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La epigenética permitirá determinar los cambios en la secuencia del ADN

Friday, July 30th, 2010

LA INVESTIGACIÓN EN ESTE SENTIDO AÚN SE ENCUENTRA EN FASES MUY INCIPIENTES, SEGÚN LOS EXPERTOS

La epigenética sigue ganando protagonismo. Según se ha señalado en la Escuela de Biología Molecular Margarita-Eladio Viñuela, celebrada en la Universidad Internacional Menéndez Pelayo, de Santander, las modificaciones en el material genético que no cambian la secuencia del ADN, pero que sí alteran la expresión de genes patogénicos, son una de las claves.

El desarrollo de la epigenética en enfermedades como el cáncer u otras patologías neurodegenerativas servirá para conocer mejor los mecanismos de control genéticos no sólo cuando se descomponen, sino cuando la inserción de un elemento de transposición a un nuevo lugar puede afectar a la expresión de un gen cercano y causar una mutación. Al menos “ya conocemos que hay modificaciones en el material genético que no cambian la secuencia del ADN, aunque sí alteran la expresión de determinados genes que pueden producir enfermedades como el cáncer”.

Así lo ha expuesto Víctor Corces, profesor de Genética del Centro Wayne Rollins de la Universidad de Emory (Atlanta), durante su intervención en la Escuela de Biología Molecular Margarita-Eladio Viñuela, de la Universidad Internacional Menéndez Pelayo (UIMP), que han codirigido Margarita Salas y Jesús Ávila, profesores del Centro de Biología Molecular Severa Ochoa (CSIC-UAM).Corces ha señalado que, aunque las sustancias presentes en el humo del tabaco o la radiación del sol, por ejemplo, pueden cambiar el material genético de las células expuestas a estos agentes, lo cierto es que “se puede alterar la expresión de esos genes sin mutarlos; es decir, que estamos ante un proceso que se puede revertir, aunque todavía en una fase de investigación muy incipiente.

Respecto al empleo de células madre, ha dicho que el mayor avance en este terreno es el paso que ha dado la ciencia “para convertir en una célula madre una tomada del organismo del propio enfermo sin tener que recurrir a una tercera persona”. En este terreno es donde la epigenética jugaría un papel destacado, “al permitir reprogramar todos los cambios que han tenido lugar en las células del individuo”.

Nivel de cromatina
Con todo, al referirse a las terapias contra el cáncer, ha señalado que nadie espere una solución global a medio plazo, porque cada tumor es distinto y se comporta de manera diferente: “Cada vez es más evidente que un control adecuado de la expresión génica requiere una organización compleja del ADN a nivel de la cromatina”.Por su parte, Jesús Ávila ha destacado el conocimiento sobre las bases moleculares de algunas enfermedades del ser humano: “Es un hecho que en la sociedad actual la vida media se va alargando y la población, envejeciendo. Fundamentalmente, este envejecimiento trae consigo un mayor riesgo para dos problemas médicos: el cáncer y la enfermedad de Alzheimer u otros procesos neurodegenerativos”.

Regulación génica
Para el análisis de estos dos problemas médicos, Jesús Ávila considera necesario el conocimiento básico que aporta la biología molecular y celular en el descubrimiento de nuevos procesos biológicos” que afectan a la expresión de diferentes genes, y que puede regularse por distintas vías de señalización”. Avanzar en el conocimiento de los procesos de regulación génica “será un objetivo clave para estudiar las alteraciones que se producen en el ADN sin que haya mutaciones, lo que se achaca al proceso de división celular, en el que se producen errores que se considera que están en la base del proceso del envejecimiento y de algunas enfermedades”.

Por otro lado, Margarita Salas, vinculada ad honorem en el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa, de Madrid, ha lamentado que la investigación en las empresas sea “menor que la que realizan los organismos públicos, sobre todo en estudios básicos. Si las empresas no lo hacen los organismos públicos tendrán que echar el resto”.

Fuente: www.diariomedico.com

Las iPS guardan recuerdos epigenéticos del tipo celular al que pertenecieron

Tuesday, July 20th, 2010

Las células adultas que han sido reprogramadas en células madre pluripotentes (iPS) no logran dejar atrás su pasado totalmente. Es la conclusión a la que ha llegado un grupo de investigadores estadounidenses que publica hoy los resultados de su trabajo en la versión online de Nature. Una investigación similar se publica de forma simultánea en Nature Biotechnology.

George Daley, investigador del Instituto Howard Hugues y director del Programa de Trasplante con Células Madre del Hospital Infantil de Boston, es el autor principal del trabajo publicado en Nature, mientras que Konrad Hochedlinger, del Centro de Medicina Regenerativa en el Hospital General de Massachusetts, ha coordinado la investigación que aparece en Nature Biotechnology.

Daley asegura que las iPS guardan recuerdos del tejido al que pertenecieron originariamente. A modo de ejemplo, señala que las iPS formadas a partir de células sanguíneas tienen más facilidad para volver a su estado original que las desarrolladas a partir de tejido dérmico o neuronal.

Pero existe una forma de lograr que las células olviden su pasado, ya que la transferencia nuclear permite que se adapten totalmente a su nueva realidad. Las iPS no logran reprogramarse de forma completa, tal y como sí sucede con células tratadas con la citada técnica.

Las características asociadas al tejido original al que pertenecieron se pueden eliminar más fácilmente de forma farmacológica, añaden los investigadores. De esta forma, se logra que las iPS tengan tanta capacidad como las células madre generadas por transferencia nuclear de generar diferentes tipos de tejidos en laboratorio.

Andrew Feinberg, director del Centro de Epigenética en la Universidad Johns Hopkins, ha colaborado en el trabajo: “La metilación del ADN no queda completada en las iPS en comparación con células madre creadas por transferencia nuclear. Las marcas residuales epigenéticas existentes en las iPS ayudan a explicar la restricción en el linaje celular, ya que dejan una memoria epigenómica del tejido original tras la reprogramación”.

Kitai Kim, del equipo de Daley y otro de los autores, ha trabajado con ratones adultos para comparar el éxito en trasplante de células hematológicas creadas a partir de tres fuentes diferentes de pluripotenciación: células iPS, células madre embrionarias y células madre obtenidas por transferencia nuclear.

El ensayo no alcanzó el trasplante: “Ya in vitro observamos diferentes potenciales de conversión hematológica”. Las iPS logradas a partir de la sangre eran las mejores creando nuevo tejido hematológico, mientras que los fibroblastos tienen ventaja en diferenciación ósea.
Por su parte, el trabajo de Hochedlinger llega a una conclusión parecida. En su caso, dispone de otro método para reprogramar totalmente las iPS: por medio de múltiples divisiones celulares, pierden la memoria de lo que fueron en origen.

Fuente: www.diariomedico.com

El epigenoma de las células beta es similar al de las neuronas

Thursday, June 3rd, 2010

Se trata de un hallazgo inesperado 

Un estudio realizado por el grupo de Programación Genómica de las Células Beta y Diabetes del Idibaps demuestra cómo las células beta productoras de insulina presentan un perfil epigenético similar al de los genes de las neuronas durante sus últimas fases de desarrollo.

Las células  8, productoras de insulina adoptan un programa epigenético similar al de los genes de las neuronas durante sus últimas fases de desarrollo, según sugieren los resultados de un estudio dirigido por Jorge Ferrer, del departamento de Endocrinología del Hospital Clínico de Barcelona y jefe del grupo de Programación Genómica de las Células Beta y Diabetes del Instituto de investigaciones Biomédicas August Pi i Sunyer (Idibaps) y cuyo primer firmante es Joris van Arensbergen.

El trabajo, que se ha publicado en la revista Genome Research, se ha realizado en el marco del Centro de Investigación Biomédica en Red de Diabetes y Enfermedades Metabólicas (CIBERdem) y ha contado con la colaboración del Centro de Investigación en Diabetes de la Universidad Libre de Bruselas (Bélgica).Los investigadores han estudiado el perfil de metilaciones de histonas y genes transcritos de las células 8 pancreáticas, con el objetivo de conocer las particularidades de su regulación epigenética. Además, han analizado el desarrollo de células embrionarias, células 8 purificadas y células de tejidos diferentes y han podido comprobar que las células 8 del páncreas presentan una firma transcripcional muy similar a la de las neuronas.

Ferrer ha explicado a Diario Médico que se trata de uno de los hallazgos “más sorprendentes y menos esperados” en esta línea de investigación, dado el origen endodérmico de las células 8 pancreáticas, que es más próximo al de las hepáticas.”Uno de los puntos destacados de este estudio es que descubre cómo las células 8, en un momento tardío de su diferenciación, encienden un programa epigenético que les permite hacer ese cambio y adoptar un programa genético que es propio de células de linajes muy distantes”.

Potenciales aplicaciones
Según Ferrer, estos hallazgos aportan información valiosa para guiar distintas estrategias de medicina regenerativa orientadas al desarrollo de terapias para la diabetes, especialmente de la de tipo 1, ya que los perfiles del epigenoma de las células 8 que se han descrito se pueden usar como referencia; “son las instrucciones que ayudarán a crear células 8 artificialmente, ya sea in vitro o bien in vivo, a partir de otros tipos celulares”, ha añadido Ferrer.

Uno de los principales problemas a los que se enfrenta actualmente el desarrollo artificial de células 8 es que los investigadores “sólo saben que tienen algo que expresa insulina”, por lo que el perfil epigenómico podrá servir como referencia “para saber que efectivamente lo que se ha creado de manera artificial es una célula 8 que se puede trasplantar a una persona con un objetivo terapéutico”.

EL MAPA DE LA CROMATINA

El estudio del Idibaps se realizó dentro del Consorcio Europeo Betacelltherapy, a través del cual se investiga la generación de células beta para implantarlas en personas que sufren diabetes. Los resultados del trabajo están siendo empleados para un nuevo proyecto colaborativo de los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos. Además, estos investigadores han realizado el mapa de la cromatina abierta de islotes pancreáticos, trabajo que se publicó este año en Nature Genetics (ver DM del 1-II-2010). Jorge Ferrer, jefe del grupo de Programación Genómica de las Células Beta y Diabetes del Idibaps, ha explicado que “hay un pequeño porcentaje del genoma que es codificante, pero no se sabe la función del resto. Hemos determinado aquellas partes cuya función consiste en regular la actividad génica en un tejido muy relevante en la diabetes, porque los islotes pancreáticos cobijan las células productoras de insulina”.

Fuente:www.diariomedico.com