sábado, 9 de julio de 2016

Corta-pega genético contra el virus del herpes

Una investigación liderada por la Universidad de Utrecht (Países Bajos) propone atacar el ADN de los herpes virus con la tecnología de edición del genoma CRISPR/Cas9. De ese modo, según los investigadores, se puede suprimir la replicación del patógeno y eliminarlo. Los resultados se publican hoy en PLOS Pathogens.

La técnica CRISPR/Cas9 permite reescribir el mensaje genético haciendo cortes limpios en secuencias específicas de ADN, en prácticamente cualquier región. Recientemente, estas poderosas tijeras moleculares han obtenido la aprobación de los Institutos Nacionales de Salud de EE UU para diseñar células inmunes capaces de combatir el cáncer en humanos. Su potencial, aún por explorar, puede revolucionar la biomedicina.

El equipo de Robert Jan Lebbink, del Centro Médico de la institución holandesa, pensó en utilizar el sistema CRISPR/Cas9 para mutar el ADN del herpesvirus latente en células humanas infectadas y así prevenir las enfermedades asociadas.

Los investigadores idearon unas secuencias de ARN que sirvieran de guía, llamadas (g)ARN, complementarias a las partes vitales del genoma del virus y que funcionasen como ‘directrices moleculares’.

Estos ARN-guía, combinados con las tijeras moleculares del sistema CRISPR/Cas9, crean cortes específicos en el ADN del herpesvirus, que, una vez mutado, se paraliza. Los autores esperan que los resultados “permitan diseñar estrategias terapéuticas eficaces para luchar contra los herpesvirus humanos tanto durante el periodo de latencia como en la infección".

Los investigadores estudiaron tres miembros diferentes de la familia de los herpesvirus: virus herpes simplex tipo 1 (HSV-1), que provoca herpes labial y queratitis; citomegalovirus humano (CMV humano), la causa viral más común de defectos de nacimiento –cuando el virus se transmite de la madre al feto–; y virus de Epstein-Barr (EBV), que provoca mononucleosis infecciosa y múltiples tipos de cáncer.

En primer lugar, los expertos trabajaron con células de linfoma infectadas de forma latente con EBV y demostraron que la introducción de estos ARN-guía específicamente dirigidos a secuencias de ADN con el virus son capaces de introducir mutaciones en los lugares elegidos.

Tales mutaciones eliminarían funciones esenciales del virus y destabilizarían las moléculas de ADN virales. Así, mediante el uso de dos ARN-guía se podría inducir la pérdida de más del 95% de los genomas infectados de las células huésped.

Por otro lado, los autores observaron que, con los ARN-guía apropiados, la edición CRISPR/Cas9 puede afectar a la replicación de HCMV. Sin embargo, se vio la aparición de variantes que omiten dicha edición, lo que sugiere que el corta-pega simultáneo en múltiples sitios críticos del genoma de HCMV es necesario para evitar el desarrollo de genomas resistentes.

Además, los expertos encontraron que, en comparación con HCMV, HSV-1 se multiplica mucho más rápido. No obstante, cuando los investigadores probaron varios ARN-guía dirigidos a diferentes genes esenciales de HSV-1 en conjunción con CRISPR/Cas9, muchos de ellos eran capaces de reducir la replicación del virus.

La mayoría de los adultos es portador de varios tipos de herpes virus. Después de la infección aguda inicial, estos virus establecen infecciones de por vida en sus huéspedes y causan herpes labial, queratitis, herpes genital, mononucleosis infecciosa y otras enfermedades. Incluso algunos de estos virus pueden causar cáncer en el hombre.

Durante la fase latente de la infección, los virus permanecen dormidos durante largos períodos de tiempo, pero conservan la capacidad de causar reactivaciones ocasionales, lo que puede conducir igualmente a la enfermedad. (Fuente: SINC)

viernes, 8 de julio de 2016

Observan cómo las alteraciones en células infectadas por hepatitis C revierten con fármacos

Hoy en día viven en el mundo unos 150 millones de personas infectadas por el virus de la Hepatitis C, una enfermedad que puede desembocar en graves problemas hepáticos y es actualmente la primera causa de trasplante de hígado en el mundo.

Ahora, investigadores del Centro Nacional de Biotecnología del CSIC (CNB-CSIC) y del Sincrotrón ALBA, en España, han conseguido observar en tres dimensiones el interior de una célula infectada y han visto cómo el virus deforma profundamente algunas de sus estructuras. El estudio ha sido publicado recientemente en la revista científica ACS Nano.

“Es como si nos hubiéramos introducido dentro de la célula infectada -explica Pablo Gastaminza, investigador del CNB-CSIC y autor principal del trabajo-. Hemos visto que tanto las membranas del retículo endoplasmático como las mitocondrias están profundamente deformadas.”

Las imágenes del estudio muestran cómo, con el avance de la infección, las malformaciones del retículo endoplasmático van incrementándose, y todas las mitocondrias próximas se van corrompiendo. También se pueden observar malformaciones de las estructuras que permiten la comunicación entre las mitocondrias y el retículo.

Pero además, los autores han observado cómo algunos de los fármacos antivirales más comunes en el tratamiento de la hepatitis C (daclatasvir + sofosbuvir) son capaces de revertir estas alteraciones estructurales. “Usando la luz de sincrotrón hemos visto por primera vez cómo las mitocondrias y el retículo endoplasmático de las células infectadas recuperaban su conformación nativa tras haber sido tratadas sólo durante 7 días con estos fármacos”, comenta Ana Joaquina Pérez-Berná, investigadora del Sincrotrón ALBA y primera firmante del artículo.

Para conseguir este mapa tridimensional han usado la luz de sincrotrón de ALBA, el acelerador de electrones situado en Cerdanyola del Vallès (Barcelona). En la línea de luz MISTRAL han utilizado una nueva técnica denominada crio-tomografía por rayos X blandos (cryo-SXT) capaz de tomar imágenes en 3D de la células completas en su estado natural, es decir, sin un tratamiento químico previo y sin cortarlas ni desecarlas. “Esta técnica -que solo está disponible en cuatro lugares en el mundo (el Sincrotrón ALBA, el sincrotrón alemán BESSY y el inglés Diamond el norteamericano ALS)- nos permite hacer una tomografía a la célula (similar al TAC convencional pero con un millón de veces más de resolución)”, asegura Pérez-Berná.

Según los investigadores, el trabajo demuestra que esta novedosa técnica es de gran utilidad en el estudio de alteraciones estructurales producidas por procesos patológicos. “Además, puede ser muy útil en estudios preclínicos y desarrollo de nuevos fármacos, ya que permite observar el efecto de diferentes compuestos sobre las diferentes estructuras internas de la célula”, concluye Gastaminza. (Fuente: CNB-CSIC/Sincrotrón ALBA)

La vitamina C protege del enfisema causado por tabaco: estudio

La vitamina C podría proteger del enfisema pulmonar, una enfermedad crónica provocada en la mayoría de los casos por el consumo de cigarrillos, según un nuevo estudio publicado por la revista Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS). 

Un grupo de científicos de la Universidad de Calcuta, en la India, y de la Clínica Cleveland, de EU, efectuó este descubrimiento y uso como modelo un roedor, el cavia porcellus, y cultivos de células pulmonares humanas. 

Los investigadores determinaron que la vitamina C proporciona protección contra el daño pulmonar en el enfisema provocado por el tabaquismo y que lo hace al neutralizar los oxidantes del humo del tabaco responsables del daño en las proteínas de los pulmones. 

El estudio también sugiere que los oxidantes del humo del tabaco podrían ser la principal causa de daño pulmonar en el enfisema. 

La vitamina C proporcionaría, según la investigación, una protección completa contra el enfisema provocado por el humo del tabaco al atenuar el daño directo efectuado en los pulmones por sus oxidantes. 

Al interactuar con la antioxidante vitamina C, el humo del tabaco perdería por tanto su capacidad de provocar oxidación o daño en las proteínas del pulmón. 

El enfisema es un tipo de enfermedad pulmonar obstructiva crónica en la que los alveolos, las bolsitas de aire de los pulmones, se dañan y como consecuencia el cuerpo no recibe el oxígeno que necesita, según la descripción de la Biblioteca de los Institutos Nacionales de la Salud de Estados Unidos (NIH). 

El enfisema hace que sea difícil recuperar el aliento y también puede causar tos crónica y dificultades para respirar durante el ejercicio. 

La causa más común es el cigarrillo y el tratamiento, en función de la severidad de los síntomas, incluye inhaladores, oxígeno, medicinas y, algunas veces, cirugía para aliviar los síntomas y prevenir complicaciones.

jueves, 7 de julio de 2016

Vacunas de ARN programable

Se ha diseñado un nuevo tipo de vacuna fácilmente personalizable que puede ser fabricada en una semana, permitiendo que sea rápidamente distribuida en respuesta a brotes epidémicos de enfermedades. Hasta ahora, los creadores de este sistema han diseñado vacunas contra el virus del Ébola, el virus de la gripe H1N1 y el Toxoplasma gondii (un pariente también nocivo del parásito que produce la malaria), que fueron efectivas en un 100 por cien de ocasiones en pruebas con ratones.

La vacuna, desarrollada por investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Estados Unidos, consiste en hebras de material genético conocidas como ARN mensajero, que pueden ser diseñadas para codificar cualquier proteína vírica, bacteriana o parasitaria. Estas moléculas son después empaquetadas en una molécula portadora, la cual suministra el ARN a las células, donde es traducido para dar lugar a las proteínas que provocan la respuesta inmunitaria del anfitrión.

Además de ocuparse de las enfermedades infecciosas, los investigadores están usando este método para crear vacunas contra el cáncer que enseñarían al sistema inmunitario a reconocer y destruir los tumores.

Este método de nanoelaboración permite al equipo de Daniel Anderson, Jasdave Chahal y Omar Khan, del MIT, fabricar vacunas contra nuevas enfermedades en solo siete días, la clave para una eventual capacidad de afrontar brotes epidémicos súbitos o de efectuar con rapidez modificaciones y mejoras en vacunas.

La mayoría de las vacunas tradicionales consisten en una forma desactivada de un virus u otro patógeno. Estas vacunas normalmente precisan de mucho tiempo para ser producidas, y para algunas enfermedades son demasiado arriesgadas. Otras vacunas consisten en proteínas producidas normalmente por el microbio, pero estas no siempre inducen una respuesta inmunitaria fuerte, lo que requiere que los investigadores busquen un adyuvante (una sustancia que mejore dicha respuesta).

Las vacunas de ARN son atractivas porque inducen a las células anfitrionas a producir muchas copias de las proteínas que codifican, lo que provoca una reacción inmunitaria más fuerte que si las proteínas fueran suministradas por sí solas. La idea de usar moléculas de ARN mensajero como vacunas ha estado presente desde hace unos 30 años, pero uno de los obstáculos principales había sido encontrar una forma segura y efectiva de suministrarlas.

Predicen si quimioterapia ayudará antes de emplearla

¿Cuántos enfermos conoces que iniciaron algún tipo de tratamiento que no era el indicado? Esto se debe a que no todos los pacientes, ni todas las enfermedades, responden de la misma forma a los fármacos y mucho menos cuando se trata de enfermedades oncológicas.

Un tratamiento inadecuado representa resultados ineficaces, pérdida de tiempo y un sinfín de efectos secundarios. Estas razones motivaron un estudio dirigido por investigadores del Instituto Sanger Wellcome Trust de Cambridge y del Instituto Europeo de Bioinformática, ambos en Reino Unido, que podría haber conseguido la clave para predecir cómo responderá un individuo a cada fármaco.

La investigación publicada en la revista especializada Cell, expone que las mutaciones genéticas que se encuentran en los tumores de los pacientes son las mismas de sus líneas celulares, es decir, este descubrimiento puede predecir la probabilidad de respuesta de cada tumor a los nuevos fármacos, aumentando así la tasa de éxito para el desarrollo de nuevos tratamientos oncológicos personalizados.

“En nuestro trabajo comparamos las características genéticas de, por una parte, los tumores que presenta un paciente y, por otra, las líneas celulares cultivadas en el laboratorio a partir del propio paciente. Y lo que observamos es que las líneas celulares portan las mimas mutaciones genéticas que provocan la aparición del tumor en ese paciente. En consecuencia, es posible llevar a cabo pruebas de sensibilidad farmacológica en las líneas celulares para descubrir cómo un tumor responderá a cada fármaco”, argumentó Mathew Garnett, director de la investigación.

Para lograr la investigación, los científicos analizaron la presencia de mutaciones asociadas al cáncer en las muestras de más de 11 mil pacientes con 29 tipos distintos de cáncer.

Los resultados permitieron clasificar dentro de un “catálogo" las mutaciones asociadas al cáncer, para después desarrollar un mapa de estas alteraciones genéticas en cerca de un millar de líneas celulares.

Nuevos retos

A pesar de los resultados obtenidos, la primera aplicación práctica que derivará de la investigación será analizar la eficacia de los nuevos fármacos aún en fase de investigación.
“Si una célula celular presenta las mismas características genéticas del tumor del paciente y, además, esta línea celular responde a un fármaco específico, entonces podremos basarnos en este hallazgo para el desarrollo de nuevas investigaciones”, comentó Francesco Iorio, co-autor del estudio.

Otro de los investigadores, Ultan McDermott, dijo que “necesitamos mejores formas para descubrir qué grupos de pacientes presentan una mayor probabilidad de respuesta a un nuevo fármaco sin tener que llevar a cabo ensayos clínicos muy complejos y costosos. Nuestro trabajo muestra que las líneas celulares tumorales portan las mismas alteraciones moleculares observadas en los tumores, por lo que pueden usarse para predecir cómo un tumor responderá ante un fármaco. Dicho de otro modo, las líneas celulares podrían decirnos muchas más cosas acerca de cómo responderá un nuevo fármaco antes de que realicemos los estudios con los pacientes. Esperamos que esta información ayude a diseñar ensayos clínicos en los que solo se incluyan a aquellos pacientes con mayores probabilidades de beneficiarse del tratamiento”.

Sin riesgo de contagio por transfusión de sangre en el Mal de Alzheimer y el de Parkinson

Estudios anteriores han mostrado que se pueden inducir en animales sanos de laboratorio enfermedades neurológicas como el Mal de Alzheimer y el de Parkinson, lo que está causando inquietud respecto a que las enfermedades relacionadas con las demencias puedan de algún modo ser transmitidas entre individuos, posiblemente a través de transfusiones de sangre. Sin embargo, en un nuevo estudio, un equipo del Instituto Karolinska, en Suecia, muestra que tales enfermedades no se contagian.

Para determinar si las demencias pueden ser transmitidas entre personas a través de transfusiones sanguíneas, los investigadores del citado instituto llevaron a cabo un estudio basado en una base de datos especial de transfusiones sueca y danesa. Sus resultados demuestran que las demencias no se transmiten de esta forma.

El equipo de Gustaf Edgren, del Departamento de Epidemiología y Bioestadística Médica, ha estado trabajando en esta cuestión durante mucho tiempo y no ha encontrado ninguna indicación de que estas enfermedades puedan ser transmitidas a través de transfusiones.

El estudio se llevó a cabo usando datos de un total de 1,7 millones de donantes de sangre y de 2,1 millones de pacientes a los que se les hizo transfusiones en Suecia y Dinamarca. Los investigadores pudieron identificar más de 40.000 pacientes que habrían recibido sangre de donantes que en el plazo de 20 años tras haber dado sangre fueron diagnosticados con una de las enfermedades mentales tenidas en cuenta.

Se hizo después un seguimiento de los pacientes durante un máximo de 44 años, a través de una serie de registros interconectados, incluyendo los registros de pacientes suecos y daneses. Como sujetos "normales" con quienes compararlos (grupo de control) se usó a un total de 1,4 millones de pacientes que no habían recibido sangre de donantes con un posterior diagnóstico de demencia. Los dos grupos fueron comparados a través de análisis estadístico teniendo en cuenta el sexo, la edad, el lugar de residencia, el grupo sanguíneo, el número de transfusiones y el tiempo transcurrido desde la primera. Resultó que los pacientes en los dos grupos tenían exactamente el mismo riesgo de contraer demencias.

Un sistema de puntos predice el pronóstico de pacientes con lesión pulmonar grave

Investigadores españoles han diseñado un sistema de puntuación sencillo de calcular en la práctica clínica que permite predecir con una alta probabilidad el pronóstico de los pacientes con síndrome de distrés respiratorio agudo, una de las formas más graves de lesión pulmonar.

El síndrome de distrés respiratorio agudo se produce en pacientes con infecciones pulmonares y abdominales graves, en grandes traumatismos, en pacientes con pancreatitis aguda y en afectados por intoxicaciones graves. Los pacientes con este síndrome necesitan ser tratados con respiradores mecánicos para suplir la función respiratoria de los pulmones y mejorar la oxigenación de la sangre.

"A pesar de grandes avances médicos y del arsenal tecnológico con que cuentan las unidades de cuidados intensivos, cerca de la mitad de estos pacientes no salen vivos del hospital. Hasta hoy no disponíamos de ningún índice o método que predijera con una alta probabilidad su pronóstico. Ahora que tenemos una herramienta sencilla para predecir, es extraordinario lo que podríamos prevenir", explica Jesús Villar, investigador del Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Respiratorias (CIBERES) y del Hospital Universitario Dr. Negrín de las Palmas de Gran Canaria.

Este sistema de puntuación de 9 puntos, que se acaba de publicar en la revista Critical Care Medicine, se ha diseñado según tres niveles de edad del paciente, del grado de alteración de la oxigenación y del nivel de las presiones pulmonares, calculados a las 24 horas del diagnóstico del síndrome e independientemente de la causa que lo produjo.

La puntuación mínima que un paciente puede tener es 3 puntos (1 punto por cada una de las tres variables mencionadas) mientras que la máxima es 9 (3 puntos por cada una de las tres variables). Cuantos menos puntos tiene un paciente, mayores son sus probabilidades de sobrevivir.

Los autores han descubierto que más del 85% de los pacientes que a las 24 horas de iniciarse el tratamiento tienen menos de 5 puntos, sobreviven. Sin embargo, más del 83% de los pacientes que a las 24 horas del diagnóstico tienen más de 7 puntos no sobreviven.

Con este sistema sencillo de análisis predictivo, los médicos pueden identificar a los pacientes con mayor riesgo de muerte y tratar de forma temprana el defecto de oxigenación y bajar las presiones de la vía aérea.

"Si con este sistema de puntuación somos capaces de predecir el futuro, podremos prevenir lo que ocurrirá. Sin lugar a dudas, esta innovación será una manera de simplificar los cuidados sanitarios para conseguir mejores resultados en los pacientes críticamente enfermos", indica Villar, que ha coordinado este trabajo en el que han colaborado investigadores de 20 hospitales españoles y de la Universidad de Harvard.

En este trabajo, han participado investigadores del Hospital General de Ciudad Real, Hospital Universitario Morales Meseguer de Murcia, Hospital Universitario Virgen de la Arrixaca de Murcia, Hospital Clínico de Valencia, Hospital Virgen de la Luz de Cuenca, Hospital Universitario de A Coruña, Hospital Universitario Río Hortega de Valladolid, Hospital Universitario Mutua de Terrassa, Hospital Universitario La Paz de Madrid, Hospital General de León, Hospital Clínico de Valladolid, Hospital del Bierzo de Ponferrada y Hospital Universitario NS de Candelaria de Santa Cruz de Tenerife. (Fuente: CIBER)