Enriquerubio.net El blog del Dr. Enrique Rubio

16 junio 2021

Los SALTOS GENETICOS

Filed under: genetica — Enrique Rubio @ 19:36

Los SALTOS GENETICOS

El salto evolutivo dice Lynn Margulis: “Es algo así como ir a una piscina, entrar con los ojos marrones y salir con ojos azules, solo porque has tragado agua”

Esto es tan difícil de entender y creer, que huele a cuentos.

Ver las mutaciones y contagios que pueden pasar entre especies distintas, tales como animal y vegetal y lo contrario y después de tantos miles de años. Da susto como interpretarlo o por lo menos como se puede llegar a este conocimiento.

No obstante, como se publica, tienen derecho los autores a ser leído, pero también a ser criticados

La mosca que le robó ‘superpoderes’ genéticos a una planta

Hace 35 millones de años, un gen de autodefensa pasó de un vegetal al insecto Bemicia Tabaci, lo que ahora le permite ser una plaga inmune a pesticidas naturales. Este paso de ADN no a los descendientes, sino a compañeros del entorno, es el primer caso de transferencia genética horizontal que se observa entre un vegetal y un animal complejo; y que funciona. Es la historia de un secuestro genético: de como una mosca robó ‘superpoderes’ a una planta.

La mosca Bemisia Tabaci. // Stephen Ausmus / USDA (Wikimedia)

Jesús Méndez / Agencia SINC | 13/06/2021 – 11:00h.

Hace algo más de 35 millones de años tuvo lugar un secuestro genético determinante e inusual. De alguna manera, un gen de autodefensa de una planta pasó al interior celular de una mosca blanca. Una vez dentro, allí se quedó y desde allí se heredó hasta que a todas ellas se extendió. Desde entonces, la mosca blanca usa su función como escudo y es capaz de resistir los ataques que muchas plantas lanzan contra toda suerte de insectos. Hoy, y en virtud de ese gen, la mosca blanca es una de las plagas más destructivas del mundo.

El secuestro es un caso de lo que se conoce en la jerga como transferencia genética horizontal. Esta supone que el paso de material genético no se dirige a los descendientes, como ocurre de la forma tradicional y vertical, sino a compañeros del entorno.

En algunos casos el resultado es un salto evolutivo casi inmediato y se entiende con la comparación que hizo la microbióloga Lynn Margulis: “Es algo así como ir a una piscina, entrar con los ojos marrones y salir con ojos azules, solo porque has tragado agua”. Es muy habitual entre microorganismos, pero muchísimo más raro en células como las de plantas o animales.

Esta es la primera vez que se describe un salto así y con una función tan evidente entre una planta y un animal. El estudio inaugural se publica en la revista Cell y, en palabras de Charles Davis, biólogo evolutivo en la Universidad de Harvard, “es realmente genial”.

La lanza y el escudo

“Ha habido mucho debate en los últimos años sobre si algo así se producía realmente en células eucariotas (como las de plantas y animales)”, reconoce Luis Boto, biólogo evolutivo en el Museo de Ciencias Naturales del CSIC en Madrid y que lleva años investigando este tipo de transferencias. “El nuevo estudio demuestra claramente y de forma detallada que puede suceder. Además, por primera vez se comprueba el salto de un rasgo por transferencia horizontal de una planta a un animal, superando las barreras y dotando a este de una defensa frente al material armamentístico de aquella”.

Los investigadores ni siquiera estaban buscando algo así. Lo que trataban de hacer era averiguar de forma general qué permitía a la mosca blanca campar a sus anchas, alimentarse sin complejos de la savia azucarada de cientos de plantas que a otros insectos les resultan más o menos tóxicas. Y provocar, de paso, plagas que destruyen multitud de cultivos con enormes consecuencias económicas.

Infografía-cómic descargable. / José Antonio Peñas, SINC

Los pesticidas naturales de muchas plantas reciben el nombre de glucósidos fenólicos, moléculas que consisten básicamente en un azúcar unido a un ácido. Los investigadores buscaron en el genoma de la mosca qué les podría estar ayudando a resistir su ataque y que, a la vez, no estuviera en otros parientes más o menos próximos. El gen que encontraron y que mejor pinta tenía se llama BtPMaT1. Y he ahí donde estaba la sorpresa.

El gen contiene las instrucciones para fabricar una proteína que añade un grupo químico a los pesticidas, volviéndolos inofensivos. Pero no solo no estaba en otros insectos, sino que no tenían siquiera ningún otro que se le pareciese y que la evolución hubiera ido modificando. ¿De dónde venía, entonces?

Los investigadores no estaban buscando esta transferencia genética horizontal. Lo que tratabajn era averiguar qué permitía a la mosca blanca campar a sus anchas y alimentarse de la savia azucarada que a otros insectos les resultan tóxicas

Francis Mojica identificó el origen vírico de las secuencias CRISPR en su ordenador, cortando y pegando letras en diferentes bases de datos. Eran los tiempos anteriores a la explosión de internet. Ahora, los investigadores lanzaron una búsqueda mucho más potente de secuencias similares a la del gen en multitud de bibliotecas de genomas. Las encontraron, pero solo estaban en plantas. La arqueología genómica les ha permitido establecer que el insecto tomó el gen en algún momento hace entre 35 y 80 millones de años y a partir de entonces se extendió. Cómo y de qué planta lo hicieron no lo saben aún, aunque bien podría haber sido a través de un virus, sospechan.

A partir de ahí hicieron toda una serie de comprobaciones. Vieron que el gen estaba integrado en el genoma del insecto, como uno más. Que trabajabasobre todo en el intestino, y que funcionaba como habían predicho. En lugar de esperar a que la evolución pudiera generar y amparar cambios desesperadamente lentos y graduales, que no podía prometer, la mosca blanca engulló un gen y esquivó miles de años de un bocado. Entró y salió de la piscina de Margulis.

Ted Turlings: «Esto es una muestra de que la evolución puede incorporar genes de otros organismos y que pueden ayudar a sobrevivir mejor»

“Es una muestra de que la evolución puede incorporar genes de otros organismos y que pueden ayudar a sobrevivir mejor”, ha dicho Ted Turlings, uno de los coautores. “Este caso es algo extremadamente raro, pero si tenemos en cuenta que hablamos de miles de millones de insectos y plantas interaccionando durante millones de años, se vuelve más posible”.

En realidad no es el primer caso que se encuentra. Justo unos meses antes, investigadores colombianos describieron otro gen que había saltado de una planta a la propia mosca blanca. La diferencia es que, de momento, no han podido demostrar que esté cumpliendo una función.

BtPMaT1 parece que sí lo hace. Los investigadores diseñaron un original experimento para ver hasta qué punto le era útil a la mosca. Generaron una planta de tomate transgénica que produjera un ARN particular, un ARN que inactivara el gen cuando las moscas comieran de ella. A la semana de iniciar el experimento, casi el 100 % habían muerto. En el mismo tiempo, apenas el 20 % de las que comían de una planta normal lo hicieron. El gen les resulta crucial.

Al mismo tiempo, la modificación no afectó a otros insectos y animales con quienes la probaron ni a la propia planta, que utiliza el gen para defenderse de sus propias toxinas. Esto es así porque el gen de la mosca se parece mucho al suyo, pero el tiempo lo ha modificado como para ser suficientemente diferente. El ecólogo Jonathan Gersenzhon comenta en la revista Nature que eso abriría puertas a nuevas formas de controlar las plagas y que “ofrece una oportunidad enorme. Podrías mantener alejadas a las moscas blancas pero sin dañar a insectos beneficiosos como los polinizadores”.

Los autores se muestran necesariamente más cautos en su artículo. Lanzan esa posibilidad, pero reconocen que todavía habría que investigar mejor las consecuencias de la modificación en la propia planta y en otros organismos. Y, en medio de comentarios técnicos sobre los experimentos, se reservan seis líneas para comparar su descubrimiento con la historia del filósofo chino Han Fei y que dio origen al término paradoja (en chino: “lanza-escudo”). La historia dice así:

“En el Reino de Chu vivía un hombre que vendía lanzas y escudos.

—Mis escudos son tan sólidos —se jactaba—, que nada puede traspasarlos. Mis lanzas son tan agudas que no hay nada que no puedan penetrar.

—¿Qué sucedería si una de tus lanzas choca con uno de tus escudos? —le preguntaron.

El vendedor no supo qué decir”.

La respuesta de la mosca blanca fue robar el escudo.

La transferencia horizontal y su repercusión

Una de las primeras sospechas de que la transferencia horizontal existía se tuvo en 1928, cuando en el conocido como “experimento de Griffith” se vio que una cepa inofensiva de neumococo podía transformarse en muy peligrosa cuando entraba en contacto con otra cepa virulenta. Luego, en los años 50 se demostró que las bacterias podían traspasarse genes de resistencia a antibióticos y el conocimiento se fue acumulando, llegándose incluso a plantear debates sobre la importancia del mecanismo en toda la historia de la evolución y la vida.

Una de las primeras sospechas de transferencia horizontal sucedió en 1928, cuando se vio que una cepa inofensiva de neumococo podía transformarse en muy peligrosa cuando entraba en contacto con otra cepa virulenta

En muchos microorganismos la transferencia horizontal sucede constantemente y de varias maneras. Pueden intercambiarse secuencias por pequeñas antenas llamadas ´pili´ y que ponen en contacto unos con otros, pueden recogerlas del ambiente o usar intermediarios como los virus. En células eucariotas, como las de plantas y animales, es mucho más difícil. Esto es así porque “hay que superar muchas barreras”, explica Boto. Por ejemplo, “deben atravesar la membrana del núcleo, donde está el ADN (y que las bacterias no tienen). Y, en general, debe suceder en las células sexuales para que luego pueda pasar a la descendencia”.

Aun así, hay ejemplos aceptados de que esto ha sucedido en ocasiones. Generalmente a partir de bacterias, como las que han dado genes a muchas algas o como la que le donó uno al insecto barrenador del café y le permitió digerir mejor las células vegetales. Pero no solo han sido ellas: en algún momento, un hongo le regaló un gen a una variedad de trigo silvestre y ahora resiste mejor ciertas infecciones. Otro hizo que el pulgón verde del guisante pudiera ser rojo.

Si sucede en animales, por diferentes razones estos suelen ser microscópicos, de reproducción no sexual —como los gusanos que lo pueden hacer por fragmentación— o insectos. “Pero no solamente”, precisa Boto, “hace poco se ha descrito un caso entre peces de diferentes especies, facilitado probablemente porque liberan los huevos al agua y la fertilización es externa”.

En los humanos, un estudio aseguró haber encontrado en nuestro genoma 145 genes de otras especies y tipos de célula, todos ellos adquiridos antes de que fuéramos propiamente humanos, hace millones de años. Sin embargo, el hallazgo “es muy controvertido”, asegura Boto, y el trabajo ha sido bastante criticado. En cualquier caso, “no es descartable que en el futuro pueda confirmarse algún caso”.

Posibllemente estos son los pasos de la evoluc ion.

Sabíamos ya que muchas de las partículas de nuestras células eran gérmenes englobados, que una vez dentro de la membrana celular hacen una labor, imprescindible

Un 8 % del ADN de los humanos es de origen vírico. Aunque en su mayoría no son genes como tales, su papel no es irrelevante

Lo que sí hemos incorporado son fragmentos de virus. Al menos un 8 % de nuestro ADN es de origen vírico, y aunque en su mayoría no son genes como tales, su papel no es irrelevante. ¿Se considera entonces transferencia horizontal? Aunque hay veces en que se acepta, “es casi un tema filosófico”, apunta Boto. “Si consideramos que tiene que darse entre organismos vivos, no está claro que un virus lo sea”.

¿Qué esperar entonces, a partir de ahora? ¿Estamos viendo la punta del iceberg de la transferencia horizontal fuera de los microorganismos o no quedan ya muchas sorpresas por emerger? “Es muy posible que aparezcan novedades”, responde Boto. “El tiempo y el uso generalizado de las nuevas técnicas nos darán una medida de su extensión. Pero por pocos casos que sean, pueden ser muy importantes, porque facilitan la adquisición de rasgos de una forma muy rápida. Lo acabamos de ver con el ejemplo entre una planta y una mosca”.

Volviendo al artículo original, el biólogo evolutivo Andrew Gloss se lanza en la revista Nature y apunta a una historia ecológica trufada de crossovers: «Que los insectos reciban genes de las propias plantas es esa última parte del arsenal que aún no habíamos encontrado», dice. «En la batalla entre las plantas y sus plagas de insectos o patógenos, hay genes que se extraen de todo el árbol de la vida».

El problema no surge del desconocimiento actual del problema total, sino de lo que puede pasar si se hace de manera errónea, y además, donde nuestra conciencia, no puede ni se imagina lo que puede pasar

Bibliografia

Cell y,  Charles Davis, biólogo evolutivo en la Universidad de Harvard,

Andrew Gloss Nature historia ecologica trufada de crossovers

13 mayo 2021

JOSÉ MARÍA BERMÚDEZ DE CASTRO ‘DIOSES Y MENDIGOS.

Filed under: genetica — Enrique Rubio @ 19:51

JOSÉ MARÍA BERMÚDEZ DE CASTRO  ‘DIOSES Y MENDIGOS.

 

 José María Bermúdez de Castro. Foto: Susana Santamaría

La idea de  Eudald Carbonell y Robert Sala vertidas en su obra ‘Aún no somos humanos’ (Quinteto, 2003). ¿Qué nos falta?

Estoy de acuerdo Dr Bermúdez de Castro. Cuando los animales y el hombre también, forman grupos mayores de los soportables. El enfrentamiento esta asegurado.
Hay que aprender a esta de acuerdo con grandes grupos. O también volver a pequeños grupos.
En los tiempos del COVID 19, la gente se va al campo, allí esta mas seguro y posiblemente mas confortable. Con menos habitantes, posiblemente se adquiere el consenso
Me pregunto, si existe alguna función , dentro de la evolución del cerebro, que sea capaz de anular el desacuerdo. 

La gran odisea de la evolución humana’ (Crítica). Conocedor de primera mano de esta disciplina, desde 1991 es co-director de las excavaciones de Atapuerca y dirigió el Centro Nacional de Investigación sobre Evolución Humana desde su fundación hasta 2012. 

El sapiens se origina en África y podría remontarse hacia atrás hasta los nueve millones de años. Hace 120.000 años salió del continente para expandirse y colonizar otras zonas. Incluidas las de los neandertales que nunca salieron de Eurasia. También se baraja que los ancestros del Homo sapiens africano pudieron viajar desde Asia.

“Hace 370.000 años es muy posible que la población que dio origen a los neandertales y los humanos modernos todavía se encontraba evolucionando en el sureste de Asia, donde se producían intercambios genéticos entre los humanos que dieron lugar a los neandertales y a los que más tarde habrían penetrado definitivamente en África para originar a los humanos”.

. El término Homo incluyó tres especies: habilis, erectus y sapiens, excluyendo de ella a los australopithecus. “Los Homo sapiens más puros están en África. Se quedaron en este continente y por tanto su porcentaje de ADN neandertal o denisovano es 0,0”; nosotros los europeos tenemos un porcentaje de neandertal.

Tras 250.000 años de evolución, nuestro cerebro ha permanecido con un volumen similar, así que debemos seguir confiando en nuestras capacidades cognitivas para seguir sobreviviendo como especie. Charlar con Bermúdez de Castro sobre estas cuestiones es un verdadero placer.

Muchos nos hemos preguntado por aquello que nos hizo humanos. Usted dice que todo el mundo debería conocer las claves fundamentales de ello, pero que no es así. ¿Cuáles son los motivos y cuáles son estas claves?

El problema y la preocupación de la mayoría de las personas de este planeta, cuando se levantan por la mañana, es qué voy a poder comer o si voy a trabajar, así que este tipo de cuestiones tal vez es lo último que les preocupa; no hay tiempo para esta reflexión. Los que tenemos mayor fortuna sí nos podemos hacer esta pregunta, podemos estudiar, ir a la universidad.

Y a la segunda pregunta, sí que hay diversos hitos a lo largo de millones de años que han permitido desarrollar la filogenia humana que podríamos enumerar uno detrás de otro, como la postura erguida, de la que no conocemos la razón o no hay evidencias o datos, al ser una época oscura de la evolución humana. Ya que la postura erguida surge en las selvas africanas cuando hace 7 millones de años África estaba cubierta completamente de vegetación, con lo cual no hay yacimientos, ya que la materia orgánica se recicla a gran velocidad.

El siguiente paso es un cambio climático que origina una crisis impresionante, donde aparecen los desiertos, las praderas, las sabanas, y algunas especies de homínidos tuvieron la suerte de sobrevivir a la selección natural. Luego llega la tecnología hace unos 3 millones de años nada más, así que durante 4 millones de años solo fuimos primates erguidos, con un cerebro similar al de un chimpancé o más pequeño. Después vendría la cultura.

En 2005, el Consorcio Internacional para el Estudio del Genoma del Chimpancé publicó unos resultados en la revista ‘Nature’. Fue entonces cuando llegó hasta nosotros la cifra mágica: compartimos el 99% del genoma con los chimpancés.

Ese 1% ha quedado como una cifra mágica. Yo le pregunté a un colega que trabaja en la Pompeu Fabra, Tomas Marqués Moret, estudioso de los chimpancés, y me dijo que podría ser una diferencia del 10%, pero en cualquier caso un 90% de similitud con los chimpancés es muchísimo. La cuestión es saber qué genes nos diferencian de ellos.

Dice en su libro que el relato sobre nuestro origen se ha ido complicando en los últimos años. Todo es mucho más enrevesado, pero también más interesante. ¿Se han establecido con mayor claridad las ramas filogenéticas humanas o quedan todavía cuestiones pendientes?

Quedan todavía muchas cuestiones pendientes, a pesar de que en los últimos 20 años la cantidad de hallazgos que se han producido es enorme, pero esto no quiere decir que tengamos que rehacer el edificio de la evolución humana cada dos por tres, a pesar de los titulares de los periódicos. El edificio es sólido, lo que pasa es que con cada hallazgo hay que hacer una reforma en el edificio. Cuando apareció el Homo floresiensis en la isla de Flores, que nos dejó a todos estupefactos, lo que tuvimos que hacer es una planta nueva al edificio y algunas reflexiones importantes. El Homo naledi nos dio una gran sorpresa, ya que los restos tenían entre 300.000 y 230.000 años, por lo que habría coincidido en espacio y tiempo en África con el Homo sapiens. Para mí, como para otros investigadores, el Homo naledi es una anomalía en el esquema general de la evolución humana.

Aunque muchos están convencidos de que los denisovanos son una especie diferente, nadie se ha atrevido a proponer de manera formal un nombre específico para estos humanos. ¿Habría sido una ruptura de las reglas de clasificación taxonómica?

Las especies son un constructor que hacemos nosotros. Las reglas de la nomenclatura zoológica o botánica son muy claras, como las de una constitución. Para nombrar una especie necesitamos fósiles y cuantos más mejor. En cuanto a los denisovanos, hemos encontrado tres o cuatro fósiles muy pequeñitos como dientes, pero no lo suficientes para conseguir ADN. Sí se sabe que tiene diferencias con los neandertales, pero ¿esto es suficiente para calificarlo de nueva especie? Todavía no. Cuando haya trozos de cráneo, y no solo una mandíbula, a lo mejor obtenemos más datos y se construye una nueva especie, ya se verá.

Ahora ya sabemos que los neandertales y sus ancestros más cercanos, los humanos modernos y los denisovanos, formamos un grupo relativamente próximo en el tiempo, y que tuvimos un origen común. Dice que podríamos llamarlos de manera conjunta “POBLACIONES DE LA ERA MODERNA DE LA HUMANIDAD”.

Es una terminología que me he inventado, pero me gusta. Es un grupo que cuando trabajamos con paleo-proteínas, aparecen como grupos o especies hermanas.

También dice que con todo lo que ya sabemos, seguimos haciéndonos las mismas preguntas: ¿cuándo y dónde surgieron estas poblaciones?

Sí, seguimos en ello y trabajando mucho en este sentido. Ahora mismo se piensa que África es el origen de todo y es cierto que es el origen de la humanidad y es el origen del Homo sapiens moderno. Lo que pasa es que no hemos tenido en cuenta algunas cuestiones. Esta humanidad emergente tiene un ancestro común, y si es así, ¿este dónde estaba, si los neandertales estaban en Europa? Por eso ahora nos estamos planteando un lugar intermedio que es el cordón umbilical entre África y Eurasia, el corredor levantino. Una zona muy importante para la humanidad, donde surgió ese Neolítico del creciente fértil del que somos herederos. La mayoría de lenguas proceden de esa zona y creo que fue importante para que se dieran estos ancestros comunes, como denisovanos, neandertales y modernos. Es un tema muy bonito. África puede ser, pero hay evidencias genéticas que nos dicen que las cosas no son tan sencillas. Cuando se pone una hipótesis de moda, parece que hay que seguirla. Cambiar un paradigma científico no es tan sencillo.

Supongo que no se pone en duda que hubo una hibridación.

Sí, eso no está en duda. Seguramente en el corredor levantino hubo hibridación, y compartimos lengua, sexo y tecnología. Siguiendo el paradigma que prevalece en la actualidad, los genetistas han dado rienda suelta a su imaginación y han imaginado que una población ancestral de nuestra especie (cuando todavía no teníamos el aspecto moderno que nos caracteriza) se escapó hace mucho de África e hibridó con los neandertales hace unos 370.000 años.

Ha trabajado en Atapuerca y fue precisamente ahí donde nombró a una nueva especie del género ‘Homo’, el ‘Homo antecessor’, una de cuyas características más sobresalientes era la de poseer una cara muy similar a la de ‘Homo sapiens’.

Este Homo antecessor es una especie hermana de esta humanidad emergente. Lo supimos gracias a las paleo-proteínas más antiguas encontradas, que los hermanan también con denisovanos y neandertales; lo que se hace evidente es que tuvimos una madre común. La cuestión es dónde está esa madre. Nuestra especie, tal como la conocemos, se originó en África, aunque sus ancestros pudieran viajar desde el suroeste de Asia.

¿Qué ha supuesto Atapuerca, para usted y para el conocimiento de la evolución humana?

Desde el punto de vista profesional, todo. A veces me pregunto qué hubiera pasado si la persona que dirigía el proyecto de Atapuerca, Emiliano Aguirre, no se hubiera interesado en mí. Las cosas serían diferentes; hubiera hecho otras cosas. Pero Emiliano se fijo en mí y nos hicimos amigos y colegas. Me quedan tres años para la jubilación, así que casi toda mi vida se ha desarrollado en este programa de investigación tan interesante. Todo ha salido bien y espero que siga así. Las personas que vienen detrás de nosotros están mejor preparadas y, por cierto, la mayoría son mujeres.

En su libro da mucha importancia al cerebro. Nuestra singularidad está en él, ¿no?

¿Hubo variaciones cerebrales entre los distintos ‘homos’?

En el Homo sapiens se ha estimado un rango de entre 975 y 1.500 centímetros cúbicos, en el que encajan sin problema especímenes de Homo erectus, Homo heidelbergensis, Homo neanderthalensis y, quizá, de otras especies en las que todavía no se ha estimado con precisión. Se han dado por supuesto variaciones; por ejemplo, el nuestro es más grande, tiene una parte que es el neocortex que es más grande que el de los chimpancés, mayor que el del Homo erectus, mayor seguramente que el del antecessor, aunque de este no conocemos su capacidad craneal.

Las conexiones son importantes. Los genetistas están encontrando posibles genes implicados en el incremento cerebral y, por supuesto, en las conexiones cerebrales. En 2012 se supo de un gen especial, HMGA2, una de cuyas variantes podía estar relacionada con un incremento de la masa encefálica y con el coeficiente intelectual.

Es seguro, que la parición o variación de un gen, sea el causante de la variación de la especie. Todo pasa por los genes. La pregunta es y esto que lo motivo?

Pero no solo son importantes los genes, también lo son las interacciones de los individuos con el medioambiente. Cuando vas al colegio, interactúas con otros niños y profesores, aprendes cosas y cada día conectas miles de sinapsis en las neuronas. Si haces un viaje aprendes, si lees un libro aprendes, si ves una película aprendes.

Todo es verdad, pero el paso lo hace siempre un gen modificado

Hay un ejemplo muy conocido: Tarzán de los monos. Esta novela, que me he leído muchas veces, me hace sonreír cuando te preguntas cómo aprendió inglés, ya que si existiera un Tarzán de los monos aprendería el lenguaje de estos, sus signos etc… Por eso es tan importante la interacción social. Tarzán hubiese sido un primate más, con una apariencia diferente, pero se comportaría igual que ellos.

 El bipedismo es la primera clave para responder a la pregunta sobre lo que nos hace diferentes, sin que podamos asegurar que hayamos sido los únicos primates que hemos caminado sobre las dos piernas.

No, no lo sabemos, hay periodos de tiempo muy poco conocidos, no hay registros y de los chimpancés tampoco. No sabemos cómo han evolucionado. Asumimos que han sido siempre muy parecidos, pero esa presunción está basada en nuestra imaginación. No tenemos ni idea de cómo era un chimpancé hace 7 millones de años.

Yo hablo mucho de un pez del devónico, del que se conserva su fósil en el Museo de Historia de Londres, que cuando se encontró vivo en Tanzania se creía que era nuevo; más tarde se supo que era el pez Latimedia, que era igual al fósil de Londres. Este no ha cambiado nada con el paso del tiempo

La pelvis de Lucy también era muy similar a la del Homo sapiens, por lo que los miembros de la especie Australopithecus afarensis caminarían y correrían como lo hacemos nosotros.

La cultura también nos ha moldeado y por supuesto el lenguaje…

Sí, la hipótesis de que el lenguaje es exclusivo de Homo sapiens es correcta. Pero las excavaciones dan sorpresas. Los primeros resultados de Ignacio Martínez nos revelaron que los dos humanos de la Sima de los Huesos tenían una audición no muy diferente a la del Homo sapiens.

Ignacio Martínez hizo una investigación fantástica con los humanos que vivieron en la Sima de los Huesos hace 430.000 años; es un yacimiento extraordinario que conserva los huesecillos del oído medio, y gracias a la tecnología moderna, a la tomografía computerizada, se pudieron estudiar estos huesecillos en la pantalla del ordenador y con la colaboración de ingenieros acústicos se pudo saber la secuencia en la que escuchaban los humanos de entonces, se les hizo una audiometría y resultó ser muy parecida a la nuestra, no igual.

Esto me parece magnifico, pero tiene mucho contenido en lo deducido.

¿ Si tienen esto debe pasar esto¿

No solo se necesitan los huesos del oído medio, para oír, sino una estructura nerviosa complejísima, que engloba también, la audición y el equilibrio, a la que posteriormente se añadió el habla.

Siguen las dudas de que los neandertales pudieran tener un lenguaje articulado. Los neandertales y nosotros nos hibridamos en el suroeste de Asia, así que se entendían a pesar de ser especies distintas. Todo sigue siendo sorprendente.

En su libro aparecen las mujeres, cosa que es de agradecer, ya que parecía como si tampoco existieran en las cuevas prehistóricas.

Muchas veces me preguntan por las mujeres. Me gustaría tener la posibilidad de saber qué relaciones se establecían, pero no debemos llevarnos por la visión actual. En el libro del Oso cavernario, a la protagonista, su pareja neandertal le da unas palizas tremendas; esto es un invento de la novela forjada en su visión de la actualidad, pero seguramente no era así. Un neandertal dando una paliza a su compañera porque llega tarde a la cueva, ¡pero por favor! Colaboraban entre ellos más de lo que se ha dicho. Posiblemente el cuidado de los más pequeños habrá sido una labor de todo el grupo.

Este añadido, es lo típico de algunos escritores, que a ellos les parecec lo que debió ocurrir, que no es lo que ocurrió.

Los investigadores son muy buenos, describiendo la materia, hacerlo con la conducta es mas dificil

Sí parece que en Atapuerca se daban prácticas caníbales, ¿no?

Sí es así, pero no sabemos por qué; en esa época del Homo antecessor había agua en abundancia, recursos cárnicos, recursos vegetales y eran muy saludables.

Las conchas perforadas y teñidas de ocre encontradas en los yacimientos de las cuevas Antón y los Aviones, en Murcia, también nos hablan de que los neandertales tenían tiempo para el ocio y que lo dedicaban a modificar elementos naturales como lo hacemos nosotros.

Y que tenían un pensamiento simbólico. Nosotros lo hemos desarrollado de una manera extraordinaria, pero seguramente los neandertales tenían esa posibilidad y la utilizaron, tal vez de manera menos eficaz. Pero señales y símbolos tal vez tengan un origen muy parecido o común.

Dice que la escalera de ‘Homo sapiens’ es la única que sigue ascendiendo y nuestra evolución continúa, al menos por el momento.

Vamos a ver, estamos en una pandemia, es triste y la padecemos todos, pero la que se nos viene encima es mucho peor, es el cambio climático.

Parece increíble que nuestra aparición en el planeta haya tenido que ver con un leve descenso de la temperatura. Y ahora, el ascenso de solo un par de grados podría acabar con nosotros o con una buena parte de la población humana.

El calentamiento global es paradójico y dramático. Es algo extraordinario y a mí me pone los pelos de punta. Es complicado hallar soluciones, porque creo que solo a una minoría nos preocupa esta situación. Los grandes intereses siguen existiendo. Tú has contaminado, ahora me toca a mí. Tener conciencia de especie es prácticamente una utopía.

En sentido metafórico, el Big Bang del Homo sapiens ha finalizado. La gran explosión demográfica ha llegado a sus límites. Ahora debe sobrevenir, tal vez, la siguiente fase del ciclo, en la que todas las poblaciones vuelvan a juntarse en un teórico Big Crunch o gran colapso.

Ahora todo es estable, la Tierra sigue girando sin problemas para algunos, pero no sabemos lo que está pasando en otras partes del planeta. Por eso hay que ser proactivos con el problema, hacer lo que cada uno pueda.

Las pandemias, como la que padecemos en estos momentos, nos demuestran que estamos en el mismo barco, a pesar de la expansión tan increíble de nuestra especie por el planeta.

120.000 millones de años expandiéndonos y parece que en algunas cosas nos hemos diferenciado, pero las diferencias son muy pocas. Somos una especie muy variable, pero en lo importante y en lo esencial somos lo mismo. Nadie puede decir que un grupo humano es más inteligente que otro, por eso el racismo no tiene ninguna base y es ridículo.

Es un título que me gusta mucho. Eudald considera que todavía no nos hemos ganado el calificativo de humanos. Ser humano es casi ser divino.

Cuando soñamos pensamos que somos dioses. Este extraño pensamiento de que somos superiores, no se por qué lo pensamos, y si lo pensamos estamos muy lejos de ser esos humanos que creemos ser. Hemos conseguido un cerebro más grande y una cultura que los primates no tienen, pero nada más. La violencia ahora es brutal. Utilizamos la tecnología para desplegarla, lo que ha aumentado nuestra crueldad frente a la de los primates. Siempre digo que somos primates con armas de destrucción masiva en nuestras manos.

Y lo peor de nuestro cerebro es, que no consigue ponerse de acuerdo con los demás y persiste el problema siempre el mismo. La guerra

Por poner un contrapunto, también podemos ser solidarios.

Sí, la ayuda al grupo se da entre nosotros por supuesto, pero en ocasiones no. El comportamiento humano es muy curioso, ayudamos a unos pero no a otros.

Ahora somos millones y no deberíamos discriminar a nadie, aunque no sea de tu grupo. Debemos dar un buen uso a los conocimientos generados por la humanidad.

Estoy de acuerdo Dr Bermúdez de Castro. Cuando los animales y el hombre también, forman grupos mayores de los soportables. El enfrentamiento esta asegurado.

Hay que aprender a esta de acuerdo con grandes grupos. O también volver a pequeños grupos.

En los tiempos del COVID 19, la gente se va al campo, allí esta mas seguro y posiblemente mas confortable. Con menos habitantes, posiblemente se adquiere el consenso

Me pregunto, si existe alguna función , dentro de la evolución del cerebro, que sea capaz de anular el desacuerdo.

Me parece un articulo bueno, lleno de ilusiones

12 mayo 2021

UN MECANISMO TOXICO CAUSA LA ELA

Filed under: DEGENERATIVAS,genetica — Enrique Rubio @ 20:52

UN MECANISMO TOXICO CAUSA LA ELA

Óscar Fernández-Capetillo, del Grupo de Inestabilidad Genómica del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO. FOTO: CNIO.

Stephen Hawking

.Un nuevo mecanismo tóxico que bloquea cualquier reacción celular que use ácidos nucleicos originaría la muerte de las neuronas motoras en pacientes con ELA.

La esclerosis lateral amiotrófica (ELA), la “enfermedad de Lou Gehrig”, es una enfermedad neurodegenerativa progresiva que afecta a las células nerviosas del cerebro y de la médula espinal. Las neuronas motoras van del cerebro a la médula espinal y de la médula espinal a los músculos de todo el cuerpo.

A-mio-trófica proviene del griego. «A» significa sin o carente. «Mio» se refiere a los músculos, y «trófica» significa alimentación: «Sin alimentación a los músculos». Cuando un músculo no es alimentado, se «atrofia» o se desgasta. «Lateral» identifica las áreas de la médula espinal donde se localizan partes de las células nerviosas que dan señales y controlan los músculos. A medida que esta área se va degenerando, produce la cicatrización o el endurecimiento («esclerosis») en la región.

A medida que las neuronas motoras se van degenerando, dejan de enviar impulsos a las fibras musculares que normalmente resultan en el movimiento muscular. Los primeros síntomas de la ELA a menudo incluyen una mayor debilidad muscular, especialmente en brazos y piernas, en el habla, en la acción de tragar o en la respiración. Cuando los músculos dejan de recibir los mensajes de las neuronas motoras que requieren para funcionar, se empiezan a atrofiar (se vuelven más pequeños). Las extremidades se empiezan a ver más «delgadas», a medida que se atrofia el tejido muscular.

Astas anteriores de   la médula espinal con atrofia, degeneración y cromatolisis de neuronas

Desmielinización de cordones laterales de medula espinal

FACTORES de riesgo EN LA  esclerosis lateral amiotrófica:

Factor hereditario. Entre el 5 y el 10 % de las personas con esclerosis lateral amiotrófica la heredaron (esclerosis lateral amiotrófica familiar). La mayoría de los hijos de personas con esclerosis lateral amiotrófica familiar tienen un 50 % de probabilidades de desarrollar la enfermedad.

La edad. El riesgo de esclerosis lateral amiotrófica aumenta con la edad, y es más común entre los 40 y mediados de los 60 años.

Sexo. Antes de los 65 años, la esclerosis lateral amiotrófica es un poco más común en hombres que en mujeres. Esta diferencia de sexo desaparece después de los 70 años.

La genética. Algunos estudios que examinan todo el genoma humano encontraron muchas similitudes en las variaciones genéticas de las personas con esclerosis lateral amiotrófica familiar y algunas personas con esclerosis lateral amiotrófica no hereditaria. Estas variaciones genéticas podrían hacer que las personas sean más susceptibles a la esclerosis lateral amiotrófica.

 Se trata de la tercera enfermedad neurodegenerativa con mayor incidencia –después de la demencia y el Parkinson-, y de elevada mortalidad. Se calcula que cada año aparecen unos 2-5 casos por cada 100.000 habitantes en el mundo.  En España, se producen tres nuevos pacientes diagnosticados cada día.

Actualmente, carece de tratamiento y su causa es aún una incógnita. No obstante, se sabe que en el 10% de los afectados hay un importante componente genético, que hace que la enfermedad aparezca en varios miembros de una familia.

En casi la mitad de estos casos de ELA familiar el origen está en un gen llamado C9ORF72 en el cual, sus mutaciones tienen un papel destacable. 

La pregunta clave es por qué las mutaciones en este gen destruyen a las neuronas motoras. Según Óscar Fernández-Capetillo, responsable del Grupo de Inestabilidad Genómica del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO), en Madrid, se ha descubierto un mecanismo que explica la toxicidad derivada de mutaciones en el gen C9ORF72.

“A principios de 2011 se descubrió que la mutación más frecuente en pacientes de ELA se encuentra en este gen. Pocos años después, se confirma que esta mutación acaba produciendo unos pequeños péptidos que son tóxicos, pero se desconocía el mecanismo que conducía a ello y que ahora se ha identificado en el CNIO»,

En la mutación del C9ORF72 de los pacientes con ELA existe una pequeña secuencia repetida de ADN que, en personas no enfermas suele ser de unas 8-10 copias, y que en estos pacientes está expandida hasta ciento de veces. “Esta expansión de repeticiones se traducen en proteínas que generan unos pequeños péptidos que son tóxicos, un fenómeno que, por otra parte, se ha observado en otros contextos de la naturaleza humana y para el que hemos desarrollado un modelo que los conecta a todos y explica así estos problemas tan generalizados”.

El mecanismo tóxico identificado y que está asociado a un gen concreto, el C9ORF72, “no se descarta la posibilidad que otras mutaciones relacionadas con ELA estén actuando de manera similar, es decir, bloqueando el ADN y ARN de las neuronas motoras”.

Aprender a aliviar la toxicidad de estos péptidos puede ser útil también para abordar los casos de ELA no asociados a C9ORF72, lo que englobaría a la enfermedad en su conjunto.

“la gran mayoría de las mutaciones halladas en pacientes de ELA son en proteínas que se unen a ARN, y generalmente lo que hacen estas mutaciones es impedir la unión de estas proteínas al ARN».

Además, las células de estos pacientes también tienen problemas muy generales con sus ácidos nucleicos, por lo que «pensamos que, aunque las mutaciones en C9ORF72 afectan a solo una parte de los pacientes de ELA, el mecanismo subyacente a la toxicidad de las neuronas puede que no sea muy diferente, en lo fundamental, a lo que pasa en el resto de los casos de esta enfermedad”.

Bibliografía

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Alvarado F Rodriguez V Esclerosis Lateral amiotrófica. Casos familiares en 6 hermanos. En preparación. Archivos del Departamento de Patología.  Hospital México.

Cotran RS, Kumar V, Collins T. Robbins.  Patologia estructural y funcional. 6ª  ed.  Madrid.- McGraw-Hill/Interamericana, 2000.

Neuropathology The diagnostic Approach.  St Louis: Mosby, 1977. Raquel Serrano

    Vanesa Lafarga,

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27 marzo 2021

UN CEREBRO DE LABORATORIO

Filed under: General,genetica — Enrique Rubio @ 20:42

UN CEREBRO DE LABORATORIO

Mini cerebro humano y de gorila  S.Benito-Kwiecinski/MRC LMB/Cell

Imagen de un organoide cerebral obtenida mediante microscopía de fluorescencia. En verde, se observan las neuronas, y en magenta, las células progenitoras. [Lancaster et al./ Nature]

El cerebro humano es una de las características más distintivas de nuestra especie. De todos los primates, somos los que han logrado un órgano de mayor tamaño. Tanto así, que nuestro cerebro triplica al de un gorila o un chimpancé, nuestros parientes más cercanos.

Se ha intentado entender la causa de esta rápida expansión evolutiva con estudios comparativos con animales como ratones o macacos. Pero la investigación se enfrentaba al gran problema de abordar las etapas más tempranas del desarrollo cerebral, antes incluso de la formación de las primeras neuronas, periodos en los que se sospechaba que se hallaba la clave del mayor tamaño del cerebro humano.

La evolución hizo que el cerebro humano aumentara de tamaño respecto al de sus antecesores por un mecanismo hasta ahora desconocido. Gracias al estudio en el laboratorio de organoides cerebrales, se ha podido hallar que la clave del misterio está en el prolongado tiempo de transformación de las células que dan lugar a las neuronas. Que este paso sea más largo permite que surjan más células progenitoras y por tanto, más neuronas en un futuro.

Patrones de expresión genética específicos en humanos, en comparación con otros grandes simios, se encuentran detrás del fenómeno.

Los organoides son cultivos celulares tridimensionales, inicialmente de origen epitelial, generados por células stem/troncales (adultas, embrionales o inducidas) que reproducen parcialmente las características de sus tejidos de origen. Constituyen un sistema más apropiado que las clásicas líneas celulares de crecimiento bidimensional en plástico para estudios de biología del desarrollo y celular e histología, así como de procesos de tumorogénesis y de medicina regenerativa.

Con la combinación adecuada de nutrientes, las células madres humanas derivadas de la piel pueden agregarse de forma espontánea y convertirse en fragmentos de tejido cerebral. Así lo demuestra un estudio recién publicado en Nature.

Crear un cerebro artificial completo tal vez tarde aún varios años, pero los organoides cerebrales, del tamaño de guisantes, desarrollados en este trabajo podrían resultar de utilidad en la investigación de enfermedades neurológicas humanas.

Con anterioridad ya se habían utilizado células madre humanas para crear estructuras parecidas al ojo e incluso tejidos similares a la corteza cerebral. Sin embargo, en este último estudio, los científicos obtuvieron fragmentos de tejido neural más grandes y más complejos. Primero cultivaron las células madre en un gel sintético parecido a los tejidos conectivos naturales que se hallan en el cerebro y en otras partes del cuerpo. A continuación, introdujeron los grupos incipientes de células en un biorreactor para proporcionar al tejido nutrientes y oxígeno. Para sorpresa de los investigadores, las manchas crecieron hasta parecerse a cerebros de fetos en la novena semana de gestación.

Bajo el microscopio, las distintas regiones cerebrales parecían interaccionar unas con la otras. Pero entre las muestras de tejido no se formaba ninguna estructura fisiológica reconocible. Las estructuras conseguidas, no eran equiparables a un cerebro. Los organoides carecían de vasos sanguíneos, lo que podría explicar su reducido tamaño, de unos 3 o 4 milímetros de diámetro como máximo, incluso después de cultivarlos durante 10 meses o más. La maduración de este órgano en el embrión probablemente esté guiada por señales de crecimiento procedentes de otras partes del cuerpo

A pesar de estas limitaciones, los autores utilizaron el sistema para modelar los aspectos clave de la microcefalia, una enfermedad que causa un crecimiento muy deficiente del cerebro y deterioro cognitivo. El estudio del desarrollo neurológico no reprodujeron en roedores características que se investigaba para la formación del cerebro.

Pero cuando los organoides se crearon desde células madre de la piel de un humano con microcefalia, estas no alcanzaban el tamaño de los obtenidos a partir de células madre de una persona sana. Se deducia que la diferenciación era prematura en las células madre neurales dentro de los fragmentos de tejido microcefálico, y que se debía a que las células progenitoras para el crecimiento normal del cerebro, se habían agotado

Se elaboro la hipótesis de que hacían falta la inmersión en los cultivos de otros tejidos no neurales para reproducir la microcefalia.

En la actualidad los organoides cerebrales, también conocidos como mini cerebros, son una nueva biotecnología con el potencial para cambiar nuestro entendimiento sobre el desarrollo y las enfermedades neurológicas.

El cerebro humano presenta una estructura tridimensional que los organoides diseñados en el laboratorio pueden en parte reproducir
Muchos de estos experimentos se están llevando a cabo en la Estación Espacial Internacional (ISS ), pero uno de los más interesantes es el que está realizando el equipo del biólogo Alysson Muotri, de la Universidad de California en San Diego, quien trabaja con un grupos de células nerviosas llamadas mini-cerebros  en la ISS
Los organoides se cultivaron a partir de células madre en el laboratorio, antes de ser colocados en una caja y enviados al espacio, donde Muotri señala que probablemente «se están reproduciendo a un ritmo acelerado”.

Lo desafiante es que estos organoides emiten ondas cerebrales, patrones complejos de actividad neuronal, similares a los de los bebés prematuros.

Este impresionante descubrimiento, ponen de manifiesto que los mini-órganos cultivados tienen funciones cerabrales, aunque primitivas.

 Posteriormente Muotri, conecto los mini cerebros a robots para leer su actividad neuronal. Estos hallazgos podrían expresar que se esta acercando a la producción de vida  acercando a la capacidad de generar al menos una vida parcialmente consciente en el laboratorio, un desarrollo que durante mucho tiempo ha sido poco más que una fuente para relatos de ciencia ficción.

 Los mini cerebros: son conjuntos de neuronas comparativamente simples que simulan algunas características de los cerebros completos, pero esto es solo una ilusión, pero el hallazgo, sugiere que los mini cerebros podrían ser aún más complejos de lo que se creía anteriormente.
Si estas ondas cerebrales son una señal de que los organoides podrían ser conscientes, los neurocientíficos necesitarán lidiar con un importante dilema ético, ya que la experimentación continua podría significar que se manipula la vida humana y consciente de sí misma.
Los mini cerebros, en la actualidad se desarrollan a partir de células madre que acaban dando lugar a pequeñas bolas de 4 milímetros de tamaño. Este diseño tridimensional del tejido neural, lo convierte en el modelo más realista del cerebro que tenemos hasta la fecha. compuestas por hasta 3 millones de células (neuronas y células gliales).
En 2013, el trabajo con mini cerebros, mostró, que sus células son capaces de organizarse solas en estructuras que recuerdan al cerebro De esta forma, imitan las dinámicas espacio temporales de la neurogénesis (formación de neuronas) y el desarrollo de circuitos.
Durante su desarrollo las neuronas ‘migran’ para dar lugar a distintas capas y conexiones (Bob Jacobs, Colorado College)
Estos modelos polemizan por la incertidumbre que genera y, sobre todo, porque toca algo que nos define como humanos: la conciencia.
“Se piensa que el soporte físico que la genera son los patrones eléctricos y las conexiones entre neuronas. Por lo tanto, científicamente hablando, la conciencia puede estar en el cerebro. Si estamos creando estructuras similares a este órgano en un momento dado no puedan tener conciencia. No quiere decir que esto sea posible pero sí probable.

Estos organoides comenzaron a producir patrones eléctricos como los generados por un cerebro normal.

Desde aquí a que los organoides permitan  el diseño de cerebros con sentimientos, y todo el contexto que lleva consigo, es demasiado imaginar
Imaginar que los aspectos éticos se adelanten a lo somático, nos confunden, aunque se trate solo de un experimento.

Pero no vamos a frenar la ciencia por no saber lo que pueda ocurrir, o porque exista la posibilidad de que en un futuro se desarrolle conciencia en los mini cerebros.
Como afirma Santaló, nunca averiguaremos estas incertidumbres si no las investigamos.“Debemos actuar con cautela y a cada paso dado, parar y reflexionar”.
A partir de aquí, infinidad de ideas se van a desarrollar
Un ejemplo es el que sigue:
Crean un mini cerebro capaz de generar movimiento muscular
Escrito por Álvaro Justo, 4 de abril de 2019 a las 17:30

Un grupo de científicos de la Universidad de Cambridge ha conseguido replicar en miniatura un cerebro embrionario con el fin de estudiar su desarrollo.

Han desarrollado un mini cerebro capaz de generar movimiento muscular. Se trata de un organoide del tamaño de una lenteja, obtenido a partir de células madre humanas. Los resultados se han publicado en la revista Nature Neuroscience.

Representación del cerebro humano
Los organoides cerebrales se utilizan en el mundo científico para estudiar el crecimiento del cerebro, ya que, al estar constituidos por tejido neuronal generado a partir de células madre, forman estructuras similares a las de los cerebros embrionarios humanos. Para poder observar su desarrollo lo que se hace es sumergirlos en un líquido con alto contenido en nutrientes. El inconveniente que tienen es que, al carecer de vasos sanguíneos, no pueden acceder al oxígeno y los nutrientes necesarios para sobrevivir mucho tiempo.
El equipo de investigación de Cambridge ha dado con un método para solventar esta barrera. Consiste en crear una estructura de membrana porosa para que el organoide crezca en un entorno aire-líquido que permite un mejor acceso a los nutrientes y al oxígeno. Esto facilita un periodo de vida más largo de la estructura, lo que se traduce en estados de desarrollo neuronal más avanzados. Gracias a ello, los científicos han podido observar en el mini cerebro una conectividad neuronal similar a la existente en un embrión humano de entre 12 y 16 semanas.
Para comprobar la capacidad funcional del mini cerebro, los científicos colocaron junto a él un pedazo de médula espinal de un embrión de ratón con el músculo adyacente de la espalda. El resultado mostro que los axones de algunas neuronas específicas crecieron de forma espontánea para conectarse con la médula espinal, llegando a contraer el músculo con las señales eléctricas emitidas.

Si esto progresa, la manipulacion de cultivos de células nerviosas creadas en el laboratorio, tendrían una indicación enorme para reparar patologías relacionadas con el sistema nervioso. El análisis del nacimiento y el desarrollo de las redes de conectividad neuronal puede ayudar a comprender el funcionamiento de patologías como la epilepsia, la esquizofrenia, el autismo, la depresión o los distintos tipos de demencias. La ciencia nos muestra el camino para mejorar las condiciones de sus vidas.

Bob Jacobs en Colorado College ha dado un paso sorprendente. Durante su desarrollo las neuronas ‘migran’ para dar lugar a distintas capas y conexiones.

Esto como siempre en biologica, tienen un camino, muy difícil de imaginar, pero hasta ahora es sorprendente

La investigación se enfrentaba al problema de abordar las etapas más tempranas del desarrollo cerebral

“La hipótesis en la que todo el mundo pensaba que tendría que haber algún mecanismo que aumentara la proliferación de las células progenitoras antes de crear neuronas”. segun piensa Silvia Benito Kwiecinski, del laboratorio de Biología Molecular del Consejo de Investigación Médica del Reino Unido.

El equipo detrás de la nueva investigación, dirigido por la bióloga Madeline Lancaster, tenía un as bajo la manga para superar las dificultades: los organoides cerebrales. Lancaster formó parte del equipo que creó los primeros mini cerebros cultivados en laboratorio en el 2013.

Los organoides cerebrales suponen las réplicas del cerebro más realistas que tenemos hasta la fecha. Al tener la capacidad de autoorganizar sus células –neuronas y células gliales–, proveen a los investigadores de una herramienta muy útil para observar cómo se desarrolla este órgano.

El grupo de Lancaster empleó mini cerebros derivados de células humanas, de gorilas y de chimpancés para estudiar qué ocurría antes de que aparecieran las neuronas y qué diferencias presentaban los tres modelos entre sí.

Benito, se centró en observar el comportamiento de las células progenitoras de neuronas muy pronto en el desarrollo embrionario, unas cuatro semanas tras la concepción.

Hubo un proceso en concreto que llamó su atención: la transformación de las denominadas células neuroepiteliales a células gliales radiales. Entre ambas progenitoras se daba un proceso de transición con células intermedias.

“Lo que se sabía gracias a estudios de ratones era que este cambio entre neuroepiteliales y gliales era algo que ocurría muy rápido. Nunca se había visto si había algo intermedio. Vieron que hay otro proceso ocurriendo en los cerebros de los simios”, .

En el caso de los organoides humanos, este periodo de transición tardaba más en comenzar e iba ligado a ciclos celulares más cortos en las células neuroepiteliales. Es decir, se multiplicaban más rápido por lo que luego se desarrollarían más neuronas. Por eso, el equipo observó cómo los mini cerebros humanos crecieron más que los de los simios

Detrás de la diferencia en esta especie de metamorfosis celular se encontraba un gen, el ZEB2. Este se activó antes en los organoides del cerebro de los gorilas que en los organoides humanos, algo que pudieron determinar mediante secuenciación del ARN.

“Este gen era uno de los principales candidatos. Es un gen que regula la transición epitelio-mesénquima. Es decir, hace que células epiteliales se hagan menos epiteliales. Y eso es justo lo que ocurre en el cambio de neuroepilelial a glial”.

Los investigadores señalan que los organoides son un modelo, que aunque sea el mejor hasta la fecha, no replican a la perfección los cerebros reales.

Referencias

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LEYRE FLAMARIQUE, MADRID
28/10/2019 06:00Actualizado a28/10/2019 09:26

Alysson Muotri, de la Universidad de California en San Diego

19 marzo 2021

EL HOMBRE SIN CORONA

Filed under: General,genetica,NOTABLES,UNIVERSO — Enrique Rubio @ 15:50

EL HOMBRE SIN CORONA

No sé si nos damos cuenta, pero estamos en medio de una batalla, creciente entre mujeres y hombres.

Esta batalla, pero en mínimos lleva mucho tiempo, pero se ha activado y de manera creciente, en los últimos tiempos.

Las manifestaciones continuas y tumultuosas y las peticiones de la mujer son crecientes.

De entrada, digo, que estoy con ellas, que han sido vejadas durante la historia y continuan siéndolo y esto tiene que acabar.

Pero ojo, lo que ha de pasar no esta escrito.

Si la mujer gana la batalla y es muy posible que así sea. El hombre no solo no va a mandar, sino que “no puede tener hijos y la mujer si”. Incluso con una célula de su piel modificada, se puede fecundar sus óvulos y todo queda en casa.

De hecho en el reino animal la autofecundacion esta ampliamente comprendida

Animales hermafroditas

No le pasa lo mismo al hombre, no tiene donde depositar sus espermas, salvo que fabrique un útero.

Pero hasta ahora, la cosa no va así.

Si el hombre no tiene una mujer a la que fecundar, no proliferara la especie. La homosexualidad tan creciente y ganando terreno, no tiene esto solucionado.

La mujer lo tiene y de sobrado.

Ya hace un siglo, Aldoux Husley, escribió Un Mundo Feliz, donde proponía un sistema, pera crear hominidos de laboratorio perfectamente adoctrinados y drogados contra la ansiedad, que terminaba con la diferencia hombre mujer.

Todos iban por el mismo camino y estaban en el laboratorio preparados, para mandar o servir En el centro de incubación y condicionamiento de la central de Londres  trabajaban 300 fecundadores y donde se unía un óvulo y un espermatozoide en un tubo de ensayo y se multiplicaban dando  lugar de 896 embriones idénticos este proceso se realizaba paradójicamente deteniendo el crecimiento normal era el principio de producción en masa aplicado a la biología

Los embriones se mandaban a la sala de predestinación social para crear seres humanos socializados con un futuro determinado se les controlaba el nivel de oxígeno según la casta a la que debían pertenecer se los proporcionaba diferente cantidad de oxígeno para que fueran más o menos inteligentes.

Los épsilon eran la casta más baja  los alfas la más alta independientemente de su pertenencia todos estaban educados para amar su destino .

Todos iguales, el cerebro bien lavado y una jerarquía biológica inmutable.

Esto hoy con los procedimiento que tenemos, seria fácilmente conseguible

Pero la lucha no tiene por qué colocar al varón como jefe, lo puede ser una mujer perfectamente.

De formas que de aquí van han surgir cosas. Ni siquiera hace falta esta industria tan compleja

La primera el varón ya no es necesario para la evolución. No tiene a quien preñar

La mujer es imprescindible.

Como esto va a ocurrir y que va a proporcionar.

¿Va ha desaparecer el hombre como animal, o convertirse en algo subrogado, cuando ahora es un rey?

No hay ni un solo día, en que un hombre no mate a una mujer o la destruya de alguna manera. Esto ya nadie lo aguanta y las mujeres menos.

Esto a nivel social, no se soporta e incluso muchos hombres, las apoyan.

De forma que podemos tener un futuro lleno de mujeres. “Que manden por su numero y por su cerebro mas lógico”.

E incluso como ellas tienen los materiales, para la gestación y fecundación, podrían determinar que solo fueran mujeres la descendencia. Es cuestión de quimica

El cerebro de las mujeres es mas pequeño, como los ordenadores, gasta menos y tienen una infinita capacidad y ademas tienen dos cromosomas XX. Y no para que uno sustituya al otro, sino con funciones que el hombre no tiene, sobre todo en lo referente a la visión y otras muchas funciones por descubrir.

El hombre tienen dos cromosomas X e Y. y esto no se si iguala a las capacidades de la mujer.

De forma que este libro tiene como objetivo alarmar al hombre, de que podemos desaparecer como especie, o la de no pertenecer a la especie dominante.

Esto va a pasar en milenios, y en el intervalo puede ocurrir cualquier cosa.

Y como el hombre todo lo ha solucionado, o muchas veces lo hace con la guerra, no se si este método va a valerle en el futuro, con alguien con libertad, capacidad de autorreproducirse y con otros objetivos no belicistas.

 La llamada “ideología de género” afirma, alegremente, que la cualidad de femenino o masculino en el ser humano no viene dada por la naturaleza sino por la cultura; que no se  nace  hombre o mujer,  sino que cada cual elige su sexo entre una multiplicidad según las propias inclinaciones o deseos.

Esto puede ser cierto, pero tenemos que aceptar las consecuencias.

Nunca en las especies, ha habido una guerra por el poder entre los géneros de los animales, ni tan siquiera cuando se convirtió en hominido.

El dominio lo tuvo casi siempre uno de ellos, el hombre en general, y los demás sumisos a aguantar.

De pronto las mujeres han decidido que esto se acabó, que no necesitan un mando masculino para seguir viviendo como especie, y “ han empezado una guerra”, sobre todo con inteligencia y manifestaciones, que dan tanto fruto. Se las pueden apañar solas

La ideología actual no lucha por el respeto a los homosexuales o “trans”,  sino por la confrontación entre el hombre y la mujer.

La ONU, impone, universalmente, el feminismo radical, esto viene ya de lejos. no es algo moderno, Friedrich Engels,  seguidores de  Carlos Marx. Marx parten del  capital y del trabajo, para lograr la revolución social y el poder. Engels teorizaba sobre la  confrontación del hombre y la mujer, para lograr la desaparición de la familia. Esta ideología y adocenamiento machaca, incluso a los niños pequeños en las escuelas, y por la imposición de silencio. Ha obedecer se ha dicho. Como si esto fuera aceptado eternamente

Pero se dejan atrás, que el otro también pinta, y además a medida que se pisa mas a las mujeres, las están invitando a revelarse y empezar su lucha.

Y claro que lo han hecho. Pongan la TV un momento y lo verán día si y día tambien.

El sexo no reproductivo, movió al hombre  de tal manera que empezó a utilizarlo de todas maneras con el fin de mantener quieta su ansiedad, tan en progreso y llego totalmente a desvincularlos.

Tenemos dos formas de usar el sexo.

Una para procrear y proliferar la especie.

La otra como órgano de placer.

La primera no es simplemente necesaria. Determinadas razas son muy prolíficas, y sustentan con creses la natalidad, mientras que muchos grupos eligen el sexo como placer, probablemente como droga, les es mas gratificante y caiga quien caiga.

Y aquí estamos.

Esto no es baladí, de aquí parten consecuencia y de ellas y repito, el hombre sale perdiendo, ya no cumple los parámetros de los seres vivos “la reproducción”.

Siempre le queda la oportunidad de actuar como un virus y comportarse como parasito. Pero esto no ha sido nunca nuestro sueño.

Mandar, mandar y volver a mandar y caiga quien caiga.

El efecto rebote no nos lo esperabamos

20 enero 2021

Transcripción

Filed under: genetica — Enrique Rubio @ 22:04

Transcripción

Dentro de cada célula del cuerpo humano se encuentra material genético conocido como adn aquí se contienen las instrucciones genéticas para el desarrollo y funcionamiento de todos los organismos vivos y uno que otro virus está se encarga de transmitir rasgos hereditarios a futuras generaciones y por ello es un componente esencial para la vida gracias a esto cada célula sabe qué tiene que hacer para formar tejidos manejar energía del cuerpo construir defensas y sobre todo mantenernos vivos los procesos que realiza cada célula parecen precisos pero no son perfectos ya que el adn que contiene cada célula puede llegar a ser alterado por un sinfín de razones como enfermedades lesiones o sustancias químicas lo cual puede producir errores que generan cambios estos cambios nos conocemos comúnmente como mutaciones, una mutación es una alteración o cambio en la información genética de un ser vivo en su secuencia de doble cadena unidas entre sí formando combinaciones esenciales y una alteración en esta secuencia puede variar desde simples cambios estéticos del cuerpo humano hasta enfermedades genéticas las cuales son muy difíciles de tratar y eliminar debido a que están situadas en el código genético de cada célula una manera de eliminar estas enfermedades que surgen de errores en el adn es modificando la secuencia y aquí es donde las cosas se ponen interesantes porque esto significa que prácticamente se debe crear un editor de texto suena a ciencia ficción pero esto ya es una realidad todo esto es posible gracias a crist que en español significa

Repeticiones paalindromicas cortas agrupadas irregularmente interespaciadas

Esto hace referencia a lo siguiente;

Cuando una bacteria es atacada por un virus este debe defenderse a toda costa si sobrevive guardo un pedazo del adn del virus que él atacó y lo agrega a su genoma solo que al hacer esto genera una conexión para aislarlo he aquí la repetición una vez teniendo esto la bacteria genera inmunidad contra ese virus y este es información que hereda a futuras generaciones de esta colección de adn se genera a rn el cual es guardado en una proteína llamada cast 9 ésta es la que se encarga de buscar identificar y desactivar el virus en caso de que vuelva a atacar ahora el adn contiene secuencias repetidas que se encuentran tanto en genomas eucariotas como en procariotas estas secuencias son conocidas erróneamente como adn basura debido a que no codifican para proteínas estudios realizados por biólogos han demostrado que estas secuencias tienen varias aplicaciones entre ellas reparar regular y marcar partes del adn esto con el fin de modificar el adn para combatir enfermedades repararse o simplemente controlar el proceso de corte y empalme del adn estas secuencias repetidas pueden ser utilizadas como marcadores e interruptores para cast 9 esto significa que se puede programar una proteína casi 9 con arn para modificar eliminar o agregar partes del adn y gracias a las secuencias repetidas al momento de editar el adn se evita cortar demás la secuencia lo cual aumenta la precisión y evita los problemas que se dan al momento de modificar el adn con químicos o radiación ósea dejamos de editar aleatoriamente el adn y lo convertimos en algo más preciso la manipulación genética es algo que se ha hecho desde que empezamos a controlar la selección natural en granjas y laboratorios para crear animales con más carnes plantas más resistentes e incluso curarnos de enfermedades crisis pero lo que hace es abrir todo un panorama de aplicaciones de mejoras para cosas que ya hacemos pero como se lo pueden imaginar tiene serias implicaciones morales y éticas

LA IMPORTANCIA DEL CRISPR

Filed under: General,GENES,genetica — Enrique Rubio @ 13:24

Las maneras más innovadoras de utilizar el CRISPR

El científico estadounidense James Wason y el británico Francis Crick culminaron su descubrimiento de la estructura molecular del ADN, en forma de doble hélice. Ese hallazgo revolucionó entonces la ciencia, al permitir entender cómo funciona la molécula portadora del programa genético de los organismos vivos. Ahora, esto tiene implicaciones aún más profundas gracias a la tecnología de edición de genes CRISPR —las siglas en inglés de repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente espaciadas—, que permite a los científicos cortar y alterar con precisión el ADN de cualquier célula.

Aunque CRISPR —también conocido como “tijera molecular”— aún no ha curado enfermedades ni ha acabado con el hambre en el mundo, ya se está utilizando de algunas maneras sorprendentes.

Convertir cerdos en donantes de órganos

Durante décadas, la mejor solución que han concebido los científicos para reducir la lista de las miles de personas que esperan recibir un trasplante de órganos en todo el mundo ha sido utilizar órganos de animales en humanos. Por ejemplo, el primer trasplante de corazón se realizó en 1964, cuando el órgano de un chimpancé fue implantado en un humano, que falleció dos horas después de la cirugía.

Además de que el cuerpo humano rechaza tejidos extraños, otro riesgo de esa alternativa es la posibilidad de que las infecciones de los animales puedan transmitirse a los receptores humanos. Pero la empresa eGenesis, que nació en el laboratorio del genetista George Church de la Universidad de Harvard, cree que el CRISPR puede resolver o eliminar estos obstáculos.

La empresa eGenesis ha utilizado la edición genética para eliminar una familia de virus que se encuentran en el ADN de los cerdos. Crédito: eGenesis

El equipo de Church ha utilizado la edición genética para eliminar una familia de virus que se encuentran en el ADN de los cerdos, para que estos —cuyos pulmones y el corazón son de tamaño similar a los de los humanos— puedan ser donantes a personas sin riesgo de contaminación.

La compañía también está experimentando con CRISPR para modificar los genes relacionados con el sistema inmunológico y evitar que el cuerpo humano rechace los órganos de donantes. Sin embargo, los científicos advierten que todavía quedan algunos años para que se pueda hacer un ensayo clínico de trasplantes humanos con órganos producidos en cerdos genéticamente modificados.

Alternativas a la insulina

Las personas con diabetes tipo 2 (resistente a la insulina) podrían tener una opción para sustituir las inyecciones con un injerto de piel. Se trataría de un injerto que contiene una versión modificada por CRISPR de una proteína que ayuda a la insulina a regular los niveles de glucosa en la sangre. Investigadores de la Universidad de Chicago están utilizando CRISPR para para alterar el gen GLP-1, responsable de la codificación de la hormona péptido 1, que provoca la liberación de insulina y luego ayuda a eliminar el exceso de glucosa de la sangre.

Usando CRISPR, los científicos han comprobado que el gen GLP-1 podría modificarse para que sus efectos de regulación tengan larga duración. Cerca del 80% de los injertos de piel que se aplicaron en ratones liberaron con éxito la hormona editada en la sangre, regulando los niveles de glucosa durante cuatro meses y revirtiendo la resistencia a la insulina y el aumento de peso en los pacientes.

Investigadores de la Universidad de Chicago están utilizando CRISPR para para alterar el gen GLP-1. Crédito: University of Chicago

Los tratamientos en humanos tardarán tiempo en desarrollarse, pero la buena noticia es que los científicos ya pueden hacer crecer el tejido de la piel muy fácilmente en el laboratorio utilizando células madre. La previsión es que esa técnica pueda tratar también enfermedades como la hemofilia (cuando el cuerpo no puede hacer los coágulos de sangre de manera adecuada).

Acabar con enfermedades endémicas

Las enfermedades transmitidas por mosquitos, especialmente la malaria, matan a más de 400.000 personas cada año en todo el mundo. Para reducir esa cifra, algunos científicos proponen utilizar una tecnología llamada unidad genética. Se trata de una herramienta de ingeniería genética diseñada para diseminar ciertos genes a través de una especie. Y aunque no es una idea nueva, estas unidades de genes están más cerca de ser realidad gracias al CRISPR.

En un artículo publicado en septiembre de 2018, los investigadores del Imperial College de Londres mostraron que una unidad genética realizada con CRISPR podría suprimir una población de Anopheles gambiae, el tipo de mosquito que transmite la malaria en el África subsahariana. Los investigadores utilizaron el “corta y pega” genético para atacar el gen Doublesex, responsable por el desarrollo femenino. Cuando los mosquitos hembra heredaron dos copias de este gen modificado, no pudieron picar ni poner huevos.

Una unidad genética realizada con CRISPR podría suprimir una población de Anopheles gambiae, el mosquito que transmite la malaria. Crédito: James D. Gathany

Los investigadores pusieron esos mosquitos en jaulas y encontraron que eran autodestructivos para su especie en su entorno cercano: después de ocho generaciones, ya no quedaban hembras normales para reproducirse y la población se extinguió.

Ese tipo de experimentos no han sido realizados fuera de los laboratorios todavía —existe la posibilidad de que las alteraciones genéticas diseñadas para impactar las poblaciones puedan mutar y transmitir rasgos ventajosos a las demás generaciones—, pero ese estudio comprobó que se transmitió la modificación genética casi el 100% de las veces, evitando la resistencia.

Líderes de la Unión Africana respaldaron la investigación como un esfuerzo por combatir la malaria en sus países, pero aún podrían pasar años antes de que la tecnología se pruebe en la naturaleza.

Cambiar el color de las flores

La herramienta de edición genética interrumpió con éxito el gen responsable del color de los tallos, las hojas y los pétalos. Fuente: Nature

Científicos japoneses están utilizando CRISPR para cambiar el color de la flor de una planta de jardín tradicional (Ipomoea nil). Los investigadores programaron CRISPR para atacar un gen específico, conocido como gen DFR-B y lo insertaron en embriones de plantas.

La herramienta de edición de genes interrumpió con éxito el gen DFR-B, que es responsable del color de los tallos, las hojas y los pétalos, cambiando así el color violeta característico de la flor al blanco.

Joana Oliveira

16 enero 2021

UN AVANCE DE LA TECNICA CRISPR

Filed under: GENES,genetica — Enrique Rubio @ 22:04

EL Dr Mujica, hizo un descubrimiento extraordinario al señalar y cortar una secuencia de ADN patologico, y poder intercalar otro ADN normal, en levaduras de la Sal en Alicante

Pero recientemente , se ha simplificado la técnica, que en vez de recortar la secuencia patológica de ADN, añade al genoma del paciente una copia en buen estado del gen dañado, para que recupere su función normal y la enfermedad remita.

CRISPR-Cas9 actúa como unas tijeras que cortan la doble hélice del ADN, lo que a veces puede desencadenar cambios no deseados en las letras o bases (A, T, G, C) que escriben el genoma. Si se consiguen eliminar esos “efectos secundarios”. La técnica, cambiaria la estrategia de “cortar y pegar” por un sistema de edición de textos -“buscar y reemplazar”- de tal precisión, que en teoría podría corregir alrededor del 89% de las variantes genéticas humanas asociadas con enfermedades.
“Si CRISPR son las tijeras, los editores de bases serían el lápiz: en lugar de cortar la doble hélice, convierten una letra del ADN en otra, sin llegar a romper la doble cadena, lo que permite corregir los principales tipos de mutaciones de forma eficiente, pero no todas. El editor ‘prime’ supondría el sistema de ‘búsqueda y sustitución’ de un procesador de texto; permite realizar directamente mutaciones puntuales específicas, inserciones y eliminaciones de una sola letra y combinaciones de estas, también sin tener que romper la doble cadena”, La tecnología de edición genética CRISPR-Cas9 ha revolucionado la investigación biológica y médica, al proporcionar la herramienta más sencilla con la que editar el ADN. Su potencial es enorme: desde corregir mutaciones asociadas a enfermedades a obtener plantas más resistentes para el cultivo.

La gran innovación de esta técnica prime consiste en la fusión de la proteína Cas9 –que es la encargada de cortar el ADN en el sistema de edición clásico– con una enzima de transcriptasa inversa –molécula que genera ADN a partir de ARN- y la modificación de la guía de ARN para que, a la vez que localiza el sitio que se quiere editar, actúe de molde para corregira la mutación. De esta forma, se evita la rotura de doble cadena.
Los científicos han probado la técnica con más de 175 ediciones genéticas en células humanas, incluida la corrección del error que causa la anemia de células falciformes y la enfermedad de Tay Sachs, una patología por depósito lisosomal que afecta al sistema nervioso central. Según exponen en el artículo, la técnica es muy eficiente y produce menos “efectos secundarios” que la clásica CRISPR-Cas9.
Pero esta investigación es un “cambio revolucionario” que se produce en la técnica del CRISPR.
Este trabajo ofrece , un método robusto de corrección de alelos patogénicos Y abre un gran número de posibilidades biotecnológicas. Permite corregir pequeños alelos con un nivel de certidumbre más alto que métodos anteriores y en un rango de condiciones muy grande (incluyendo células que se dividen poco). También parece que tiene un nivel bajo de off-target (ediciones fuera de diana)”. Güell considera que si bien el CRISPR-Cas9 clásico funciona muy bien “para romper o inactivar genes”, el editor prime parece “bastante superior para corregir” errores genéticos. Y, además, “potencialmente es más seguro”, al evitar la rotura de doble cadena de ADN.

Los resultados de una nueva tecnología llamada Uni-large, desarrollada para modificar el genoma para hacer frente a diversas enfermedades de manera más segura y eficiente que otras soluciones, están ya en fase de revisión para su publicación, ha explicado a Diario Médico Marc Güell, investigador principal de este proyecto en el Grupo de Investigación en Biología Sintética Traslacional del Departamento de Ciencias Experimentales y de la Salud (DCEXS) de la Universidad Pompeu Fabra (UPF) de Barcelona.

Uni-large está pensada para tratar las enfermedades de origen genético y algunos tipos de cáncer derivados del mal funcionamiento de un gen (como la leucemia, por ejemplo). Según información de la UPF, consiste en añadir al genoma del paciente una copia en buen estado del gen dañado, para que recupere su función normal y la enfermedad remita. La universidad ha patentado esta tecnología y previsto su protección a la par que ha creado una empresa, Integra Therapeutics, que desarrollará y comercializará los programas terapéuticos vinculados a ella, ha precisado Güell.

Inicialmente el equipo está probando su utilidad en el tratamiento de la distrofia muscular congénita tipo 1A (MDC1A), una enfermedad hereditaria para la que no existe ninguna terapia efectiva. Se trata de la distrofia muscular congénita más frecuente y provoca debilidad progresiva y pérdida de la masa muscular.

Entre las ventajas de Uni-large destaca su universalidad puesto que otras técnicas de edición genética, como la CRISPR, pueden corregir mutaciones individuales de cada paciente (medicina personalizada), mientras que la nueva tecnología sería útil con todos los pacientes de una determinada enfermedad. Además, con CRISPR hay que hacer un corte en el genoma para reparar la mutación, lo que puede provocar accidentes como la pérdida o la rotura de cromosomas, mientras que con Uni-large no se corta, sólo se pega un gen, lo que evita riesgos. Además, el método es especialmente útil con enfermedades como la MDC1A donde el gen implicado es muy grande y otras tecnologías no permiten reparaciones eficientes.

Güell recalca especialmente que Uni-large es de la misma familia de la tecnología CRISPR, pero la suya está pensada para poner un gen entero; es decir, permite escalar “muy bien”, lo cual la hace universal.

 Inmediatamente ha surgido una modificación

Explica que hace años, tras una estancia en Estados Unidos, empezó a trabajar en la idea de combinar la precisión de las tecnologías modernas pero sin perder de vista la clásica. Probaron con células en cultivos y se fueron realizando ajustes hasta llegar a un modelo de ratón con distrofia muscular donde ya se ha visto que funciona “bastante bien”.

Fue Francis Mojica, quien realizó la primeras contribuciones​ que describían las secuencias repetidas CRISPR en arqueas y su papel en los mecanismos de inmunidad de las células procariotas. Sus descubrimientos cristalizaron más tarde en el desarrollo de la tecnología CRISPR-Cas.

Referencia
Sonia Moreno Biología Molecular
Carmen Fernández. Barcelona 21 octubre, 2019

Marc Güell, en el edificio del PRBB de Barcelona. 16/01/2021 –

20 diciembre 2020

CRISPR CAR EN EL CÁNCER HEMATOLÓGICO

Filed under: genetica,INMUNIDAD — Enrique Rubio @ 16:09

CRISPR CAR EN EL CÁNCER HEMATOLÓGICO

La edición genética con CRISPR puede mejorar la capacidad de las células CAR-T para eliminar el cáncer de la sangre y está detrás de un tratamiento para hematopatías genéticas.

La técnica CRISPR descubierta por el Profesor Mujica, ya está dando resultados, aunque el premio Nobel de Química 2020, no se lo dieran a el.

Cada día me impresiona más la facilidad que me ofrece los motores de búsqueda en Internet . puedo saber antes que publiquen las revistas prestigiosas , lo que se está haciendo en el mundo de la ciencia .

Con internet concretamente con Google estoy informado de lo que se está haciendo en el mundo científico . Seguro que tiene mucho de fake News , pero no más que las revistas que portan el trabajo original.

Cuál va a ser el futuro de esta forma de informarse, no lo sé , pero sí que es de gran utilidad.

Hace 60 años que soy neurocirujano y en consecuencia tengo miles de revista a las que consultó, con dificultad. Cuesta mucho esfuerzo encontrar un artículo y más aún encontrar aquellos que le están relacionados y que vienen en otras revistas . Todo eso se consigue en internet con mucho menos esfuerzo y mucho menos tiempo. seguro que esto no lo comparten muchos estudiosos, pero los que solo queremos estar informados y saber por donde van los tiros, estamos encantados.

Los que son unos fenómenos, son los divulgadores, no solo investigadores, sino medios de comunicación y en consecuencias periodistas, que lo divulgan y lo pueden leer todo los que le gusta saber, aunque no sean en libros.

Claro que todo esta cambiando y tenemos que adaptarnos, pero esta es una caualidad del hominido. Dejar lo pasado aunque si siempre tenerlo en cuenta y que sirva como puntos de partida.

Estos artículos que ahora copio, tienen ese fundamento.

A mi me impresionan su parecido a una serie de fichas de dominó, que se colocan paralelas y verticalmente, basta mover una de ellas, para que caigan todas.

En biología pasa exactamente lo mismo, una particula que produce un daño, no hace falta eliminarla, con borrar los metabolitos que dan lugar a que actúen, se consigue detener el proceso.

La terapia de células CAR-T desarrollada en la Universidad de Pennsylvania (tisagenlecleucel) induce remisiones importantes en la leucemia linfoblástica aguda (LLA) de células B en niños y en adultos con linfoma B difuso de célula grande, pero no todos los enfermos responden igual de bien. El equipo que diseñó este tratamiento ha ideado una manera, utilizando CRISPR-Cas9, de obtener respuestas en más pacientes y evitar las recaídas.

Con el sistema de edición de genes CRISPR-Cas9 –reconocido con el último Premio Nobel de Química– eliminan el gen CD5 de las células CAR-T. El gen CD5 produce una proteína que puede inhibir la activación de las células encargadas de acabar con el cáncer. Las células CAR-T reforzadas por la edición de CRISPR conseguían mejores resultados en modelos murinos de leucemia, tanto en la remisión del cáncer como en la supervivencia, según expusieron estos investigadores en la reunión anual telemática de la Sociedad Americana de Hematología (ASH).

«Hemos demostrado, por primera vez, que podemos utilizar con éxito CRISPR-Cas9 para eliminar el gen CD5 en las células CAR-T y mejorar su capacidad para atacar el cáncer», dijo  el investigador que presentó los resultados, Marco Ruella, de la División de Hematología-Oncología de la Facultad de Medicina Perelman de la Universidad de Pennsylvania y director científico del Programa de Linfoma. «La diferencia entre las células CAR T editadas y no editadas fue sorprendente en varios modelos de cáncer».

El equipo experimentó en ratones con leucemia de células T y B, y linfoma. Los ratones que recibieron células T con el CAR a las que se suprimió CD5 mostraron niveles más altos de proliferación de células T en la sangre periférica, así como una reducción significativa en el tamaño del tumor y mejores resultados de supervivencia en comparación con los ratones a los que se infundieron células CAR-T no editadas.

«Básicamente, en la mayoría de los tipos de cáncer, cuanto menos CD5 se exprese en las células T, mejor será el resultado», ha continuado Ruella. «El nivel de CD5 en las células T es importante».

De hecho, las células CAR-T con deleción de CD5 fueron significativamente más potentes que las células CAR-T sin la deleción (CD5 +) también cuando se dirigían a células B CD19+. Al probarse en modelo de leucemia de células T, esta terapia celular curó a más del 50% de los animales, mientras en modelos de leucemia de células B CD19 + observaron remisiones completas a largo plazo en la mayoría de los animales.

La edición con CRISPR-Cas9 de las células CAR podría «a largo plazo, representar una estrategia más universal para mejorar los efectos antitumorales de las células CAR-T», ha dicho Carl June, director del Centro de Inmunoterapia Celular en el Centro del Cáncer Abramson y uno de los autores del estudio. Este equipo espera iniciar un ensayo clínico de fase I con este enfoque en 2021.

CRISPR/Cas9 corrige el defecto de las células madre hematológicas de pacientes con anemia de Fanconi

La CRISPR/Cas9 logra anular un oncogén relacionado con la leucemia mieloide crónica

Las células CAR-T demuestran su potencial para el linfoma no Hodkgkin indolente

Anemia de célula falciforme y beta-talasemia

La reunión de la ASH ha sido testigo de la versatilidad de las ‘tijeras genéticas’ CRISPR-Cas9. Además de su aplicación en la inmunoterapia con linfocitos T CAR, se han presentado resultados de un ensayo en el que se usa la edición genética para tratar la anemia de células falciformes y la beta-talasemia.

Con este sistema se edita ex vivo la región potenciadora eritroide de BCL11A en células madre y progenitoras hematopoyéticas. Como resultado, aumenta la hemoglobina fetal, de forma que suple el déficit de esa proteína en pacientes con estas enfermedades hematológicas. Los resultados  de este estudio también se publicaron en The New England Journal of Medicine.

Haydar Frangoul, del Hospital Infantil TrisStar Centennial en Nashville (Tennesee), presentó en la reunión además de los datos de seguimiento de dos pacientes -uno con beta-talasemia y otro con anemia de células falciformes- que recoge la revista médica, resultados de otros siete enfermos con beta-talasemia y tres con anemia falciforme.

Antes del tratamiento, los pacientes con beta-talasemia necesitaban transfusiones cada mes y los pacientes con anemia drepanocítica sufrían crisis vasoclusivas con dolor intenso también con regularidad. Después del tratamiento, ninguno de los pacientes con talasemia ha necesitado transfusiones, ni los pacientes con anemia drepanocítica ha experimentado crisis.

Las terapias avanzadas son uno de los campos más dinámicos de investigación en biomedicina.

Las terapias avanzadas ya están cambiando las perspectivas de tratamiento en oncohematología y enfermedades raras, pero lo que se vislumbra es todavía la punta del iceberg de lo que está por llegar.

Bueren ha insistido en que la terapia génica ya está consiguiendo la curación de enfermedades mortales, pero su desarrollo acaba de arrancar y estos éxitos son “pruebas de concepto” de su papel en la medicina del futuro. 

Junto con los tumores hematológicos, las terapias avanzadas también están revolucionado el área de enfermedades raras al tiempo que están poniendo contra las cuerdas la sostenibilidad de los sistemas sanitarios. Según Ángel Carracedo, director de la Fundación Pública Gallega de Medicina Genómica (Servicio Gallego de Salud), se calcula que el 10% del gasto farmacéutico global en 2027 corresponderá a tratamientos para enfermedades minoritarias. 

De momento las agencias europea (EMA) y americana (FDA) han dado luz verde a seis terapias génicas para enfermedades monogénicas, y hay otras tres aprobadas en oncología. Entre estas, se encuentra la terapia para la atrofia muscular espinal (AME) que con su precio de salida al mercado estadounidense de 2,12 millones de dólares recibió el sobrenombre el medicamento más caro del mundo

Uno de los retos es conseguir que este tipo de tratamientos alcance otras enfermedades, no tan graves o para las que existe alternativa terapéutica. La terapia génica puede lograr el control de una enfermedad con una única inyección en la vida frente a tratamientos crónicos, ha explicado Gloria González-Aseguinolaza, subdirectora del Centro de Investigación Médica Aplicada (CIMA) de la Universidad de Navarra y directora científica de Vivet Therapeutics. “En enfermedades como la AME está clarísimo, pero en otras como la fenilcetonuria o la enfermedad de Wilson la terapia génica va a llegar, pero tenemos que resolver cuestiones como el coste”. 

Dentro de la terapia génica, Lluis Montoliu, investigador científico del Centro Nacional de Biotecnología (CNB), ha resaltado otra revolución, la de la edición génica, aplicable en CAR-T. “Hace unos días se han publicado los primeros resultados espectaculares en anemia falciforme y betatalasemia de pacientes que ya están libres de las transfusiones”. 

La terapia celular podría ser útil en distrés respiratorio en covid-19

También en este terreno Montoliu ha observado que queda mucho por aprender y que más allá de la edición génica destinada a inactivar una función de un gen, hay que avanzar en el conocimiento de aquellas aplicaciones de edición que pretenden sustituir una secuencia incorrecta y reemplazarla por lo correcta. “Todavía no sabemos que ese reemplazo ocurra la mayor parte de las veces y no interfiera con otras partes del genoma o del organismo”. 

Por otra parte, en el segmento de terapia celular, Bueren ha recordado que el paradigma es el trasplante de progenitores hematopoyéticos pese a que no se considera terapia avanzada al no existir manipulación de las células. Este tipo de aproximación se investiga en un buen número de enfermedades inflamatorias y autoinmunes y en regeneración de tejidos, y se emplea en el tratamiento de fístulas asociadas a Crohn. La terapia celular autorizada en esta indicación tiene firma española y surgió de la investigación de Damián García-Olmo en la Fundación Jiménez Díaz. 

Entre los campos en que se considera que la terapia celular puede ser útil están la regeneración ósea y de cartílago, la córnea, el miocardio, la piel y las enfermedades neurodegenerativas. Asimismo en artritis reumatoide, diabetes e incluso el distrés respiratorio en covid-19. 

La terapia génica lleva este mismo camino

El primer paciente tratado en ensayo con la terapia génica para la deficiencia en piruvato quinasa alcanza buenos resultados preliminares.

Cultivos celulares utilizados en el ensayo llevado a cabo en la Fundación Jiménez Díaz (Madrid).

La terapia génica puede cambiar el rumbo terapéutico de ciertas enfermedades hematológicas, al actuar sobre el origen de la patología, el defecto genético.

Es el caso de la deficiencia en piruvato quinasa (PKD) es un trastorno hematológico monogénico con una prevalencia estimada de 3.000 a 8.000 pacientes en los Estados Unidos y la Unión Europea.

Resulta de una mutación en el gen PKLR, codificador para la enzima piruvato quinasa, a su vez un componente clave de la vía glucolítica de los glóbulos rojos. Las manifestaciones clínicas de la afección varían de anemia leve a potencialmente mortal. Los niños son el subgrupo más gravemente afectado; entre los tratamiento se incluyen esplenectomía y transfusiones de glóbulos rojo

Ahora, por primera vez, el empleo de terapia génica ha conseguido en un paciente buenos resultados a los tres meses de seguimiento.

El tratamiento es un medicamento huérfano desarrollado por el consorcio del Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT), el Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Raras (CiberER) y el Instituto de Investigación Sanitaria de la Fundación Jiménez Díaz (IIS-FJD), que se ha demostrado bien tolerado y seguro. En el ensayo, ha incrementado los valores de hemoglobina y otros parámetros característicos de la hemólisis característica de estos pacientes a valores de normalidad, con lo que el paciente tratado ha quedado independiente de transfusiones.

El medicamento desarrollado, designado como medicamento huérfano por las agencias reguladoras europea y americana (EMA y FDA), ha sido el resultado del trabajo de más de 15 años coordinado por José Carlos Segovia, jefe de la Unidad de Diferenciación y Citometría, de la División de Terapias innovadoras dirigida por Juan Bueren, del Departamento de Investigación Básica del CIEMAT.

El tratamiento consiste en una modificación ex vivo de los progenitores hematopoyéticos, mediada por vectores lentivirales, que ha sido llevado a cabo en las instalaciones de la Fundación Jiménez Díaz por José Luis López Lorenzo, coordinador de la Unidad de Trasplante Hematopoyético del Servicio de Hematología de este hospital, e investigador principal del ensayo clínico en pacientes adultos.

Segovia se ha mostrado esperanzado, pero cauto con los resultados obtenidos en el ensayo: “Todavía es pronto, porque son datos del seguimiento a tres meses, pero si la recuperación que hemos visto, se mantiene a largo plazo, sí podríamos hablar de una cura de la enfermedad con un único tratamiento. Hemos observado una recuperación a niveles normales de los valores de hemoglobina. Ahora nos queda esperar y confiar en que se sigan manteniendo esos niveles”.

El desarrollo de este tratamiento es fruto de tres tesis doctorales, presentadas por los ya doctores Néstor W. Meza (2005), María García Gómez (2012) y Sergio López Manzaneda (2016).  El desarrollo a nivel clínico ha sido posible gracias a una estrecha colaboración público-privada con la empresa biofarmacéutica Rocket Pharmaceuticals, con sede en Nueva York (Estados Unidos), que ha puesto los recursos humanos, técnicos y económicos necesarios para poder llevar el medicamento desarrollado al ensayo clínico. También ha contado con el apoyo importante de la Fundación Botín.

Los datos del ensayo se han presentado en la reunión anual de la Sociedad Americana de Hematología (ASH), celebrada en formato telemático, y en la que se han presentado otros estudios esperanzadores con terapia génica. En concreto, y coincidiendo con la publicación en The New England Journal of Medicine, se aportaron los resultados de seguimiento de varios pacientes con beta-talasemia y anemia de células falciformes. El tratamiento administrado también consistió en la edición ex vivo de la región potenciadora eritroide de BCL11A en células madre y progenitores hematopoyéticos. Como resultado, aumentó en los pacientes la hemoglobina fetal, supliendo así el déficit de esta proteína.

La edición genética en esos casos se llevó a cabo mediante las herramientas CRISPR-Cas9, algo que los científicos españoles también están explorando. Como expone Segovia, en este congreso “hemos presentado una comunicación oral sobre la corrección genética de la deficiencia en piruvato quinasa mediante lo que podría llamarse terapia génica 2.0”. La técnica de CRISPR-Cas9 permite hacer la corrección en el locus mutado y favorecer así la integración de la copia correcta de manera específica y regulada por las secuencias endógenas“.

Este grupo del CIEMAT combina la edición génica de CRISPR-Cas9 –mediante la que realizan la ‘rotura’ en el lugar deseado- con vectores de virus adeno-asociados (AAV), que emplean para introducir las secuencias correctas en las células.

Mientras se asienta esta nueva estrategia, el científico ha comentado que el ensayo que están llevando a cabo con la PKD abre la puerta a aplicar la terapia génica en otras anemias hemolíticas raras. “Estamos trabajando ya con la anemia diseritropoyética congénita tipo II. Esta enfermedad resulta de mutaciones en el gen SEC23B, que está implicado en el tráfico de proteínas de la célula y de manera específica en el linaje de los eritrocitos”. La afección causa anemia grave que puede llegar a requerir un trasplante alogénico de médula ósea.

 Biografia

Sonia Moreno Mié, 16/12/2020

La terapia de células CAR-T desarrollada en la Universidad de Pennsylvania 

Tesis doctorales, presentadas por los doctores Néstor W. Meza (2005), María García Gómez (2012) y Sergio López Manzaneda (2016

15 mayo 2020

LOS ‘SAPIENS’ FABRICARON HERRAMIENTAS MODERNAS

Filed under: ANATOMIA,genetica — Enrique Rubio @ 20:58

LOS ‘SAPIENS’ FABRICARON HERRAMIENTAS MODERNAS

La distinta teoría sobre la evolución de los homínidos, enfrenta a los neandertales con los sapiens . Es seguramente equivocó el momento de cruce de los restos más antiguos de humanos modernos pertenecientes al Paleolítico superior hallados en Europa desplazan atrás en el tiempo la transición cultural que hubo entre ellos y los neandertales
Un episodio clave en la historia de la evolución lo protagonizó la transición entre neandertales y Homo sapiens, que llevó a la exclusiva supervivencia de los segundos tras la interacción entre ambos. Tal convivencia desembocó en la gran transición cultural que vivió Europa desde el Paleolítico medio hasta el superior, la cual podría haber ocurrido antes de lo considerado hasta ahora.
El reciente trabajo publicado en Nature y Nature Ecology & Evolution que dan a conocer el hallazgo en la cueva Bacho Kiro, en Bulgaria, de los restos de sapiens más antiguos de Europa, de hace casi 47.000 años, pertenecientes al Paleolítico superior.
Las herramientas desenterradas en el yacimiento resultan similares a las halladas en otros emplazamientos a lo largo de Eurasia producidas por humanos más modernos y, en parte, a las producidas también por neandertales en épocas posteriores. De esta manera, el comienzo de la transición cultural que tuvo lugar en el continente entre ambas especies se mueve hacia atrás en el tiempo.

“El yacimiento de la cueva Bacho Kiro proporciona evidencia de la primera dispersión de Homo sapiens en las latitudes medias de Eurasia. Los grupos pioneros trajeron nuevos comportamientos a Europa e interactuaron con los neandertales locales. Esta ola temprana es en gran medida anterior a la que llevó a su extinción final en Europa occidental 8.000 años después”, afirma en un comunicado Jean-Jacques Hublin, director del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva en Leipzig (Alemania) y autor principal del artículo publicado en Nature.
Las excavaciones en Bacho Kiro comenzaron ya en 1938 de la mano de la arqueóloga Dorothy Garrod. Tras haber perdido numerosos fragmentos de huesos en los trabajos de los años 70, el Museo Arqueológico Nacional, situado en la capital búlgara, y el Instituto Max Planck reanudaron el trabajo en 2015.
Hublin y sus colegas hallaron más de 1.000 restos en la cueva, de los cuales un molar humano fue claramente clasificado como tal. Las demás piezas estaban muy fragmentadas así que hubo que esperar a los resultados de los análisis de ADN para conocer que, de entre los huesos hallados, se encontraban los pertenecientes a cinco sapiens.

Molar hallado en la cueva de Bacho Kiro (Jean-Jacques Hublin)
La datación por radiocarbono llevada a cabo por la arqueóloga Helen Fewlass, del Instituto Max Plank, y sus colegas, que recogen en el artículo publicado en Nature Ecology & Evolution, sugiere un rango de edad de los restos de hace entre 46.940 y 43.650 años. Tal ubicación temporal coincide en ambos estudios.
“Las dataciones por radiocarbono son el método más exacto y preciso para fechar materiales orgánicos de este rango de tiempo”, explica Fewlass. “La estimación de la edad del ADN es totalmente independiente de las edades de radiocarbono de los humanos Bacho Kiro, pero los resultados se superponen casi a la perfección, lo que sirve como una forma complementaria muy buena de fechar los restos y brinda mayor confiabilidad a nuestros resultados de radiocarbono”.
El resto de los huesos pertenecían a animales como bisontes, ciervos e incluso a carnívoros como los osos de las cavernas, muchos de los cuales habían sido manipulados por los antiguos habitantes de la cueva. Por ejemplo, aparecieron colgantes hechos con dientes de oso. Las excavaciones también descubrieron numerosas herramientas de piedra que databan de la misma época. Los restos modificados por los humanos modernos se clasificaron como pertenecientes al Paleolítico superior inicial.

Artefactos de piedra del Paleolítico superior inicial descubiertos en el yacimiento (Tsenka Tsanova, MPI-EVA Leipzig)AMPLIAR

Hublin explica que las herramientas de piedra típicas de esta industria lítica muestran características intermedias entre las del Paleolítico medio producidas por los primeros humanos modernos, y los neandertales, en Oriente Próximo y las del Paleolítico superior producidas por los humanos modernos más recientes a lo largo de Europa.
“Los últimos neandertales produjeron colgantes hechos de dientes carnívoros perforados después de los 44.000 años y nunca lo habían hecho antes. El hecho de que los humanos modernos que llegaron a Europa hace entre 47.000 y 46.000 años fueran los primeros en producir exactamente el mismo tipo de objetos es una fuerte indicación de que este comportamiento fue adoptado por un grupo bajo la influencia del otro”, explica Hublin, a lo que añade que los 8.000 años que pasaron desde entonces hasta la desaparición de los neandertales es mucho tiempo y permite todo tipo de interacciones.

LEYRE FLAMARIQUE, MADRID
11/05/2020 17:20 | Actualizado a 11/05/2020 17:32

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