26 d’octubre, 2022

Dopatge genètic: trucar l'ADN para guanyar medallas

 L'enginyeria genètica (també anomenada modificació genètica) és un procés que utilitza tecnologies de laboratori per alterar la composició de l'ADN d'un organisme. Això pot incloure un canvi en un parell de bases (A-T o C-G), la deleció d'una regió del DNA o l'addició d'un nou segment d'ADN.

El dopatge genètic consisteix en lús no terapèutic de material genètic per millorar el rendiment esportiu. Aquest té l'origen en la teràpia gènica, ja que, encara que el propòsit no és el mateix, en les tècniques de dopatge genètic també es transfereix material genètic a les cèl·lules de l'organisme de destinació.

L'alteració de l'ADN de cèl·lules somàtiques i germinals tractaria malalties com anèmia falciforme, hepatitis, immunodeficiència, infertilitat, càncers, fibrosi quística, malaltia de Huntington, entre d'altres.

                                                              Modificació de l'ADN 3D


Font: ABC/Cuidateplus, 26 setembre 2022- Noticia seleccionada per Mar Farreras

Títol Original: Una tecnología olímpica que no tiene límites

El dopatge genètic consisteix en l'ús no terapèutic de material genètic per millorar el rendiment esportiu. Aquest té l'origen en la teràpia gènica, ja que, encara que el propòsit no és el mateix, en les tècniques de dopatge genètic també es transfereix material genètic a les cèl·lules de l'organisme de destinació.

El dopatge genètic és l'ús no terapèutic de la teràpia gènica per millorar el rendiment atlètic. Això s'aconsegueix mitjançant la introducció d'un gen artificial al cos que modifica l'expressió gènica.

Ha estat l'avenç de la medicina i les tècniques pròpies de la biologia molecular i de la biogenètica les que han permès que aquest dopatge genètic hagi evolucionat. Ara ha esdevingut una disciplina precisa, moderna i molt costosa que deambula per l'esport mundial sense que sembli clar quan es podrà detectar.

Ja hi ha mètodes per controlar-los, però de moment aquests no formen part de l'Agència Mundial Anti dopatge per diversos motius. El primer és perquè no hi ha un consens clar sobre els criteris ètics que cal adoptar. A més, les tècniques per a la seva detecció i els aparells que es fan servir són realment cars. I les probabilitats de trobar un cas són remotes. Així doncs, es podrien passar setmanes i mesos d'estudis, amb milions d'euros invertits per trobar el gen que no està modificat, mentre que el que sí que està 'trucat' segueix oferint aquesta millora esportiva.

La teràpia gènica és una de les principals aplicacions del desxiframent del genoma humà. A través de la injecció de gens sintètics, els investigadors esperen tractar malalties com l'hemofília o el càncer. Tot i que encara queda molt per investigar, ja es comencen a veure els primers usos potencials per a esportistes. La teràpia gènica podria ser utilitzada per aconseguir un desenvolupament atlètic substancial, amb el perill que seria indetectable

“Si té lloc aquest fenomen, desapareixeran els esports tal com els coneixem”, comenta Dick Pound, president de l'Agència Mundial Antidopatge, un organisme dependent del Comitè Olímpic Internacional.

EPO: L'eritropoetina és una hormona la funció de la qual és estimular la producció de glòbuls vermells. Actualment el tractament amb EPO es fa servir en pacients amb dèficit en glòbuls vermells mitjançant injeccions setmanals, però els atletes poden utilitzar aquest tractament per millorar l'oxigenació dels teixits i, per tant, la seva capacitat aeròbica.

IGF-1: El factor de creixement insulínic tipus 1 és una hormona que té com a efecte augmentar la hipertròfia i la potència muscular. El tractament amb aquesta hormona seria útil en pacients amb distròfia muscular, però els esportistes podrien utilitzar-lo per guanyar massa muscular.

Miostatina: La miostatina actua com a regulador negatiu del creixement del múscul esquelètic. Una pèrdua de funció del gen seria útil en pacients amb distròfia muscular, però, una vegada més, podria ser utilitzada pels esportistes per augmentar-ne la musculatura.

VEGF: El factor de creixement endotelial vascular és un factor de creixement implicat en la producció de vasos sanguinis. L'any 1996 es va fer un estudi clínic en humans on es va demostrar que la transferència gènica d'un plasmidi codificant per al VEGF humà era capaç de produir angiogènesi (Isner et al., 1996). Si fos utilitzat aquest mateix tractament en atletes el resultat seria una major oxigenació dels teixits i, per tant, de la resistència atlètica.

PPARδ: La sobreexpressió de PPARδ disminueix els triglicèrids i augmenta la capacitat oxidativa dels músculs. S'ha demostrat que la transferència del gen PPARδ en ratolins millora la resistència de l'animal (Gaffney & Parisotto, 2007), per la qual cosa l'administració d'aquest gen o d'algun agonista podria servir com a dopatge genètic.

Endorfines: El dolor és un factor important en lactivitat espo
rtiva. L'administració de gens productors d'endorfines i encefalines augmentaria la tolerància al dolor dels atletes, de manera que en millorarien el rendiment.

El dopatge genètic representa un cas únic en la història del dopatge ja que per primera vegada es va començar a abordar la seva detecció abans que es pogués fer. Les tècniques de detecció del dopatge genètic es poden diferenciar en dos grups: els mètodes directes, que busquen la detecció directa de la proteïna o de DNA transgènic, i els mètodes indirectes, que es basen en els canvis fisiològics que es puguin donar com a resultat del dopatge genètic.

Pel que fa als mètodes directes, per una banda, perquè el dopatge genètic sigui detectable a partir de la detecció de la proteïna transgènica, aquesta ha de poder diferenciar-se de la proteïna endògena. S'ha vist que en el cas de l'EPO sí que es pot diferenciar la proteïna endògena produïda a les cèl·lules renals de la produïda per injecció d'un transgèn al múscul ja que el patró de glicosilació és diferent i proporciona diferent càrrega elèctrica (Lasne et al., 2004), però no s'ha demostrat per a altres proteïnes.

D'altra banda, la detecció de les seqüències de DNA transgènic es fa majoritàriament utilitzant mètodes de PCR. Es basen en el fet que el cDNA utilitzat en la transferència gènica no conté introns mentre que el DNA genòmic humà sí; per això es pot aconseguir una amplificació (Beiter et al., 2008) o una emissió de fluorescència (Baoutina et al., 2010) específica per al DNA transgènic dissenyant encebadors o sondes que s'uneixin a les unions entre exons, respectivament. A la següent imatge veiem els resultats del primer mètode desenvolupat per Beiter et al. on són capaços de detectar una còpia de cDNA d'EPO en 300 ng de gDNA.











23 d’octubre, 2022

No dormir suficient et pot produir un atac al cor

 Els atacs de cor es produeixen si hi ha un obstacle que obstrueixi totalment o parcialment alguna de les seves artèries , fent que la sang no pugui arribar i l'oxigen tampoc. Però no és res de nou, ja que han estat sempre presents en les nostres vides, de fet la gran majoria coneixem a algú que n'ha patit. Gràcies a la biomedicina hem pogut esbrinar les causes, i gràcies a que aquesta continua investigant hem pogut trobar de noves.

Fins ara només es coneixien set causes que els pogués provocar, aquests són: el tabaquisme, la dieta, l'activitat física, l'índex de masa corporal, la hipertensió, el colesterol i el nivell de glucosa. Però hi si hi ha alguna raó més que ens pot afectar a tots independentment de les altres causes? 

Anatomia del cor en 3D

Font: EL ESPAÑOL, 21 agosto 2022 - Notícia seleccionada per Laia Zamora

Títol original: El factor oculto que está aumentando el riesgo de infarto y sobre el que alertan los cardiólogos.

La Asociación Americana del Corazón, la principal sociedad para la cardiología en Estados Unidos, maneja una lista de siete parámetros de riesgo cardiovascular, la Life’s Simple 7 (LS7). Estos 'siete mandamientos' incluyen el tabaquismo, la dieta, la actividad física, el Índice de Masa Corporal (IMC), la hipertensión, el colesterol total y el nivel de glucosa en ayunas. Ahora, tras una revisión publicada en su revista científica, abogan por incluir un octavo: las horas de sueño.

Los investigadores emplearon una muestra de aproximadamente 2.000 participantes en el Estudio Multiétnico de Aterosclerosis (MESA por sus siglas en inglés), un ensayo en desarrollo en EEUU que evalúa los factores de riesgo para las enfermedades arteriales y cardíacas, así como los factores de riesgo cardiovascular. Los voluntarios eran de mediana edad o mayores, se sometieron a un examen de sueño y proporcionaron datos sobre sus hábitos a la hora de dormir.

Se incluyeron múltiples medidas indicativas del nivel de calidad del descanso, como las horas dormidas, su eficacia, la regularidad, la somnolencia diurna y los trastornos del sueño. Como parámetro idóneo, se calculó que los voluntarios debían dormir al menos siete horas cada noche, pero no más de nueve. "Incluso un índice cardiovascular que solo mida la duración del sueño, la medida más habitual y fácil de obtener, ya sirve para predecir la incidencia de problemas cardiovasculares", explica la autora principal, la Dra. Nour Makarem, profesora asistente de epidemiología en la Escuela de Salud Pública Mailman de la Universidad de Columbia.

Un índice que incluya las "múltiples dimensiones" relativas a la higiene del sueño, como los "problemas leves pero muy prevalentes" para domir, se asocia con un valor predictivo aún mayor, prosigue Makarem. Así, se determinó que el 63% de los participantes dormía menos de siete horas, y el 30%, menos de seis. El 39% sufría una alta variabilidad en la duración del sueño de una noche para otra, el 14% padecía de excesiva somnolencia diurna, un 36% presentaba síntomas de insomnio severo y en un 47% se detectó apnea del sueño, fuera moderada o grave.

Los investigadores determinaron que una duración breve del sueño se correlacionaba con un sueño de baja eficiencia -dormir menos del 85% del tiempo que pasamos en la cama con la luz apagada-, patrones de sueño irregulares, somnolencia diurna excesiva y apnea del sueño. Aquellos que dormían menos horas mostraban igualmente una mayor incidencia de problemas de salud como el sobrepeso y la obesidad, la diabetes de tipo 2 y la hipertensión, todos ellos factores acumulativos que conducen a un mayor riesgo cardiovascular.

"Los profesionales de la salud deberían controlar los patrones de sueño de sus pacientes, conversar sobre los problemas para dormir que puedan tener, y concienciarles sobre la importancia de priorizar el descanso de calidad para prevenir la enfermedad cardíaca y los accidentes cerebrovasculares", valora Makarem. Esta medida, insisten los investigadores, debería formar parte de los parámetros de salud pública que se emplean para controlar y atajar los problemas como la aterosclerosis, responsable del 60% de los infartos y anginas de pecho.

[Este es el riesgo que tienes de sufrir un infarto cerebral temprano según tu grupo sanguíneo]

Comentando este trabajo, el Dr. David Goff, director de la División de Ciencias Cardiovasculares, parte del Instituto Nacional para el Corazón, Pulmón y Sangre de EEUU, confirma la importancia de la monitorización del sueño como herramienta de prevención de problemas de corazón. "Reconocer que el sueño forma parte integral de la salud cardiovascular es un paso adelante para reducir el impacto de estas enfermedades, la primera causa de muerte en todo el mundo, y un factor de desigualdad sanitaria".


Vídeo relacionat amb la notícia: La falta de sueño, ¿una epidemia que afecta a tu salud? (La Vanguardia)




Descobrir nous tractaments contra el cáncer a la "matèria fosca" del genoma humà.


Descobrir nous tractaments contra el cáncer a la "matèria fosca" del genoma humà.

Una nova eina determina els objectius potencials

Investigadors de l'universitat de Berna i de l'hospital Insel han desenvolupat un nou mètode de cribratge per poder llençar nous fàrmacs contra el càncer de pulmó no microcític a l'anomenada "matèria fosca" del genoma humà. 

En cerca de nous tractaments, es van fixar en l'ARN no codificat llarg (IncRNA). Per estudiar el seu paper, van començar a investigar quin tipus d'IncRNA, estava present al CPNM, així que confirmant que hi ha una quantitat considerable d'IncRNA, varen desplegar un sistema de cribratge que impedeix la producció dels IncRNA seleccionats eliminant part de les instruccions de construcció en l'ADN, així van observar com afectava a les anomenades "senyes d'identitat", així que investigant i experimentant, van arribar a la conclusió del fet que els oligonucleòtids, frenaven el creixement del tumor.

                                 Imatge1: possible localització del CPNM a un pulmó humà

Font: - Bionity, 10 d'octubre del 2022- Notícia seleccionada per Roberta Esposito.

Títol original: Descubrir nuevos tratamientos contra el cáncer en la "materia oscura" del genoma humano

Investigadores de la Universidad de Berna y del Hospital Insel, del Hospital Universitario de Berna, han desarrollado un método de cribado para descubrir nuevas dianas farmacológicas para el tratamiento del cáncer en la llamada "materia oscura" del genoma. Aplicaron su método al cáncer de pulmón no microcítico (CPNM), la mayor causa de muerte por cáncer para la que se buscan urgentemente terapias eficaces. Pudieron demostrar que la inhibición de las dianas identificadas podía frenar en gran medida el crecimiento del cáncer, y su método es adaptable a otros tipos de cáncer.


El cáncer es en Suiza la segunda causa de muerte. Entre los distintos tipos de cáncer, el de pulmón de células no pequeñas (CPCNP) es el que más pacientes mata y sigue siendo en gran medida incurable. Desgraciadamente, incluso las terapias recientemente aprobadas pueden prolongar la vida de los pacientes sólo unos meses y sólo unos pocos sobreviven al estadio metastásico a largo plazo. Por ello, se buscan nuevos tratamientos que ataquen el cáncer de forma novedosa. En un estudio publicado recientemente en la revista Cell Genomics, investigadores de la Universidad de Berna y del Hospital Insel determinaron nuevas dianas para el desarrollo de fármacos contra este tipo de cáncer.


La materia oscura del genoma

En busca de nuevas dianas, se fijaron en la clase de genes poco conocida denominada "ARN no codificante largo (ácidos ribonucleicos)" (lncRNA). Los lncRNAs existen en abundancia en la llamada "materia oscura" o ADN no codificador de proteínas que constituye la gran mayoría de nuestro genoma. El genoma humano contiene unos 20.000 genes "clásicos" codificadores de proteínas, pero este número se ve empequeñecido por los 100.000 lncRNAs. Las funciones biológicas del 99% de los lncRNAs son desconocidas.


Como su nombre indica, los ARN no codificantes largos, a diferencia de los ARN mensajeros (ARNm), no codifican los planos de construcción de las proteínas. Al igual que en el caso de los ARNm, las instrucciones de construcción de los lncARN están contenidas en el ADN de la célula.





                                Imatge2: Matèria fosca del genoma humà en fluorescència


Una nueva herramienta determina las posibles dianas

Para estudiar el papel de los lncRNAs en el CPNM, los investigadores empezaron por analizar conjuntos de datos disponibles públicamente para ver qué lncRNAs están presentes en el CPNM. Este análisis condujo a una lista de más de 800 lnRNAs, cuya importancia para las células del CPNM los investigadores deseaban investigar. Para esta investigación, desarrollaron un sistema de cribado que impide la producción de los lncRNAs seleccionados eliminando parte de sus instrucciones de construcción en el ADN.


Aplicaron su sistema de cribado a dos líneas celulares de CPNM derivadas de pacientes, y observaron cómo la inhibición de los lncRNAs seleccionados afectaba a las llamadas "señas de identidad" de las células cancerosas. Los sellos distintivos son comportamientos celulares que contribuyen a la progresión de la enfermedad: Proliferación, formación de metástasis y resistencia a la terapia. "La ventaja de evaluar tres sellos distintivos diferentes del cáncer es que tenemos una visión global, pero también contamos con cantidades sustanciales de datos procedentes de diferentes experimentos, a partir de los cuales necesitábamos derivar una lista única de RNAS no codificantes largos que son importantes para el cáncer de pulmón de células no pequeñas", afirma Rory Johnson, profesor adjunto de la Universidad de Berna, que dirigió el proyecto financiado por el NCCR RNA & Disease. El análisis arrojó al final una lista de 80 lncRNAs candidatos de alta confianza importantes para el CPNM de los más de 800 investigados. De estos 80, los investigadores eligieron varios lncRNAs para realizar experimentos de seguimiento.


Destruir un ARN largo con uno corto

Para estos experimentos de seguimiento se utilizó un enfoque que no funciona a nivel del ADN, sino que se dirige a los lncRNAs después de su producción. Para ello, los investigadores utilizaron pequeños ARN sintetizados químicamente, denominados oligonucleótidos en antisentido (ASO), que se unen a los lncARN a los que se dirigen y provocan su degradación. Cabe destacar que varios ASOs están aprobados para el tratamiento de enfermedades humanas, aunque ninguno todavía para el cáncer.


Estos experimentos de seguimiento mostraron que, para la mayoría de los lnRNAs elegidos, su destrucción por un ASO inhibía la división de las células cancerosas en el cultivo celular. Es importante destacar que el mismo tratamiento produjo poco o ningún efecto en las células pulmonares no cancerosas, que no deberían verse perjudicadas por el tratamiento del cáncer. En un modelo tridimensional de CPNM, que se asemeja más al tumor que el cultivo celular, la inhibición de un solo lncRNA con un ASO redujo el crecimiento del tumor a más de la mitad. "Nos sorprendió positivamente ver lo bien que los oligonucleótidos en antisentido podían frenar el crecimiento del tumor en diferentes modelos", afirma Taisia Polidori, co-autora, que trabajó en el proyecto como parte de su investigación de tesis doctoral en la Universidad de Berna.


Desarrollo de la terapia y aplicación a otros tipos de tumores

Los investigadores siguen investigando en modelos preclínicos de cáncer y estudian la posibilidad de colaborar con empresas ya existentes o crear una startup para desarrollar un fármaco para tratar a los pacientes. En cuanto a otros tipos de cáncer, Roberta Esposito, coprimera autora y postdoc de la Universidad de Berna: "Al igual que un telescopio que puede reposicionarse con bastante facilidad para estudiar una parte diferente del espacio, nuestro enfoque debería ser fácilmente adaptable para revelar nuevos tipos de tratamiento potencial para otros tipos de cáncer". El Dr. Esposito aplicará ahora el "telescopio" para identificar nuevas dianas para el cáncer colorrectal. Para ello, ha recibido financiación de la Facultad de Medicina de la Universidad de Berna donada por la fundación Béactrice Ederer-Weber.


Referències