Noticias de Gaia

El fallo de un sensor de la grasa y la diabetes

2012-02-26T14:29:00.001+01:00

Defectos en una proteína que funciona como sensor de la grasa de la dieta puede ser una causa de obesidad y de enfermedades del hígado, de acuerdo con un estudio publicado en la revista Nature. Los hallazgos destacan una diana prometedora para nuevos medicamentos que traten la obesidad y desórdenes metabólicos.

La proteína GPR120 se encuentra en la superficie de las células del intestino, hígado y tejido adiposo y permite que las células detecten y respondan a los ácidos grasos no saturados de la dieta, especialmente los ácidos grasos omega-3 que se cree que tienen un impacto beneficioso en la salud. Los científicos encontraron que ratones con deficiencia de GPR120 tenían tendencia a desarrollar obesidad y enfermedades del hígado cuando eran alimentados con una dieta alta en grasas. También encontraron que las personas con cierta mutación en el gen que codifica para la GPR120, que hace que la proteína deje de responder a los ácidos grasos omega-3, tenían una probabilidad muy alta de ser obesos.

En el intestino, cuando los ácidos grasos no saturados de los alimentos se unen a la GPR120, se estimula la liberación de hormonas que suprimen el apetito y estimulan al páncreas para que secrete insulina. Cuando las células adiposas detectan altos niveles de grasa en la sangre gracias a la GPR120, se estimula su división para producir más células adiposas para almacenar toda la grasa, reduciendo el riesgo de hígado graso y de obstrucción de las arterias. Este mecanismo puede ser una ruta importante que proporciona algunos de los efectos saludables de los omega-3.

Un patrón de obesidad relacionado con la diabetes

Cuando ratones que no tenían la proteína GPR120 fueron alimentados con una dieta con alto contenido de grasas, no solo se volvieron obesos, sino también tenían hígados grasos, un número más bajo de células adiposas y un control pobre de la glucosa en sangre. Los investigadores piensan que los ratones que son deficientes en GPR120 tienen dificultad en almacenar el exceso de grasa en el tejido adiposo. Sus cuerpos almacenan la grasa en áreas donde pueden causar problemas de salud, como el hígado, los músculos y las paredes de las arterias. En humanos, este patrón de obesidad está asociado con la diabetes de tipo 2 y con enfermedades del corazón.

En el estudio participaron científicos del Reino Unido, Francia y Japón.

Tener sobrepeso no siempre es poco saludable si se pueden producir más células adiposas que almacenen la grasa. Al parecer la mayoría de las personas no pueden hacer esto, y depositan la grasa alrededor de sus órganos internos, lo cual es muy poco saludable. El estudio sugiere que tanto en ratones como en humanos, los defectos en la GPR120 combinados con una dieta alta en grasas incrementa grandemente el riesgo de este patrón poco saludable de obesidad. Los científicos creen que la GPR120 puede ser una diana útil para nuevos medicamentos que traten la obesidad y las enfermedades del hígado.

El efecto de una dieta inadecuada sin omega-3

Los investigadores analizaron el gen que codifica para la GPR120 en 6 942 personas obesas y 7 654 controles para ver si las diferencias en el código que lleva las instrucciones para producir la proteína contribuyen a la obesidad en humanos. Ellos encontraron que una mutación deja disfuncional a la proteína incrementa el riesgo de que una persona desarrolle obesidad en un 60 por ciento. Los investigadores piensan que esta mutación simula el efecto de una dieta inadecuada sin grasa no saturada omega-3.

Artículo original: Faulty Fat Sensor Implicated in Obesity and Liver Disease

El virus de la gripe H5N1 podría ser más común y menos letal

2012-02-25T18:16:00.001+01:00

Esto es algo que se piensa al tratarse del virus de la influenza aviar H5N1: es extremadamente mortal. Desde que llegó ampliamente a los seres humanos en el 2003, han habido 587 casos confirmados por la Organización Mundial de la Salud. De ellos, 346 resultaron muertos. Esta es una tasa de fatalidad del 59%, muy por encima de la tasa de muerte del 0,1% de la gripe estacional estándar. Si el H5N1 realmente mata a más de la mitad de las personas que infecta, debería representar una de las amenazas para la salud más peligrosas en el planeta.

Otra cosa que se piensa cuando se trata del H5N1: raramente infecta a los seres humanos. El virus puede diseminarse como un incendio fuera de control por las poblaciones de pollos y otras aves, parece que casi nunca salta a infectar a los seres humanos, e incluso solo lo hacen cuando hay un contacto cercano entre un ave infectada y una persona (Como los entrenadores de gallos de pelea tailandeses que se infectaron después de darle resucitación boca a boca a sus aves de pelea enfermas). El virus casi nunca pasa de persona a persona.

Pero podría ser que el virus sea mucho más transmisible de lo que esperaban los científicos. Esa es la conclusión a la que se llega en un artículo publicado en el Science de esta semana. Unos expertos realizaron esta semana un meta análisis de 20 estudios que intentaron encontrar evidencias de infecciones subclínicas (sin síntomas) de H5N1. Ellos estiman que la infección por H5N1 es mucho más común de lo que indicaría el número de casos confirmados por los laboratorios, y que la verdadera tasa de fatalidad es mucho menor que el 59%. Si esto es así, la gripe aviar podría no ser el gran peligro que a veces parecía ser, y haría que el debate actual sobre si los científicos deben continuar trabajando en un virus H5N1 hecho por el hombre, sea simplemente académico.

Buscando anticuerpos contra el virus

Los científicos han intentado llevar a cabo estudios de seroconversión en áreas donde el H5N1 ha golpeado, buscando evidencias de anticuerpos contra el virus en el torrente sanguíneo de las personas. El artículo de Science analizó datos de un número de esos estudios que tuvo en cuenta a más de 12 500 sujeros, y encontró datos para sugerir que del 1% al 2% de ellos mostraron seroevidencia de una infección anterior por H5N1. Los datos del estudio sugieren que si se revisa la tasa de fatalidad, la nueva cifra podría ser menor que el 1%, que haría que solo sea un poco más peligroso que la gripe estacional.

Pero no todo el mundo está de acuerdo con las conclusiones del artículo. La OMS se ha opuesto a estos datos, estimando que la tasa de fatalidad para el H5N1 está probablemente entre un 30% y un 60%. Otros expertos criticaron el estudio de Science, argumentando que se basa en datos engañosos o imperfectos que pueden sobreestimar el número de personas infectadas por el virus. Un análisis reciente estima que la tasa de fatalidad del H5N1 es al menos tan alta como dice la OMS.

Algún experto cree que las tasas de seroprevalencia del H5N1 probablemente son menores de lo que muchos estudios han reportado. Los ensayos de microneutralización pueden generar muchos falsos positivos, en comparación con los ensayos clásicos de neutralización de un virus.

Sobre un virus H5N1 hecho por el hombre

El debate sobre el H5N1 es más que solo académico. El mundo de la gripe actualmente se encuentra implicado en un profundo debate sobre si la investigación sobre un virus H5N1 hecho por el hombre, que aparentemente es mucho más transmisible y altamente mortal, debe ser publicada en revistas científicas. Aquellos que se oponen a la publicación argumentan que poner los detalles de tal trabajo en el dominio público incrementa las posibilidades de que los terroristas traten de recrear su propia gripe asesina. También existe la posibilidad de que si el trabajo continúa en el virus, este pudiera escaparse del laboratorio, como ocurrió varias veces con el virus del SARS, provocando una pandemia potencialmente catastrófica. Los que apoyan la investigación, sin embargo, argumentan que tal trabajo ayuda a que los expertos en gripe se preparen para una pandemia posible, y dicen que no es asunto del gobierno tratar de censurar la investigación científica legítima.

La semana pasada científicos y funcionarios de salud pública de la OMS en una reunión altamente controvertida en Geneva estuvieron de acuerdo en abortar temporalmente cualquier trabajo sobre la gripe H5N1 hecha por el hombre, mientras las revistas Science y Nature, que han aceptado manuscritos sobre la investigación, han estado de acuerdo en posponer la publicación de los estudios sobre el virus por ahora. Pero ambas revistas han dicho que eventualmente ellas tienen intenciones de publicar los estudios, y muchos investigadores de la gripe han dicho que piensan que los temores sobre el H5N1 hecho por el hombre son exagerados. Y si resulta que el virus H5N1 natural es mucho menos mortal de lo que se pensó, toda la controversia puede ser calmada.

Artículo original: Bird Flu: More Common, Less Deadly than We Thought?

Antiguos caballos en miniatura

2012-02-24T08:17:00.001+01:00

Una nueva investigación sugiere que uno de los caballos más primitivos comenzó siendo pequeño, y luego se hizo más pequeño. En la medida en que las temperaturas se elevaron hace 55 millones de años durante el período antiguo del eoceno, una especie de caballo norteamericana se achicó, de tener el tamaño de un perro pequeño llegó a tener el de un gato doméstico.

Pasarían millones de años y surgirían docenas de géneros diferentes hasta que la naturaleza produjo algo que se acercara al caballo moderno (Equus ferus). El saltador de piernas largas y el poderoso corcel de rodeo son productos de la cría moderna en la cima de eones de evolución. Pero el camino al ruedo y al hipódromo tuvo comienzos modestos.

Original: A Visual History of Ancient Miniature Horses

El secreto de la piel de los peces

2012-02-23T20:57:00.000+01:00

Podría ser la versión en peces de la mensajería instantánea. Cuando un pez es herido, secreta un compuesto que hace que otros peces salgan como una flecha (como se observa en la última mitad del vídeo acelerado, cuando hay un flash de luz roja). La sustancia, llamada Schreckstoff (palabra alemana que significa "que da miedo"), protege a toda la comunidad de peces, pero no se sabía cómo funcionaba. Ahora sí, gracias a un análisis de la mucosa de los peces reportado en Current Biology. El ingrediente clave en el Schreckstoff es un azúcar llamado condroitina, el cual se encuentra en abundancia en la piel de los peces. Cuando se rompe, una enzimas degradan el compuesto en fragmentos de azucares que activan una clase inusual de neuronas sensoras conocidas como células cripta de otros peces. Y el pez se aleja.

Original: The Secret of Schreckstoff

Reviven una planta de hace más de 30 000 años

2012-02-23T17:54:00.000+01:00

Durante la edad de hielo, la parte norte de la Tierra estaba cubierta por praderas áridas frías habitadas por mamuts, rinocerontes lanudos y bisontes de largos cuernos. Aquel ecosistema, conocido por los paleontólogos como estepa del mamut, desapareció hace unos 13 000 años. No tiene contraparte moderna.

Se ha reportado que una de las plantas de la edad de hielo ha sido resucitada por un equipo de científicos que encontraron un tesoro oculto de frutas y semillas, enterrado hace unos 30 000 años por ardillas de tierra y preservado en el permafrost. La planta debería ser la más antigua que se ha revivido; el record anterior lo tenía una palma datilera que creció a partir de semillas de hace cerca de 2000 años.

Madrigueras con cientos de miles de semillas

Las madrigueras de las ardillas, 70 en total, fueron encontradas en las riveras de la parte baja del Río Kolymá en el noreste de Siberia, 20 a 40 metros por debajo de la actual superficie de la tundra y rodeadas por huesos de mamuts y otras criaturas. Algunas madrigueras contenían cientos de miles de frutas y semillas, preservadas por el ambiente frío y seco.

Los investigadores habían intentado previamente cultivar plantas a partir de semillas encontradas en esas madrigueras antiguas, incluyendo el junco, la acedera ártica, la gayuba alpina, y la planta herbácea Silene stenophylla. Esas semillas comenzaron a germinar, pero entonces menguaron y murieron.

Las semillas provienen de la placenta de la planta

Los científicos decidieron intentar un enfoque diferente. Tomaron muestras de tejido de la placenta de frutas de S. stenophylla. La placenta de la planta, un ejemplo de la misma es la materia blanca de adentro de un pimentón, da lugar a las semillas y las sostiene. El tejido produjo retoños cuando fue cultivado in vitro, y los científicos los utilizaron para cultivar más plantas. Ellas son los organismos multicelulares vivos más antiguos de la Tierra.

Las plantas ya han florecido para producir semillas fértiles, las cuales fueron cultivadas y formaron una segunda generación de plantas fértiles. Durante el cultivo de los primeros retoños, la forma antigua de la flor silvestre produjo más yemas pero fue más lenta en echar raíces que la S. stenophylla moderna, la cual se encuentra a lo largo de la ribera del Kolimá. Esto sugiere que la original tenía un fenotipo diferente, adaptado al ambiente extremo de la edad de hielo .

“Estoy entusiasmado porque alguien finalmente haya tenido éxito haciendo esto”, dice Grant Zazula del Programa de Paleontología de Yukón en Whitehorse, Canadá, que ha investigado afirmaciones anteriores de germinación de semillas antiguas. “Ahora hay una buena oportunidad de que especies de plantas extintas puedan ser regresadas a la vida a partir de semillas preservadas por el permahielo”.

El tejido de plantas mucho más antiguas podría revivir

Aunque algunos miembros del ecosistema de la estepa del mamut sobrevivan, ningún sitio en la tierra mantiene actualmente la combinación de hierbas, juncos y flores silvestres que han sido encontrados en los intestinos momificados de los mamuts de la edad de hielo o en las reservas heladas de las ardillas. Zazula especula que el tejido de plantas mucho más antiguas, de hace cientos de miles de años, también podría ser revivido, revelando el cambio evolutivo sobre una escala de tiempo mayor, y ayudando a los científicos a comprender la ecología perdida de períodos como la edad de hielo.

Artículo original: Wild flower blooms again after 30,000 years on ice.

Una molécula que se une al ADN

2012-02-22T07:43:00.001+01:00

Químicos de la Universidad de Texas en Austin han creado una molécula que es tan buena enredándose dentro de la doble hélice de una secuencia de ADN que puede mantenerse ahí hasta 16 días sin que el ADN se pueda liberar de ella, la molécula es mucho más larga que cualquier otra molécula reportada. Es un paso importante en el camino de crear medicamentos que puedan actuar directamente sobre el ADN maligno. Tales medicamentos serían revolucionarios en el tratamiento de enfermedades genéticas, cáncer o retrovirus como el VIH, el cual incorpora ADN viral directamente en el ADN del cuerpo.

El ADN es como una escalera de caracol. Esta molécula se desliza sobre los escalones. Se puede visualizar como si se uniera al ADN de la misma manera en que una serpiente pudiera subir una escalera. Va subiendo por el centro de la escalera. Una vez allí, se necesita tiempo para quitarla.

Activar o desactivar una secuencia

El objetivo es ser capaces de activar directamente o desactivar una secuencia de genes.

En el caso del VIH los científicos quieren que una molécula parecida sea capaz de identificarlo donde quiera que se encuentre en el cromosoma y que se sienta allí y se quede quieta. Ahora mismo el VIH se trata en una etapa posterior con medicamentos como los inhibidores de proteasas, pero al final, el ADN del VIH se mantiene ahí. Esta sería una manera de silenciar su fuente.

Una química con obstáculos

Los resultados fueron publicados en septiembre en Nature Chemistry, pero los autores avisan que hay numerosos obstáculos que salvar antes de que tales tratamientos puedan hacerse disponibles.

El medicamento debería perseguir una secuencia de ADN

El medicamento hipotético debería ser capaz de entrar en las células y perseguir una secuencia larga y específica de ADN en la región correcta de nuestro genoma. Esta debería ser capaz de unirse a esa secuencia y mantenerse allí durante suficiente tiempo como para tener un resultado terapéutico.

Estos son grandes obstáculos, pero los científicos salvaron dos de ellos. La primera pregunta es: ¿Puede ser el ADN una diana altamente específica para un medicamento? Los resultados han demostrado que así es.

La molécula

Para sintetizar la molécula, los científicos comenzaron con la molécula base naftalenotetracarboxilico diimida (NDI).

La naturaleza modular de las cadenas de NDI, y la facilidad para ensamblarlas, deben ayudar enormemente al desarrollo de moléculas que se unan a secuencias de ADN más largas y significativas desde el punto de vista biológico.

Entonces unen las piezas de NDI como una cadena de piezas de lego.

Es muy simple de construir. La cadena de NDI se hace crecer a partir de bolas de resina. Las reacciones se realizan en las bolas, se unen las piezas en el orden apropiado y las moléculas van creciendo hasta que separan de la resina. Es fundamentalmente automático.

Las piezas más pequeñas se unen a segmentos cortos de ADN

“La molécula más larga está compuesta por pequeñas piezas que se unen a segmentos cortos de ADN, como la forma en que las piezas de Lego se ajustan”, dice Amy Rhoden Smith, estudiante de doctorado y coautora del trabajo. “Las pequeñas piezas pueden unirse a diferentes secuencias, y podemos unirlas de diferentes maneras. Podemos poner las piezas de Lego en un orden diferente. Entonces buscamos las secuencias a las que se unirán”.

Brent Iverson, profesor de química y catedrático del departamento de química y bioquímica y Rhoden Smith son coautores del artículo junto con Maha Zewaii-Foote, científico visitante del laboratorio de Iverson y que es ahora profesor asociado y catedrático del química en la Universidad del Suroeste en Georgetown; Garen Holman, otro antiguo estudiante de doctorado de Iverson quien hizo la mayor parte del trabajo experimental antes de obtener su Ph.D.; y Kenneth Johnson, Roger J. Williams Centennial Professor de bioquímica en la Universidad de Texas en Austin.

Artículo original: New molecule can tangle up DNA for more than 2 weeks.

Un nuevo sistema de secuenciación de genomas

2012-02-20T23:08:00.001+01:00

La tecnología secuenciará un genoma humano en solo 15 minutos.

Oxford Nanopore Technologies, con sede en Oxford, Reino Unido, reveló los resultados iniciales de su sistema GridION en la reunión sobre Avances en Biología y Tecnología del Genoma en Isla Marco, Florida. La firma espera comenzar a vender su nueva máquina en la segunda mitad de este año y también planea lanzar el primer secuenciador miniaturizado desechable, el MinION, que se venderá por menos de 900 dólares.

Sistemas en competencia

La industria de la secuenciación ya ha estado viendo una competencia significativa con el lanzamiento el mes pasado por parte del gigante farmacéutico suizo Roche de una oferta pública de adquisición sobre el fabricante de la tecnología dominante en el sector: Ilumina de San Diego, California. En el mismo mes, la compañía emergente Ion Torrent Systems de Guilford, Connecticut, prometió comenzar a vender a finales de año una máquina que puede secuenciar un genoma humano completo en un día por menos de 1000 dólares por secuencia. Y en abril pasado, Pacific Bioscience de Menlo Park, California, lanzó su propia tecnología de secuenciación.

El sistema de Oxford Nanopore utiliza la secuenciación basada en nanoporos para leer rápidamente secuencias de ADN. Una cadena de ADN es pasada a través de un poro biológico y las bases son identificadas midiendo la diferencia de su conductividad eléctrica a medida en que pasan a través del poro.

Los expertos creen que la compañía está restando valor al sistema porque no quieren arriesgarse con falsas promesas. Y lo ven atractivo porque puede poner presión en el mercado para que se innove y se bajen los precios.

El sistema puede secuenciar el genoma completo de un virus en una lectura continua

Lo primero que se ha presentado es el genoma de un virus, el Fago phi X. El sistema de la compañía puede secuenciar el genoma completo de 5,4 kilobases del virus en una lectura completa. Sin embargo, las máquinas que serán lanzadas a finales de año inicialmente se proponen liberar lecturas de 100 kilobases. Aun esto es mucho más de los fragmentos liberados típicamente por las máquinas de hoy, y así deben proveer un panorama mucho más preciso de la estructura verdadera de un genoma, permitiendo que los investigadores generen secuencias continuas de regiones que ahora son leídas como fragmentos cortos de ADN.

El sistema mantiene la cadena y libera los datos

Las ventajas potenciales del sistema basado en nanoporos son que pueden liberar secuenciaciones en tiempo real de moléculas a bajo costo, y no debe dañar el ADN, así que en teoría la misma molécula puede ser reanalizada.

Las máquinas de Oxford serán configuradas como clusters escalables de ordenadores, de forma tal que nuevos “nodos” puedan ser agregados, así que los usuarios pueden configurar las máquinas. El sistema inicial tendrá un nodo con 2 000 nanoporos que pueden leer ADN a una velocidad de cientos de kilobases por segundo. El próximo año, la compañía comenzará a vender nodos conteniendo 8 000 nanoporos; combinando 20 de ellos en teoría se debería poder secuenciar un genoma humano completo en 15 minutos.

Estos sistemas tendrán precios de forma tal que este año los centros de genomas pagarían de 25 a 40 dólares por gigabase de secuencia. Esto significaría un costo de unos pocos miles de dólares para secuenciar un genoma humano al estándar de cobertura de 30 veces.

El sistema será competitivo

La tecnología tiene una tasa de error del 4%, indicando que el 4% de las bases se leen incorrectamente, pero Clive Brown, Director de Tecnología de Oxford Nanopore, dice que la compañía está trabajando para bajarla hasta el 0,1 al 1% para cuando se lance el sistema, lo cual lo haría más competitivo respecto a los sistemas actuales.

No está claro cómo Oxford Nanopore afectará el panorama de las compañías que ya están implantando la genómica en la clínica. La firma no ha liberado ningún dato de genomas humanos secuenciados, así que no se sabe cómo funcionaría esta tecnología con genomas más complejos que los de los virus. (El genoma humano contiene más de 3 gigabases de ADN).

La absorción de una célula por parte de otra dio lugar a las plantas

2012-02-19T14:20:00.000+01:00

La Tierra es el planeta de las plantas, y todas pueden remontarse a una célula verde. La exuberante abundancia en el mundo de fotosintetizadoras, desde las altísimas secuoyas hasta las omnipresentes diatomeas, le debe su existencia a una pequeña alga que hace eones se tragó una cianobacteria y la convirtió en una planta interna de energía solar.

Estudiando la genética de una “glaucofita”, de un grupo de solo 13 algas verdeazules microscópicas de agua fresca, llamadas algunas veces “fósiles vivientes”, un consorcio internacional de científicos, ha elucidado la historia evolutiva de las plantas. La glaucofita Cyanophora paradoxa aun retiene una versión menos domesticada de su cianobacteria original que la mayoría de las otras plantas.

Las plantas contienen la información de la fotosintetizadora y de la célula huésped

De acuerdo con el análisis del genoma de C. paradoxa, de casi 70 millones de pares de bases, esta captura tiene que haber ocurrido solo una vez, porque la mayoría de las plantas modernas comparten los genes que conforman la unión de la fotosintetizadora con la célula huésped más grande posible. Esta unión requirió cooperación no solo del huésped original y la primera fotosintetizadora libre, sino también, de un parásito bacteriano. Células parecidas a la Chlamydia, como la Legionella (que incluye las especies que causan la enfermedad del legionario), proveyeron los genes que permiten el transporte de alimentos desde la cianobacteria domesticada, conocidas ahora como plastidios, o cloroplastos, a la célula huésped.

Esas tres entidades forjaron el organelo naciente, y el proceso fue ayudado por múltiples transferencias horizontales de genes, también de otras bacterias. El reclutamiento de genes probablemente iba en camino antes de que la nueva forma de vida prosperara y llegaran a resultar las paredes celulares reforzadas de la mayoría de las plantas.

De hecho, tal confluencia de eventos es tan rara que los biólogos evolutivos han encontrado solo otro ejemplo: la ameba fotosintética Paulinella domesticó una cianobacteria hace unos 60 millones de años. El plastidio de la ameba aun es un “trabajo en progreso” en términos evolutivos. Ahora los científicos están analizando la secuencia del genoma de Paulinella para obtener algunas respuestas sobre cómo ocurrieron esos eventos.

Todas las células de las plantas derivaron de una unión

El trabajo provee el soporte más fuerte de la hipótesis del biólogo Lynn Margulis, quien propuso por primera vez en los 60, bajo muchas críticas, la teoría de que todas las células de las plantas modernas derivaron de una unión simbiótica, anota el biólogo Frederick Spiegel de la Universidad de Arkansas en Fayetteville, quien no estuvo involucrado en el trabajo. Esto sugiere que todas las plantas son quimeras, criaturas híbridas formadas a partir de la información genética de aquella unión ancestral, incluyendo la bacteria parásita facilitadora.

La pregunta que queda es porqué esta unión compleja tuvo lugar hace aproximadamente 1,6 billones de años. Una sugerencia es que las condiciones locales pueden haber hecho posible que ésta sea más beneficiosa para los depredadores de las cianobacterias, que dejen de comérselas y comiencen a absorberlas, debido a la escasez de la presa y a una abundancia de luz solar. “Cuando los alimentos se agotan pero la luz del sol es abundante, entonces la fotosíntesis funciona mejor” para soportar a un organismo, anota el biólogo Debashish Bhattacharya de la Rutgers University, cuyo laboratorio dirigió el trabajo publicado en Science el 17 de febrero. Y de esta unión forzada surgió un supergrupo de organismos extremadamente exitosos, las plantas.

Robots de ADN contra células específicas

2012-02-17T18:06:00.001+01:00

Nanorobot de ADN que puede atacar células de cáncer

El origami de ADN, una técnica para construir estructuras a partir de ADN, puede ser más que sólo un concepto de diseño fenomenal. También puede ser utilizado para construir dispositivos que pueden buscar y destruir células vivas.
Los nanorobots, como les llaman los investigadores, utilizan un sistema similar al de las células del sistema inmune para unirse a los receptores de la parte de afuera de las células.
Ellos le llaman nanorobot porque es capaz de realizar algunas tareas robóticas. Una vez que el dispositivo reconoce una célula, cambia automáticamente su forma y libera su carga.

Nanorobots a partir del origami de ADN
Los investigadores diseñaron los nanorobots utilizando un software abierto llamado Cadnano. Y los construyeron utilizando origami de ADN. Los dispositivos en forma de barril, cada uno de unos 35 nanómetros de diámetro, contienen 12 sitios en la parte de adentro para sujetar moléculas y dos posiciones en la parte de afuera para llevar aptámeros, cadenas cortas de nucleótidos con secuencias especiales para reconocer moléculas en la célula diana. Los aptámeros actúan como cierres: Una vez que ambos se han unido a su diana, hacen que se abra el dispositivo para liberar la carga.
Es una especie de candado con combinación. Solo cuando ambos marcadores están en su lugar, el robot completo se puede abrir.

Los aptámeros son dirigidos hacia tipos específicos de células
Los investigadores probaron seis combinaciones de aptámeros que sirven como cierres, cada uno de los cuales fue diseñado para ser dirigido contra diferentes tipos de células de cáncer en cultivo. Aquellos diseñados para golpear una célula de leucemia pudieron escoger esa célula en una mezcla de tipos de células y entonces liberar su carga, en este caso, un anticuerpo, para hacer que las células dejen de crecer. También probaron cargas que pueden activar el sistema inmune.
El trabajo es un paso más en el camino que va desde las drogas más inteligentes de hoy al tipo de nanorobots médicos que se podría imaginar.

Nanotecnología de ADN que da justo en la diana
Debido a que los nanorobots de ADN pueden ser programados para liberar su carga solo cuando la célula diana esté en el estado correcto de la enfermedad, ellos alcanzan una especificidad que otroe métodos de liberación de drogas no tienen. La ventaja viene de la programabilidad de la nanotecnología de ADN.
Queda por ver si esas estructuras funcionarán o no en un organismo vivo. Estas están diseñadas para comunicarse con moléculas que están en la superficie de una célula. Si la diana terapéutica está dentro de la célula, va a ser difícil.

El ADN se degrada fácilmente
Los nanorobots son rápidamente limpiados por el hígado o destruidos por nucleasas, enzimas que se comen los trocitos perdidos de ADN. Pudiera ser posible cubrirlos con una sustancia como el polietilenglicol, ampliamente utilizado para aumentar el tiempo en que una droga puede permanecer en el cuerpo, dice Shawn Douglas, biofísico del Instituto Wyss para la Ingeniería Inspirada Biológicamente, o “se puede tomar la idea de otras biomoléculas o células”, como las células rojas de la sangre, “que pueden circular en la sangre durante largo tiempo”. El y sus colegas están comenzando a pensar en cómo probar los nanorobots en ratones, dice.
“Si este tipo de problemas puede ser resuelto, entonces los nanorobots tienen una oportunidad de convertirse en terapeutas reales”, dice Paul Rothemund, bioingeniero computacional del Intituto de Tecnología de California en Pasadena, e inventor del origami de ADN.

El cáncer y las mutaciones en un gen

2012-02-16T09:17:00.002+01:00

Mutaciones en el IDH asociadas con el cáncer

El misterio de cómo las mutaciones en un gen llamado isocitrato deshidrogenasa 1 (IDH1) causa cáncer del cerebro y leucemia está comenzando a ser desvelado. Los investigadores han descubierto que las mutaciones causan la producción de una enzima que puede reconfigurar el bloqueo o desbloqueo de genes por todo el genoma y hacer que las células dejen de diferenciarse.
Los hallazgos, publicados en tres artículos en Nature (1 ,2 ,3), pueden ser utilizados en el desarrollo de drogas para cánceres con esas mutaciones, una búsqueda que ya está en camino en muchas compañías farmacéuticas.
IDH1 actúa en una ruta de generación de energía conocida como ciclo del ácido cítrico, y las mutaciones en IDH1 asociadas con el cáncer causan que se acumule un metabolito llamado 2-hidroxiglutarato. Las mutaciones fueron identificadas a través de algunos proyectos de genoma del cáncer como parte del aumento del interés por comprender y aprovechar el metabolismo inusual de las células de cáncer.

El metabolismo del cáncer como diana
El campo ha crecido tan aceleradamente que una compañía se enfocó en utilizar el metabolismo del cáncer como diana, Agios Pharmaceuticals en Cambridge, Massachusetts, consiguió más de 260 millones de dólares a través de inversores antes de que ninguno de sus compuestos alcanzara los ensayos clínicos. A finales del año pasado, la compañía, una de las que está en la carrera de encontrar drogas contra el mutante de IDH1, fue sujeta de un notorio pleito cuando el Abramson Family Cancer Research Instituto en Philadelphia acusó al antiguo empleado Craig Thompson de fundar la compañía para continuar con los hallazgos que obtuvo en el instituto sin haberlos notificado a sus directivos. Thompson, ahora presidente del Memorial Sloan-Kettering Cancer Center en New York, es coautor de dos de los tres artículos publicados sobre este tema.

La relevancia del metabolismo del cáncer no está clara
Pero a pesar de esta atención, la relevancia del metabolismo poco ortodoxo del cáncer ha estado poco clara durante mucho tiempo. Ha habido un debate durante cerca de un siglo. ¿El metabolismo alterado es una causa o una consecuencia del cáncer?
Y aunque las mutaciones en el IDH1 se encuentran en múltiples cánceres, incluyendo a más del 70% de un tipo de tumor del cerebro llamado glioma de bajo grado, los investigadores se esfuerzan para entender cómo los cambios contribuyen al cáncer. Se ha intentado durante años. Los investigadores se han quedado perplejos al saber lo que el mutante de IDH1 estaba haciendo realmente, y cómo da lugar al cáncer.

Un caos metabólico que conduce al cáncer
Los investigadores ahora han identificado algunas formas en las cuales las mutaciones del IDH1 contribuyen a la enfermedad. La forma de 2-hidroxiglutarato que se acumula en las células de cáncer con IDH1 mutante promueve el crecimiento celular inhibiendo la actividad de una proteína llamada factor inducible por hipoxia (HIF), que algunas veces suprime los tumores.
Las mutaciones en el IDH1 desatan un “caos epigenético” interfiriendo con una enzima que regula la deposición de grupos metilo en el ADN. Esta “metilación” puede bloquear o activar la expresión genética. Es una mutación, pero puede reconfigurar el bloqueo o la activación por todo el genoma.
Cambiar el estado de metilación de complejos cruciales ADN-proteína llamados histonas previene que las células se diferencien. Una pérdida de diferenciación es señal de células de cáncer.

Precedentes en cáncer de cerebro
Los hallazgos son “fascinantes”, dice Martin van den Bent, neurooncólogo del Daniel den Hoed Cancer Center en Rotterdam, Holanda. En particular los que tienen que ver con la metilación, que se agregan a estudios clínicos previos que mostraban que los tumores de cerebro con IDH1 mutante tenían alterados los patrones de metilación del ADN.

Mandíbulas y dedos masculinos

2012-02-15T09:30:00.001+01:00

Kirk Douglas puede haber tenido el papel del esclavo en Espartaco y otros en los que hace de macho macho en virtud de su mandíbula sobresaliente. Pero los directores que escogían a los actores parecen no haber notado uno de los principales rasgos del actor: un dedo índice pequeño y regordete. Los científicos han sabido que los hombres que presumen de tener mandíbulas tradicionalmente más masculinas, como el mentón de Douglas con su hoyuelo, también tienden a tener dedos índices cortos en relación con sus anulares. Pero nadie sabía si la tendencia se mantiene en el caso de los niños que no han llegado a la pubertad. Para saberlo, los investigadores fotografiaron a 17 chicos de entre 4 y 11 años de edad. Y, aquellos con los dedos índice más pequeños también llevaban mentones más grandes y redondeados. Ellos también tenían frentes más pequeñas y cejas más gruesas. Los altos niveles de testosterona en el útero pueden ayudar a conformar la diferencia en tamaño de los dedos y los rostros de los muchachos, apuntando a la importancia de la hormona desde la vida temprana. Se le podría llamar el efecto del hijo de Espartaco.

Epidemiólogos y medios sociales

2012-02-15T08:29:00.001+01:00

En comparación con la tendencia de los tópicos de Twitter, la epidemiología es una disciplina lenta: incluso durante la emergencia súbita de una enfermedad, puede tomar semanas identificar y confirmar cada caso. Ahora, un número creciente de investigadores está abogando por una mayor adopción de herramientas como Google News, Twitter o Facebook para ayudar a seguirle la pista a la epidemia y desplegar la ayuda médica más rápidamente. Los medios sociales están aquí para quedarse y hay que beneficiarse de ellos.

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El impacto del clima

2012-02-13T23:31:00.000+01:00

¿El planeta en calentamiento podrá ser capaz de sostener a las generaciones venideras? Pocas preguntas sobre el futuro importan más. Pero aunque los modeladores pueden predecir los cambios de temperatura e incluso las precipitaciones, ellos luchan por decir cómo el cambio climático afectará a los factores que hacen que el planeta sea habitable, como la disponibilidad de alimentos y de agua. Los investigadores han lanzado un programa rápido para hacer que sus declaraciones sobre los futuros posibles sean más coherentes y útiles para los que toman las decisiones.

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Los humanos y la deforestación de Africa

2012-02-12T12:46:00.001+01:00

Los humanos pueden haber tenido una participación significativa en la desaparición súbita de bosques lluviosos de Africa Central. Un trabajo contradice la visión imperante de que la expansión de las prácticas agrícolas en el continente fue hecha posible por la incidencia incrementada de grandes períodos de severa sequía que destruyeron grandes extensiones de bosque tropical.

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Los tiburones le deben la velocidad a sus escamas

2012-02-11T14:37:00.001+01:00

La piel del tiburón puede ser de rigor en las piscinas en los Juegos Olímpicos del 2010. Un nuevo estudio encuentra que las diminutas escamas conocidas como dentículos impulsan a los depredadores por el agua a velocidades un 12% más rápidas de las que alcanzarían sin ellas. Para saber cómo ocurre esto, los investigadores montaron piezas piel de marrajo (Isurus oxyrinchus) y marrajo sardinero (Lamna nasus) en aletas robóticas flexibles y las pusieron en un tanque. Analizando el flujo de agua sobre la piel, el equipo encontró que los dentículos determinaban la proximidad de remolinos de agua, llamados vórtices (visibles en el vídeo), a la piel. Los dentículos intactos producían remolinos cercanos a la piel, creando áreas de baja presión que arrastraban la aleta hacia adelante. Las aletas con sus dentículos pulidos produjeron vórtices más lejos de la piel, reduciendo las velocidades de los aletazos. Los científicos anotan que los fabricantes de trajes de baño válidos para las olimpiadas, diseñados con hoyuelos para reducir la resistencia, pueden querer sustituírlos por pequeñas crestas.

Sobre las rayas de las cebras

2012-02-09T20:29:00.002+01:00

Si estás planeando un viaje a Africa, lleva esa camiseta con rayas de cebra que ha estado oculto en el fondo del armario. Un nuevo estudio encuentra que las rayas de la cebra perturba los patrones de luz que utilizan las moscas tse tse y los tábanos para encontrar alimentos y agua.

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Un ejemplo repugnante

2012-02-09T09:42:00.001+01:00

Las inyecciones vinieron sin aviso o explicación. En 1948, mientras Federico Ramos, un soldado de baja graduación del ejército de Guatemala, se preparaba un viernes para salir el fin de semana, recibió órdenes de presentarse en una clínica llevada por doctores de los Estados Unidos.

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Un proyecto experimental hace que una gran farmacéutica vuelva a su juventud

2012-02-07T22:33:00.000+01:00

El gigante farmacéutico GlaxoSmithKline está comenzando a ver resultados de un programa experimental que aspira a hacerlo sentir y reaccionar como en un inicio ágil y joven, a pesar de se una de las compañías de medicamentos más grandes del mundo empleando a casi 100 000 personas.

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Se discute resultado sobre la letalidad de la malaria

2012-02-06T19:51:00.001+01:00

Los investigadores se están cuestionando los resultados de un artículo llamativo que sugiere que la malaria puede matar en todo el mundo el doble de personas de lo que previamente se estimaba.

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Aumentan los casos de daño cerebral traumático

2012-02-05T11:04:00.000+01:00

Un accidente de coche, un encontronazo, una caída inesperada. El número de formas de machacarse el cerebro es casi el mismo de las personas que tienen las heridas. Y recientemente se ha hecho claro cuan dañino puede llegar a ser un golpe aparentemente pequeño. El daño cerebral traumático(TBI) ya no es una afección reconocida solamente en el personal militar o en jugadores de fútbol y otros atletas profesionales. Cada año unos 1.7 millones de civiles sufrirán un daño que perturbe la función de sus cerebros, calificando como TBI.

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Nuevas lentes de contacto

2012-02-03T10:02:00.000+01:00

Lentes de contacto que ayudan a mejorar la visión normal con imágenes paronámicas en 3D de millones de píxeles están siendo diseñadas por científicos utilizando financiación militar.

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El cerebro humano se conecta lentamente pero de manera segura

2012-02-02T17:34:00.001+01:00

El ser humano construye sin prisas las conexiones sinápticas en la mayor parte de la niñez, y esta plasticidad nos permite tener nuestro cerebro lentamente conectado basado en nuestras experiencias. Dado que los humanos y los chimpancés comparten el 98,8% de genes, los investigadores durante mucho tiempo se han preguntado que es lo que guía nuestras capacidades cognitivas y sociales únicas. Los chimpancés son inteligentes y cooperativos hasta un punto, pero nosotros claramente los eclipsamos cuando se trata del pensamiento abstracto, el autocontrol, la asimilación del conocimiento cultural, y las habilidades del razonamiento. Ahora un estudio que examina muestras de cerebro post mortem de humanos, chimpancés y macacos coleccionados desde antes del nacimiento hasta el final del tiempo de vida de cada una de esas especies ha encontrado una diferencia clave en la expresión de genes que controlan el desarrollo y función de la sinapsis, las conexiones entre las neuronas a través de las cuales fluye la información.

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Una telaraña segura

2012-02-01T22:23:00.002+01:00

Las moscas capturadas en las telarañas con arañas hambrientas echándose encima de ellas no tienen tiempo para apreciar la buena ingeniería. Por suerte, los científicos no están tan restringidos. Un nuevo análisis revela las complejidades del diseño de la tela de araña, mostrando cómo las propiedades únicas de su seda hace que las telarañas sean trampas flexibles pero fuertes.

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Desenmascarado mecanismo del masaje

2012-02-01T22:13:00.001+01:00

El toque terapéutico del masaje tiene más que ver con el ADN que con las buenas manos. Un nuevo estudio ha revelado por primera vez cómo el masaje ayuda a los músculos doloridos, bloqueando genes asociados con la inflamación y activando genes que ayudan a que los músculos se curen. El descubrimiento contradice la creencia popular de que el masaje exprime el ácido láctico o saca productos de los músculos cansados, y así darle nueva credibilidad médica a la práctica.

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La placenta le da forma al desarrollo del cerebro

2012-01-29T10:25:00.000+01:00

La placenta es única entre los órganos, crítica para la vida humana aunque efímera. En su corto tiempo de servicio, sirve como una barrera protectora vital parra el feto. Los vasos sanguíneos del órgano, que se asemejan a raíces de un árbol, también suministran el oxígeno y nutrientes esenciales de la madre a su bebé en desarrollo. Aun así, la placenta ha sido muy inapreciada. Los científicos están examinándola más de cerca y están encontrando que es mucho más que un simple conducto: protege activamente al feto y le da forma al desarrollo neurológico.

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