Enriquerubio.net El blog del Dr. Enrique Rubio

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

25 enero 2020

EL MOVIMIENTO Y LA MEZCLA EN LA EVOLUCIÓN DEL HOMO

Filed under: genetica — Enrique Rubio @ 20:58

EL MOVIMIENTO Y LA MEZCLA EN LA EVOLUCIÓN DEL HOMO

El ‘Homo sapiens’ surgió de cuatro linajes ancestrales

La evolución del homínido no se hizo de manera lineal y fue el movimiento y la mezcla lo que le hizo evolucionar

El presente trabajo depende de la secuenciación de genomas de cuatro niños que vivieron en África hace 8.000 y 3.000 años ha demostrado la procedencia del ser humano moderno en África. La procedencia del ser humano es muy discutida desde hace muchos siglos.

Cuando el hombre se enfrenta con lo desconocido puede hacerlo de tres formas, y lo hace en virtud de su preparación y su capacidad
1.- Los muy capaces y muy preparados no tienen problemas, todo lo saben y tienen solución para todo
2.- Los incapaces e ignorantes no tienen solución para nada y por tanto tampoco tienen problemas
3.-Los intermedios, que tiene una discreta preparación y una discreta inquietud, estos no solucionan nada y están siempre inquietos. Pero de ello puede salir la verdad o al menos una discreta verdad

De forma que un tema tan complejo como es la evolución de los homínidos, tiene todos los números para que tenga múltiples opiniones y posiblemente ninguna de ellas es verdadera. Pero no se puede prescindir de su búsqueda, hay que continuar porque nuestro futuro depende de un hallazgo acertado de que todo aquello que nos hace dudar.

Desde que el hombre aprendió a escribir, son múltiples los mensajes y opiniones que tenemos sobre la evolución del homínido. Somos capaces de acertar los comienzos,, pero cuando nos adentramos en la búsqueda, añadimos un porcentaje de ficción y esto siempre desvirtua los resultados.
De forma que nadie se llame a engaño, pero la descripción de la evolución, lleva siempre un marcado contenido de mentiras, pero también tiene un contenido de verdades. Pero no queda otro remedio hay que seguir buscando las lentejas comestibles y para ello tenemos que escuchar todas las opiniones pero no creerlas todas,

Nuestras raíces africanas tienen muchas ramas e interacciones.
La morfología los restos humanos con frecuencia es insuficiente para llegar a conclusiones, sin embargo el estudio del ADN a veces muy difícil por sus condiciones y escasez es marcadamente más útil para este estudió y haremos un intento de descifrar algunos de ellos

Un equipo internacional dirigido por científicos de la Facultad de Medicina de Harvard (EE. UU.) y con participación española (Instituto de Biología Evolutiva y la Universidad Pompeu Fabra), ha producido las primeras secuencias de ADN humano antiguo de todo el genoma de África occidental y central y confirma que el origen del ser humano moderno se produjo a partir de cuatro poblaciones africanas diferentes que vivieron separadas hace entre 300.000 y 200.000 años.

Este hallazgo refuerza el nuevo argumento formulado por arqueólogos y genetistas acerca de que los orígenes humanos en África podían haber involucrado a poblaciones muy divergentes y geográficamente separadas. El argumento de la mezcla, sobre todo cuando el homo fue evolucionando, es de lo más lógico y creíble.
Los análisis del ADN de los niños del centro-oeste de África, cuyos restos proceden de un lugar rocoso llamado Shum Laka, en una zona de pastizales de Camerún, indican que al MENOS TRES linajes humanos principales, ancestros de los cazadores-recolectores de África central de hoy en día, los cazadores-recolectores del sur de África o los humanos actuales, empezaron a diferenciarse genéticamente entre sí hace unos 200.000 años.

“David Reich de la Facultad de Medicina de Harvard comenta que el análisis que ellos hacen, muestra la existencia de al menos cuatro grandes linajes humanos profundos que contribuyeron a las poblaciones actuales, y que divergieron entre sí hace unos 250.000 y 200.000 años”, comenta

UNA CUARTA población humana, que se le ha llamado linaje fantasma, previamente desconocida, también emergió en ese lapso de tiempo y dejó una pequeña marca genética en los africanos occidentales y orientales modernos, según reza en el estudio que recoge la revista Nature. Dicho linaje ancestral poseía una pequeña cantidad de ADN de poblaciones de homínidos que se habían originado antes del surgimiento de la especie humana, lo que indica que eran posiblemente neandertales. Por el momento, indica la existencia de un linaje de humanos arcaicos que aún no se han identificado.

Se trata de un «linaje fantasma», -un grupo para el que no tenemos evidencia física-, que no parece haber persistido hasta el presente como una población distinta.
Los investigadores intentaron obtener ADN de 18 esqueletos diferentes pero solo tuvieron éxito con cuatro: un niño pequeño y un adolescente de una sola tumba de 8.000 años de edad, y las tumbas vecinas de dos niños de hace aproximadamente 3.000 años. La última fecha es más o menos similar a la del inicio de la expansión bantú, lo que sugiere que estos esqueletos podrían revelarnos muchos detalles sobre su origen.
El genoma mitocondrial, que se hereda de la madre de un individuo, no fue especialmente esclarecedor, ya que coincide con las variantes que se encuentran ampliamente en África. Sí lo fue para uno de los cromosomas Y, una versión poco común que solo se encuentra en unas pocas poblaciones modernas en África y parece haber sido introducida en humanos modernos al cruzarse con un humano arcaico.

Este raro haplogrupo (A00) fue descubierto hace siete años cuando un estadounidense afroamericano que descendía de esclavos, acudió a una empresa de análisis genéticos y obteniendo unos resultados que sorprendieron a todos.

Vista general de la excavación de Shum Laka. Crédito Pierre de Maret
Una especie en movimiento
Un estudio genético previo, dirigido por el genetista evolutivo Pontus Skoglund del Instituto Francis Crick en Londres, identificó una población humana que tuvo su origen hace más de 200.000 años y que era ancestral de los grupos de cazadores-recolectores de la selva tropical del África subsahariana occidental y central. El nuevo estudio proporciona más evidencia de esa línea ancestral, demostrando que la historia de la humanidad no quedaría marcada por la inacción y el aislamiento, sino por el movimiento y la mezcla.
¿Quedarán más sorpresas? Posiblemente. Claro que sí es necesario estar en aviso constante y sólo imaginar lo necesario
Referencia: Ancient West African foragers in the context of African population history, Nature (2020). DOI: 10.1038/s41586-020-1929-1 , https://www.nature.com/articles/s41586-020-1929-1
Sarah Romero
23/01/2020

23 enero 2020

EL MOVIMIENTO Y LA MEZCLA EN LA EVOLUCIÓN DEL HOMO

Filed under: GENES,genetica — Enrique Rubio @ 21:02

EL MOVIMIENTO Y LA MEZCLA EN LA EVOLUCIÓN DEL HOMO

El ‘Homo sapiens’ surgió de cuatro linajes ancestrales

La secuenciación de genomas de cuatro niños que vivieron en África hace 8.000 y 3.000 años ha demostrado la procedencia del ser humano moderno en África. La procedencia del ser humano es muy discutida desde hace muchos siglos.

Cuando el hombre se enfrenta con lo desconocido puede hacerlo de tres formas, y lo hace en virtud de su preparación y su capacidad
1.- Los muy capaces y muy preparados no tienen problemas, todo lo saben y tienen solución para todo
2.- Los incapaces e ignorantes no tienen solución para nada y por tanto tampoco tienen problemas
3.-Los intermedios, que tiene una discreta preparación y una discreta inquietud, estos no solucionan nada y están siempre inquietos.
De forma que un tema tan complejo como es la evolución de los homínidos, tiene todos los números para que tenga múltiples opiniones y posiblemente ninguna de ellas es verdadera. Pero no se puede prescindir del su búsqueda, hay que continuar porque nuestro futuro depende de un hallazgo acertado es de que todo aquello que nos hace dudar.

Desde que el hombre aprendió a escribir, son múltiples los mensajes y opiniones que tenemos sobre la evolución del homínido. Somos capaces de acertar los comienzos,, pero cuando nos adentramos en la búsqueda, añadimos un porcentaje de ficción.
De forma que nadie se llame a engaño, pero queda lleva impresa siempre un marcado contenido de mentiras, pero también tiene un contenido de verdades, que no era remedio hay que seguir buscando las lentejas comestibles y por tanto hay que escuchar todas las opiniones pero no creerlas todas,

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Sarah Romero
23/01/2020
4 minutos de lectura
Nuestras raíces africanas tienen muchas ramas e interacciones.
La morfología los restos humanos con frecuencia es insuficiente para llegar a conclusiones, sin embargo el estudio del ADN a veces muy difícil por sus condiciones y escasez de marcadamente más útil para este estudió y y haremos un intento de descifrar algunos de ellos

Un equipo internacional dirigido por científicos de la Facultad de Medicina de Harvard (EE. UU.) y con participación española (Instituto de Biología Evolutiva y la Universidad Pompeu Fabra), ha producido las primeras secuencias de ADN humano antiguo de todo el genoma de África occidental y central y confirma que el origen del ser humano moderno se produjo a partir de cuatro poblaciones africanas diferentes que vivieron separadas hace entre 300.000 y 200.000 años.

Este hallazgo refuerza el nuevo argumento formulado por arqueólogos y genetistas acerca de que los orígenes humanos en África podían haber involucrado a poblaciones muy divergentes y geográficamente separadas. El argumento de la mezcla, sobre todo cuando el homo fue evolucionando, es de lo más lógico y creíble.
Los análisis del ADN de los niños del centro-oeste de África, cuyos restos proceden de un lugar rocoso llamado Shum Laka, en una zona de pastizales de Camerún, indican que al menos tres linajes humanos principales, ancestros de los cazadores-recolectores de África central de hoy en día, los cazadores-recolectores del sur de África o los humanos actuales, empezaron a diferenciarse genéticamente entre sí hace unos 200.000 años.

“David Reich de la Facultad de Medicina de Harvard comenta que el análisis que ellos hacen.muestra la existencia de al menos cuatro grandes linajes humanos profundos que contribuyeron a las poblaciones actuales, y que divergieron entre sí hace unos 250.000 y 200.000 años”, comenta

Una cuarta población humana, que se le ha llamado linaje fantasma previamente desconocida, también emergió en ese lapso de tiempo y dejó una pequeña marca genética en los africanos occidentales y orientales modernos, según reza en el estudio que recoge la revista Nature. Dicho linaje ancestral poseía una pequeña cantidad de ADN de poblaciones de homínidos que se habían originado antes del surgimiento de la especie humana, lo que indica que eran posiblemente neandertales. Por el momento, indica la existencia de un linaje de humanos arcaicos que aún no se han identificado.

Se trata de un «linaje fantasma», -un grupo para el que no tenemos evidencia física-, que no parece haber persistido hasta el presente como una población distinta.
Los investigadores intentaron obtener ADN de 18 esqueletos diferentes pero solo tuvieron éxito con cuatro: un niño pequeño y un adolescente de una sola tumba de 8.000 años de edad, y las tumbas vecinas de dos niños de hace aproximadamente 3.000 años. La última fecha es más o menos similar a la del inicio de la expansión bantú, lo que sugiere que estos esqueletos podrían revelarnos muchos detalles sobre su origen.
El genoma mitocondrial, que se hereda de la madre de un individuo, no fue especialmente esclarecedor, ya que coincide con las variantes que se encuentran ampliamente en África. Sí lo fue para uno de los cromosomas Y, una versión poco común que solo se encuentra en unas pocas poblaciones modernas en África y parece haber sido introducida en humanos modernos al cruzarse con un humano arcaico.

Este raro haplogrupo (A00) fue descubierto hace siete años cuando un estadounidense afroamericano que descendía de esclavos, acudió a una empresa de análisis genéticos y obteniendo unos resultados que sorprendieron a todos.

Vista general de la excavación de Shum Laka. Crédito Pierre de Maret
Una especie en movimiento
Un estudio genético previo, dirigido por el genetista evolutivo Pontus Skoglund del Instituto Francis Crick en Londres, identificó una población humana que tuvo su origen hace más de 200.000 años y que era ancestral de los grupos de cazadores-recolectores de la selva tropical del África subsahariana occidental y central. El nuevo estudio proporciona más evidencia de esa línea ancestral, demostrando que la historia de la humanidad no quedaría marcada por la inacción y el aislamiento, sino por el movimiento y la mezcla.
¿Quedarán más sorpresas? Posiblemente. Claro que sí es necesario estar en aviso constante y sólo imaginar lo necesario
Referencia: Ancient West African foragers in the context of African population history, Nature (2020). DOI: 10.1038/s41586-020-1929-1 , https://www.nature.com/articles/s41586-020-1929-1

14 noviembre 2019

LOCUS

Filed under: General,genetica — Enrique Rubio @ 14:57

/>El conocimiento de los cromosomas es muy difícil para el científico no especializado en esta materia. De forma que hablamos un poco de memoria cuando a genética se refiere
Un locus es el lugar específico del cromosoma donde está localizado un gen u otra secuencia de ADN, como su dirección genética. El plural de locus es «loci
Mi amigo el Profesor Manuel Cruz, que con tanto cariño y acierto comenta mis publicaciones. Se ha leído mi trabajo sobre nuevos loci de riesgo en el Parkinson Evidentemente toda nuestra patología está condicionada por la genética, pero cabe la pregunta de quién altera los genes de manera congénita o adquirida.
Por lo tanto me es imprescindible definir lo que es
LOCUS IR A LA NAVEGACIÓN IR A LA BÚSQUEDA
).
]
Cromosoma.
(1) Cromátida. Una de las dos partes idénticas del cromosoma después de la fase S.
(2) Centrómero. Punto donde las dos cromátidas contactan, y donde se unen los microtúbulos.
(3) Brazo corto
(4) Brazo largo.

Ejemplos de bandas.
Un locus (en latín, lugar; el plural es loci, pronunciado loki)1 es una posición fija en un cromosoma, que determina la posición de un gen o de un marcador (marcador genético). En biología, y, por extensión, en computación evolutiva, se le usa para identificar posiciones de interés sobre determinadas secuencias. Una variante de la secuencia del ADN en un determinado locus se llama alelo. La lista ordenada de loci conocidos para un genoma particular se denomina mapa genético, mientras que se denomina cartografía genética al proceso de determinación del locus de un determinado carácter biológico.
Las células diploides y poliploides cuyos cromosomas tienen el mismo alelo en algún locus se llaman homocigotos, mientras que los que tienen diferentes alelos en un locus, heterocigotos.

El locus cromosómico de un gen podría ser anotado, por ejemplo, como «22p11.2» (ver figura de ejemplos de bandas):
Componente Notas
22 El número de cromosoma.
p La posición está sobre el brazo corto del cromosoma (p de petit en francés); q (de queue) indica el brazo largo.
11.2 Los números tras las letras representan la posición sobre el brazo: región 1, banda 1, y, tras el punto, subbanda 2. Las bandas son visibles bajo el microscopio cuando el cromosoma está adecuadamente teñido. Cada región se numera empezando por 1 la más cercana al centrómero. Bandas y subbandas son visibles a altas resoluciones. La correcta forma de leer estos números es «uno uno punto dos» (no «once punto dos»).
Un rango de localizaciones se especifica de la misma manera. Por ejemplo, el locus del gen OCA1 se anotaría «11q1.4-q2.1», significando que está en el brazo largo del cromosoma 11, en algún lugar del ámbito de la sub-banda 4 de la banda 1 y de la sub-banda 1 de la banda 2.
Los extremos de un cromosoma se etiquetan como «pter» y «qter», y así «2qter» se refiere al telómero del brazo largo del cromosoma 2.

27 octubre 2019

Un CRISPR-Cas9 mejorado

Filed under: genetica — Enrique Rubio @ 21:20

Un sistema de edición genética más preciso

Un CRISPR-Cas9 mejorado
Cada vez que leo algo referente CRISPR , no puedo evitar acordarme de su creador el doctor Alberto Múgica, que tras muchos años de investigación, consiguió entender una sucesión de nucleótidos inclustradas en el ADN de las levaduras de las salinas de Alicante.
Este descubridor ha pasado al anonimato. Pero está claro que ha abierto en un camino de investigación extraordinario, pero el no figura.
No hay que desesperar es cuestión de tiempo , como decía al emperador Persa, “esto también pasará”
Este trabajo que describo muestra cómo es posible una edición genética más perfeccionada, gracias a un sistema que evita la rotura de la doble cadena de ADN y que, en teoría, podría corregir un 90% de las alteraciones genéticas asociadas a enfermedades.

Fragmento de ADN
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.
Pero el idilio que vive la comunidad científica con esta tecnología se ve empañado por una limitación: 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” Las posibilidades de esta técnica Se irían extraordinarias
Esta tecnología se presenta hoy en la revista científica Nature, supone un avance más en su perfeccionamiento. La técnica, que han denominado editor prime o de excelencia, vendría a cambiar 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.
El bioquímico David Liu, del Instituto Broad –perteneciente a la Universidad de Harvard y al Instituto Tecnológico de Massachusetts- es el autor de este avance. Previamente este autor es también el artífice de un intento previo por mejorar CRISPR, los denominados editores de bases.
De las tijeras al procesador de texto
“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”, explica Liu.
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.
Es necesario que varios autores demuestren este resultado
Aunque la prudencia es obligada en noticias como este avance hasta que los resultados se reproduzcan in vivo y en todo tipo de organismos, No será creíble al menos en su totalidad . 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.

Referencia
Biología Molecular
Sonia Moreno
21 octubre, 2019

25 abril 2019

NUEVA ESPECIE HUMANA EN FILIPINAS

Filed under: General,genetica — Enrique Rubio @ 15:04


NUEVA ESPECIE HUMANA EN FILIPINAS
La noción de homínido está vinculada a la evolución del ser humano. El término se utiliza para nombrar al ejemplar que pertenece al orden de los primates superiores, que tienen al ser humano (Homo sapiens) como la única especie que sobrevive.
La palabra Homo (del latín homo, ‘hombre’, ‘humano’) es un género de primates homínidos de la tribu Hominini. Se caracteriza por ser bípedo y plantígrado, con pies no prensiles con primer dedo alineado con los restantes, hipercefalización y una verticalización completa del cráneo.
La clasificación de los seres humanos como uno más de los animales que pueblan la Tierra se establece siguiendo las mismas pautas que para éstos: el hombre pertenece al tipo cordados, clase mamíferos, orden primates, suborden catirrinos, infraorden antropomorfos, familia homínidos, en la cual se incluyen el género Homo y la especie sapiens. Los más de dos mil restos fósiles humanos hallados hasta el momento han hecho que las denominaciones aludan, unas veces, al origen geográfico del yacimiento (hombre de Neandertal, por la localidad alemana de este nombre) y otras, a la posición que ocupa dentro del árbol genealógico de la especie humana.
Los primeros homínidos aparecieron a finales de la era terciaria, hace aproximadamente unos quince millones de años. Como miembro del orden de los primates, el ser humano comparte hasta un 99 % de macromoléculas con los otros individuos del mismo orden; por tanto, debe de existir un antepasado común entre nuestra especie y los Australopithecus, el género más parecido al Homo. Los australopitecos, o monos meridionales, han sido localizados en África meridional y oriental, y su cronología abarcaría de los 6,5 millones de años de los Preaustralopithecus a un millón de años cuando se extinguieron. A lo largo de este largo período pueden subclasificarse en varios grupos y subgrupos, que se diferencian por sus características morfológicas.
La clasificación de los seres humanos como uno más de los animales que pueblan la Tierra se establece siguiendo las mismas pautas que para éstos: el hombre pertenece al tipo cordados, clase mamíferos, orden primates, suborden catirrinos, infraorden antropomorfos, familia homínidos, en la cual se incluyen el género Homo y la especie sapiens. Los más de dos mil restos fósiles humanos hallados hasta el momento han hecho que las denominaciones aludan, unas veces, al origen geográfico del yacimiento (hombre de Neandertal, por la localidad alemana de este nombre) y otras, a la posición que ocupa dentro del árbol genealógico de la especie humana.

Los primeros homínidos aparecieron a finales de la era terciaria, hace aproximadamente unos quince millones de años. Como miembro del orden de los primates, el ser humano comparte hasta un 99 % de macromoléculas con los otros individuos del mismo orden; por tanto, debe de existir un antepasado común entre nuestra especie y los Australopithecus, el género más parecido al Homo. Los australopitecos, o monos meridionales, han sido localizados en África meridional y oriental, y su cronología abarcaría de los 6,5 millones de años de los Preaustralopithecus a un millón de años cuando se extinguieron. A lo largo de este largo período pueden subclasificarse en varios grupos y subgrupos, que se diferencian por sus características morfológicas.
Algunas de las principales especies conocidas
El ser humano actual es el único superviviente del género homo, habiéndose extinguido el resto de especies que nos han acompañado o precedido a lo largo de la historia. Pero estas han sido múltiples. Aunque existen más e incluso se especula que pueden haber otros antepasados o especies extintas que aún no conocemos, a continuación os indicamos algunas de las más reconocidas.
Hay que tener en cuenta las especies que vamos a indicar son las que hasta hace poco considerábamos homínidos pero que ahora entrarían dentro de los homininos, con lo que no vamos a hacer referencia a especies como el chimpancé, el gorila, el orangután o los gibones.
1. Ardipithecus ramidus
Si bien probablemente es el más desconocido de los que vamos a comentar, el Ardipithecus ramidus es el más antiguo de nuestros antepasados bípedos que se conocen, con lo que su descubrimiento tiene importancia. Su representante más conocido es Ardi, de los restos del cual se ha recuperado gran parte.
Esta especie caminaba solo sobre sus piernas, pero tenía algunas dificultades anatómicas que hacía que no poseyera una alta capacidad de desplazamiento: los pulgares de los pies no eran aún paralelos al resto de dedos como el de nuestros pies sino oponible. Si bien poseian una dentición similar a la de los simios, lo cierto es que era mucho más reducida. Aún eran de pequeño tamaño, y existía dimorfismo sexual en que los machos eran más grandes que las hembras.
2. Australopithecus anamensis
Una de las especies de australopithecus más antigua y de la que se conservan muy pocos restos, se trata de un homínido con características aún muy semejantes a las de los simios. El esmalte de su dentición hace pensar que su alimentación no era únicamente de fruta sino que posiblemente fuera omnívoro. Su dentición aún conservaba molares y premolares asimétricos, y poseía una mandíbula robusta en el que se aposentaban unos largos incisivos y caninos. Se considera evolución de los ardipithecus.
3. Australopithecus afarensis
Este tipo de australopithecus es el que probablemente tenga mayor popularidad, siendo la archiconocida Lucy miembro de esta especie. La capacidad craneal aumentaba con respecto a sus antepasados con un volumen craneal de alrededor de 480 cm cúbicos, pudiendo llegar a un tamaño similar al de un chimpancé actual pero en un cuerpo relativamente más pequeño (el promedio no superaría el metro y medio en el caso de los machos, más grandes que las hembras).
Aunque bípedos, la forma de manos y pies deja claro que aún estaban adaptados a la vida arborícola. Los caninos están bastante empequeñecidos en comparación a otras especies anteriores. Se cree que su alimentación era principalmente a base de fruta, no siendo su dentición especialmente apta para el consumo de carne.
4. Homo habilis
Se trata del primer representante del género Homo, el homo habilis se caracteriza por la presencia cráneos más redondeados aunque aún con cierto prognatismo. De pequeño tamaño, se considera que es el primero de los homininis que emplea herramientas de manera habitual (si bien algo toscas de piedra, en forma de lascas).
Su capacidad craneal era de alrededor de 600 cm cúbicos. Se sabe que cazaban, algo que deja ver que probablemente ya empezaban a desarrollarse habilidades cognitivas, estratégicas y comunicativas más complejas.
5. Homo erectus
De huesos más gruesos y capacidad craneal superior a las de sus antepasados (con un volumen de entre 800 y 1000 cm cúbicos), su pelvis se asemeja ya al del ser humano actual. Se asocia a esta especie el inicio del dominio del fuego, así como la elaboración de las primeras hojas bifaces. Eran cazadores nómadas y sociables, cooperando con otros grupos para cazar.
Se ccree que las últimas poblaciones pudieron haber llegado a coexistir con el Homo sapiens en Asia, y fue probablemente una de las primeras especies de homínido que viajaron fuera de África hacia Eurasia.
6. Homo antecessor
Con una capacidad algo mayor que la de erectus (de entre 1000 y 1100 cm cúbicos), se caracteriza por ser la primera especie considerada europea (sus restos han sido principalmente hallados en Atapuerca). Físicamente, eran gráciles (si bien la mayoría de restos son de infantes) y tenían características faciales parecidas a las del Homo sapiens. Su altura era bastante mayor que la de otras especies, llegando al metro ochenta.
Se cree que puede ser antepasado del neandertal y tal vez de nuestra propia especie, siendo probablemente el último nexo entre nuestras dos especies. Asimismo, se ha observado que cometía canibalismo.
7. Homo neanderthalensis
La última especie homínida que se extinguió, desconociéndose aún los motivos exactos, y que convivió y compartió espacio con el ser humano actual durante mucho tiempo, hasta hace unos 30.000 años. El hombre de neanderthal era una especie adaptada al clima de una Europa prácticamente glacial. Tenían arco superciliar prominente, la frente algo más achatada que los miembros de nuestra especie, y el cráneo algo más proyectado hacia atrás.
De gran fortaleza física aunque de una altura menor (alrededor de 1,65m), su capacidad craneal (aproximadamente de 1500cm cúbicos) incluso superaba a la nuestra (alrededor de 1400). Se sabe que poseían elementos culturales avanzados, practicando ceremonias tales como el enterramiento. También cuidaban de ancianos y enfermos, y sus herramientas estaban bastante desarrolladas a pesar de ser aparentemente simples. Poseían probablemente un sistema de lenguaje no apoyado totalmente en la articulación de sonidos con la boca y la faringe, y eran grandes conocedores del medio.
8. Homo sapiens
Nuestra especie es la más reciente de las citadas hasta el momento. Sin arcos superciliares y de una capacidad craneal elevada (aunque como hemos visto en los neandertales, algo menor que la suya), los humanos modernos mostraron una gran facilidad para conquistar todo tipo de ecosistemas. Las primeras construcciones creadas fueron probablemente obra de nuestra especie, y uno de los principales elementos más distintivos es que con este grupo aparecen las pinturas rupestres (si bien algunos autores consideran que muchas también son atribuibles a los neandertales).
Los sapiens aparecimos en África, emigrando primero a Asia y luego a Europa (donde se encontraría con los neandertales) en algún momento entre hace 200000 y 150000 años.
9. Otras especies
Estas son solo algunas de las pocas que han recibido mayor reconocimiento por parte de la sociedad y que resultan más conocidas para la mayoría de nosotros. Sin embargo, hay muchas más. Además de las anteriores, por el momento, se han estudiado otras tales como las que siguen, si bien la consideración de unas u otras como especies diferenciadas o como subespecies no siempre está clara:
• Australopithecus garhi
• Australopithecus africanus
• Paranthropus aethiopicus
• Paranthropus robustus
• Paranthropus boisei
• Kenyanthropus platyops
• Homo gautengensis
• Homo georgicus
• Homo ergaster
• Homo heidelbergensis
• Homo floresiensis
• Homo rudolfensis
• Homo rhodesiensis
• Homo helmei
• Homo sapiens idaltu

En la Isla de Luzón, Filipinas, vivió hace más de 50.000 años, este hominido, del que no se sabe cómo llegó allí ni quiénes eran sus antepasados

Los dientes del ‘Homo luzonensis’ se parecen a los de nuestra propia especie, pero los huesos de sus pies y manos recuerdan a los de los primitivos australopitecos (Callao Cave Archaeology Project)

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Estos homínidos vivían totalmente aislados y los restos encontrados, muestran dientes similares a los nuestros, pero manos y pies propios de los primitivos australopitecos, una combinación jamás vista. Cómo eran, cómo llegaron a la isla y de dónde vinieron es un completo misterio.
Bautizados como Homo luzonensis , constituyen una nueva especie humana y representan una nueva pieza de difícil encaje en el puzle de la evolución por sus extrañas características. Los ha descubierto una investigación internacional liderada desde el Museo Nacional de Historia Natural de Francia en París y la Universidad de Filipinas en Ciudad Quezón que publica la revista Nature .
“Este hallazgo es una nueva prueba significativa para mejorar nuestro conocimiento de la evolución humana, especialmente en Asia, donde fue claramente mucho más compleja, y mucho más interesante, de lo que pensábamos anteriormente”, según afirma Florent Détroit, investigador del Museo Nacional de Historia Natural de Francia
Sólo conocemos dos especies humanas que salieron de África hasta llegar al Sudeste Asiático: los Homo erectus, hace entre 1,5 millones y 2 millones de años, y los Homo sapiens, nuestra propia especie, que hace 50.000 años ya había llegado hasta Australia.

En las últimas décadas que la historia fue más complicada que la de dos únicas migraciones, de H. erectus, y más tarde de H. sapiens. En 2004, en la isla de Flores, en Indonesia, se descubrió otra extraña especie humana, el Homo floresiensis. Comparado con los hobbits de J.R.R. Tolkien por su baja estatura, de poco más de un metro, se estima que sus restos más modernos datan de hace más de 60.000 años y que sus ancestros pudieron llegar a la isla de Flores decenas de miles de años antes.
Se han descubierto nuevos restos humanos en la isla de Luzón, en Filipinas, en la Cueva del Callao. Son siete dientes, un trozo de fémur y múltiples huesos de pies y manos de hace más de 50.000 años y que pertenecieron a tres individuos: dos adultos y un niño. El fósil más antiguo, un hueso de un pie, tiene como mínimo 67.000 años de antigüedad.

Los restos de ‘Homo luzonensis’ se han encontrado en la Cueva del Callao, en la isla de Luzón (Filipinas) (Callao Cave Archaeology Project)
Las características de los restos no encajan con ninguna especie humana conocida. Los dientes son sencillos, con pocas protuberancias, parecidos a los de los Homo sapiens, y pequeños. En cambio, las falanges son curvadas, propias de especies arborícolas y similares a las de los australopitecos, que precedieron al género Homo en África. En conjunto, por sus extraordinarios rasgos, sus descubridores defienden que estos inusuales humanos de Luzón fueron una especie distinta: los Homo luzonensis.
Por el tamaño de sus dientes y huesos, probablemente los Homo luzonensis no eran muy altos, aunque hay que tener precaución al extraer conclusiones de los restos que han hallado por ahora. Sus pies y manos arcaicos, no son razones de peso para pensar que los Homo luzonensis llevaran una vida medio arbórea como los australopitecos. “Aunque se cree que era bípedo y tenia falanges curvadas, estas pudieron ser consecuencia de una deriva evolutiva en esta población, aislada genéticamente del resto de humanos en la isla de Luzón.
En otro yacimiento en el cercano Valle del Cagayán, las excavaciones también han arrojado pruebas de que hubo un asentamiento de humanos hace 700.000 años que utilizaban herramientas de piedra para descuartizar animales, entre ellos rinocerontes. Sin embargo, en este yacimiento no se han encontrado fósiles del H. luzonensis ni de ninguna otra especie humana.
En base a las pruebas existentes, los investigadores proponen dos escenarios para la llegada de los ancestros de los H. luzonensis a la isla de Luzón, que se encuentra totalmente aislada de otras masas de tierra.
Una posibilidad es que los individuos hallados fueran descendientes de los primeros Homo sapiens que salieron de África, ya que se sabe que eran capaces de navegar en el océano desde hace más de 50.000 años. Tras llegar a Luzón, quizá evolucionaron algunas decenas de miles de años de forma acelerada, al carecer de intercambio genético con otros humanos, lo que hizo que emergieran sus extraños rasgos.
Otra opción es que los Homo luzonensis sean en realidad descendientes de Homo erectus que de algún modo llegaron a Luzón, se establecieron y sobrevivieron durante cientos de miles de años, hasta la época de los sapiens. Algunos expertos cuestionan que los Homo erectus fueran suficientemente inteligentes como para navegar y sostienen que se extendieron a algunas islas accidentalmente, a bordo de balsas improvisadas hechas de restos de árboles arrancados en tsunamis. “Pero el caso es que cada vez tenemos más evidencias de que se instalaron con éxito en varias islas del Sudeste Asiático en el pasado remoto, así que probablemente no fue tan accidental”, rebate Florent Détroit.
“Teniendo en cuenta toda la información que tenemos hoy sobre la prehistoria y el registro fósil de homínidos en Asia, así como la edad del Homo luzonensis, mi sensación es que debieron de descender de Homo erectus de Asia, quizá de China. Pero tenemos que trabajar más en este aspecto”, argumenta Détroit. A favor de esta hipótesis juegan los restos del Valle del Cagayán de hace 700.000 años, una época en la que aún no existían los Homo sapiens.
Secuenciar el ADN del Homo luzonensis ayudaría a zanjar la cuestión. Sin embargo, por la humedad y la elevada temperatura de las islas del Sudeste Asiático, apenas queda material genético que se pueda analizar. “Estas condiciones son las peores para la preservación del ADN. Pero los métodos de la genética están progresando tan rápido que creo que será posible extraer ese ADN tan degradado en un futuro cercano”, apunta Détroit.
“Este hallazgo es una llamada de atención a la evolución humana en esta región, que apenas se conoce”, valora José María Bermúdez de Castro, coordinador del programa de paleobiología del Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana (CENIEH). También ayuda poner en perspectiva la evolución de nuestro linaje en comparación con otras especies animales. “Somos muy antropocentristas. Tradicionalmente pensábamos que éramos superiores a cualquier otra especie. Por supuesto, esto no es cierto. Somos iguales que las otras especies y estamos sujetos a las mismas leyes evolutivas. Si quedamos aislados en una isla, sufrimos los mismos cambios evolutivos que otras especies. También evolucionamos hasta formas extravagantes o diferentes de lo que consideramos la normalidad”,

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