Geneticactual

Qué se hace con la genética hoy en día?

Bioingeniería cutánea: aplicaciones preclínicas y clínicas febrero 6, 2012

Filed under: Uncategorized — juanchoke @ 3:19 pm

La Medicina Regenerativa es un campo emergente que combina la investigación básica y la experiencia clínica con el objetivo de proporcionar los elementos necesarios para reemplazar in vivo tejidos y órganos dañados, estimulando además la capacidad regenerativa intrínseca del organismo. se esta trabajando en este campo con gran expectativa debido a las potenciales propiedades regenerativas de las células madre embrionarias y adultas, y más recientemente de las células madre pluripotentes inducidas.
La bioingeniería cutánea surgió motivada principalmente por la necesidad crítica de dar cobertura permanente a grandes quemados, y posteriormente se ha empleado también en el tratamiento de úlceras crónicas. Se ha desarrollado un modelo preclínico humanizado basado en el trasplante de piel bioingenierizada a ratones inmunodeficientes que posibilita el estudio de procesos fisiológicos y patológicos cutáneos, así como la evaluación de estrategias terapéuticas de intervención dermatológica, incluyendo protocolos de terapia génica y celular e ingeniería tisular.
La regeneración continua de la epidermis tiene lugar a expensas de la proliferación de una subpoblación de células especializadas del estrato basal, que son las células madre de la epidermis (CME). La comprensión de la biología fundamental de las CME y de los mecanismos que rigen su multipotencialidad, unida al conocimiento de la base genética de distintas enfermedades cutáneas, son claves para el desarrollo de posibles estrategias terapéuticas de aplicación clínica. De hecho, gran parte del éxito de las terapias de ingeniería tisular cutánea más novedosas basadas en protocolos de terapia génica y/o celular radica en el mantenimiento funcional . En este sentido, en los últimos 15 años se han realizado grandes avances enfocados a la identificación, aislamiento y caracterización de las CME. La posible utilización terapéutica de células somáticas derivadas de las células madre embrionarias es un tema controversial en relación con la Medicina Regenerativa. Aunque las biopsias de piel son la fuente regular de los queratinocitos y de las CME, estudios recientes apuntan a la generación de queratinocitos a partir de células madre embrionarias humanas. Por otro lado, también se ha conseguido derivar células pluripotenciales a partir de queratinocitos adultos.

(Santamaría, L.; Guerrero, S.; Del Río, M.2011. Bioingeniería cutánea: aplicaciones preclínicas y clínicas. Published in Actas Dermosifiliogr. vol.103 núm 01.)

 

Herramientas terapéuticas de la medicina moderna

Filed under: Uncategorized — juanchoke @ 2:59 pm

Uno de los últimos avances de la ingeniería genética, en los últimos años surgió con la posibilidad de alterar el DNA. Lo que se llama hoy en día terapia génica, ha tenido varios éxitos tratando enfermedades como el cáncer, SIDA, en el que se le administran al paciente células que sean capaces de sintetizar la proteína que el cuerpo no puede producir y así compensar la falta de este, puede ser a través de factores virales o no, ya que se puede inyectar de forma directa a órganos o tejidos con células modificadas.

(Curtis, Barnes, Schnek, Massarini .2010. Biología. Editorial médica panamericana. 7° edición.  Buenos aires- Argentina.  317p.)

 

Usos e Importancia de la Recombinación

Filed under: Uncategorized — juanchoke @ 1:23 pm

Cristales de insulina humana producidos por bacterias modificadas por ingeniería genética.

El caso de la somatotropina ilustra con claridad las ventajas de las proteínas recombinantes. Por mucho tiempo, esta hormona, ampliamente utilizada para tratar cierta forma de enanismo en los niños, presentaba el problema de que sólo se obtenía de la hipófisis humana y en cantidades muy pequeñas. Además, se comunicaron varios casos de contaminación de estos extractos hipofisarios con virus que causan enfermedades neurológicas. La síntesis bacteriana de esta hormona elimina este tipo de riesgos.
Otro ejemplo interesante lo provee la eritropoyetina recombinante, producida en células de mamíferos. Esta proteína, normalmente sintetizada por el riñón, actúa sobre la médula ósea por inducción de la síntesis de glóbulos rojos. Los pacientes con deficiencia renal sufren en consecuencia de anemia y requieren grandes cantidades de eritropoyetina. La producción de esta hormona por técnicas de DNA recombinante asegura un suministro adecuado de la proteína. La proteína recombinante ha permitido eliminar la necesidad de transfusiones que, en los trasplantes de riñon, aumentaban el riesgo de rechazo del órgano trasplantado.
Otros organismos que se lograron modificar para beneficio humano son las levaduras, que se han utilizado para producir una vacuna contra la hepatitis B. Esta vacuna se obtuvo, por muchos años, a partir de los antígenos que los individuos infectados por el virus de la hepatitis B tenían en su sangre. El antiguo método presentaba problemas similares a los de la hormona del crecimiento, ya que el proceso de obtención del producto podía constituir una fuente de contaminación. La síntesis de proteínas en un hospedador como las levaduras elimina este tipo de riesgos.
La síntesis heteróloga de proteínas recombinantes, es decir, la que resulta de la introducción en una célula de un gen obtenido de otra especie, también se aplica en otro tipo de industrias. Por ejemplo, la enzima renina vacuna se usa en la elaboración de quesos y la celulasa, producida en la naturaleza por ciertos hongos, se emplea en la fabricación de papel para degradar la celulosa.

(Curtis H., Barnes N., Schnek A., Massarini A. (2008). Curtis Biología. 7a edición, Ed. Medica Panamericana. Septiembre de 2008. Buenos Aires, Argentina)

 

Animales Transgénicos

Filed under: Uncategorized — juanchoke @ 1:09 pm

El análisis de la expresión génica in-vivo
Cuando se conocieron los primeros resultados de la introducción de genes extraños en organismos vivos, pocos investigadores imaginaban que a la lista de hospedadores, en la que figuraban sólo las bacterias, se agregarían los hongos, las levaduras, las células aisladas en cultivo e incluso organismos más complejos como las plantas y los animales. Entre los animales, los ratones transgénicos resultaron un modelo experimental ideal para conocer la regulación de ciertos genes en un organismo entero, en donde hay una interacción entre distintos tejidos. Esto es muy diferente de lo que ocurre en un cultivo aislado de células. Dado que la expresión de un gen depende de factores específicos presentes en cada tejido, el estudio de los niveles de RNA mediante técnicas como hibridación o PCR, en animales transgénicos, permiten conocer el patrón de expresión de sus genes en los distintos tipos de células del cuerpo y en las distintas etapas de desarrollo.

Microorganismos recombinantes
Aplicaciones más inesperadas del uso de microorganismos recombinantes aumentan día a día. Estos usos novedosos incluyen bacterias que producen polímeros biodegradables, microorganismos que sintetizan combustibles como el hidrógeno o aminoácidos y vitaminas que se utilizan en la industria de la alimentación.

La biorremediación, es decir el empleo de microorganismos recombinantes para el tratamiento de problemas ambientales, es otro campo potencialmente importante: el impacto sobre el medio ambiente de elementos tóxicos provenientes de la industria puede atenuarse con el uso de microorganismos que degradan hidrocarburos o participan en otros procesos de degradación de los desechos industriales. La degradación química de sustancias como pesticidas y el procesamiento de metales pesados completan un cuadro de interés en la utilización de microorganismos.

(Curtis H., Barnes N., Schnek A., Massarini A. (2008). Curtis Biología. 7a edición, Ed. Medica Panamericana. Septiembre de 2008. Buenos Aires, Argentina)

 

Animales transgénicos como biorreactores

Filed under: Uncategorized — juanchoke @ 12:56 pm

Entre los animales que se han utilizado como biorreactores, es decir, como sistemas capaces de ofrecer la maquinaria biocatalítica necesaria para la obtención de un producto biológico, se encuentran las vacas, las ovejas, las cabras, los cerdos y las aves. Su uso se basa en que algunos tejidos, como el de la glándula mamaría, poseen la capacidad de producir grandes cantidades de proteínas características, lo que ha llevado a la utilización de la leche como un medio en el cual producir proteínas de interés industrial. Los animales transgénicos en la actualidad se obtienen por medio de la técnica de transferencia nuclear. La construcción genética incorporada al animal debe poseer elementos genéticos que direccionen la expresión de las proteínas recombinantes al tejido de interés. Si se quiere expresar una proteína en la leche, se suele colocar el transgén bajo la regulación de un promotor específico de la glándula mamaria como el de la betacaseína; en cambio, si se trabaja con aves transgénicas y lo que se quiere es obtener expresión de la proteína en el huevo, se puede utilizar un promotor específico como el de la ovoalbúmina. La industria farmacéutica utiliza los animales transgénicos para producir algunas proteínas recombinantes. Por medio de esta metodología se han expresado proteínas de aplicación terapéutica importante, como la hormona del crecimiento humano, la antitrombina III y la albúmina humana, entre otras. Esta técnica se ha utilizado también para la síntesis de proteínas, como las ¡nmunoglobulinas humanas, y de grandes cantidades de la proteína de tela de araña, que se caracteriza por su flexibilidad y resistencia.

 

Otras aplicaciones de los animales transgénicos en medicina

Filed under: Uncategorized — juanchoke @ 12:45 pm

Hasta hace poco, la utilización de animales transgénicos como modelos para el estudio de enfermedades se limitaba al uso de ratones. Ello fue de gran utilidad para entender la participación de muchos genes vinculados con ciertas enfermedades. La fibrosis quística, la (3-talasemia o el retinoblastoma humanos han encontrado su contraparte en ratones en los que el gen normal se eliminó o se reemplazó por un gen mutado. Algunas enfermedades de origen viral que carecen de modelos en animales en los que ellas se puedan estudiar, también se han recreado mediante la inserción de los genes virales responsables de la patología en ratones.
Mediante la aplicación de la técnica de transferencia nuclear ahora se generan modelos de enfermedades humanas en animales que desarrollan la patología de manera muy similar a la que se produce en el hombre. Entre otros, se están desarrollando modelos de arteriosclerosis en cerdos y de fibrosis quística en ovejas, que permitirán una evaluación más precisa de los medicamentos que se emplean en su tratamiento.

(Curtis H., Barnes N., Schnek A., Massarini A. (2008). Curtis Biología. 7a edición, Ed. Medica Panamericana. Septiembre de 2008. Buenos Aires, Argentina)

 

Animales Knock out

Filed under: Uncategorized — juanchoke @ 12:05 pm

Muchas veces es interesante conocer el efecto que produce la ausencia de un gen en un organismo. Esto se puede lograr mediante la inactivación del gen de interés en un estado muy temprano del desarrollo del animal de experimentación, de manera que la alteración se propague a todas sus células. Los animales así modificados se denominan knock out. Un método para obtener animales knock out, por ejemplo un ratón knock out, comienza con la preparación de un plásmido que contenga el gen de interés, el cual se inactiva insertándole un marcador de selección que interrumpa su secuencia de nucleótidos. Luego, el plásmido se transfiere a una célula aislada de un blastocisto de ratón (un estado muy temprano del desarrollo embrionario). Una vez dentro de la célula, el plásmido se aparea con su región homologa en el cromosoma del ratón que contiene el gen de interés y se produce una recombinación homologa. Así, se intercambia el gen salvaje por el inactivado. Las células embrionarias que incorporaron el gen inactivado también tendrán el marcador y así se podrán seleccionar. Estas células son las que se insertan en otro blastocisto, el cual, reimplantado en el útero de un ratón hembra, dará lugar a un organismo con uno de los alelos del gen de interés inactivo. Una vez que se obtiene el ratón knock out, se pueden examinar los efectos de la falta del gen de interés. En otros casos, el gen de interés no se inactiva, sino que se reemplaza por otro gen. Los ratones que se obtienen por esta técnica se denominan knocking.
Para bloquear la traducción de un gen, o «silenciarlo», se pueden utilizar organismos transgénicos a los que se les introduce una secuencia complementaria al gen que se quiere silenciar. Esta secuencia lleva un promotor con gran afinidad por la RNA polimerasa. De esta manera, el organismo modificado producirá una gran cantidad de copias de esa secuencia de RNA complementaria, que se denomina «antisentido». Las moléculas de RNA antisentido se unen espontáneamente al RNA normal del gen, por complementariedad de bases, y así bloquean su traducción.

(Curtis H., Barnes N., Schnek A., Massarini A. (2008). Curtis Biología. 7a edición, Ed. Medica Panamericana. Septiembre de 2008. Buenos Aires, Argentina)

 

División Descontrolada…

Filed under: Uncategorized — juanchoke @ 12:27 am

La división celular es un mecanismo sometido a una regulación  compleja. Cuando estos mecanismos de control se encuentran «afectados», puede aparecer una masa celular anómala, denominada tumor. Este tumor surge de una división celular descontrolada,  causada por mutaciones en el material genético que contiene la información para el control del ciclo celular. Esta afección, que en términos médicos recibe el nombre de cáncer, siempre existió en la naturaleza y todos los organismos multicelulares pueden desarrollar algún tipo de crecimiento tumoral.Cuando una célula pierde la capacidad de regular el ciclo celular, se ponen en marcha una serie de mecanismos destinados a destruirla. Uno de los primeros mecanismos proviene de la célula misma, que puede reconocer su propio desarreglo y activar un proceso de muerte celular programada o apoptosis,  Otro mecanismo proviene del sistema inmunitario: las células cancerosas con frecuencia expresan en sus superficies marcadores proteicos; el sistema inmunitario elimina este tipo de células pues las reconoce como extrañas. La gran mayoría de los tumores son eliminados de esta manera. Sin embargo, a veces, estas células en activo crecimiento pueden escapar de los sistemas de patrullaje. Por distintas razones tardan en ser eliminadas y «‘orrnan un tumor, el tumor primario. Cuando estas células evolucionan patológicamente, su material genético se encuentra modificado por mutaciones sin posibilidad de reparación por parte de la célula. Este fenómeno conduce a una inestabilidad genética cuando las inunciones afectan de manera puntual a genes aislados, o a inestabilidad genómica, cuando se trata de reordenamientos, pérdida o ganancia de cromosomas. Estos cambios, muchas veces son tan aberrantes que provocan la muerte espontánea de las células , otras células son eliminadas por apoptosis o por el sistema inmunitario; sin embargo, esta misma inestabilidad genética permite en algunos casos la aparición de células mutantes que son resistentes a los mecanismos de eliminación. Estas células ahora ya no sólo crecen de manera desmedida, sino que el organismo no logra eliminarlas.

(Curtis H., Barnes N., Schnek A., Massarini A. (2008). Curtis Biología. 7a edición, Ed. Medica Panamericana. Septiembre de 2008. Buenos Aires, Argentina)

 

Sustancias Perjudiciales febrero 5, 2012

Filed under: Uncategorized — juanchoke @ 11:54 pm

Los carcinógenos químicos pueden actuar como inhibidores o activadores de enzimas que son precursoras del daño genético, y activar algunos oncogenes ( genes anormales o activados que proceden de la mutación o activación de un gen normal ; son los responsables de la transformación de una célula normal en una maligna que desarrollará un determinado tipo de cáncer).
Sin saberlo, en los alimentos cotidianos ingerimos diferentes tipos de tóxicos y mutágenos , derivados de la manipulacion genética con fines productivos.

la inducción de daño genético por exposición a agentes genotoxicos , es un proceso de varios pasos. Primero el agente xenobiotico ingresa al organismo, se absorbe, se distribuye y atraviesa las membranas. Una vez dentro de la célula, el agente  puede ser reactivo por si mismo (de acción directa), o bien puede ser activado por las enzimas metabolicas en cuyo caso es de acción indirecta y se llama promutageno. Se da entonces la interacción con el ADN , que pue ser reparada eficientemente o ineficientemente de manera que el daño genético inicial se fijara o no , expresándose en las diferentes estirpes celulares. Rodríguez(1994) 

 

herramientas terapéuticas de la medicina moderna

Filed under: Uncategorized — juanchoke @ 10:09 pm

La medicina moderna ha desarrollado diferentes herramientas para luchar contra afecciones como el Cancer . La radioterapia se sirve de radiaciones de alta energía para alcanzar y destruir células tumorales, situadas específicamente en regiones del organismo inaccesibles para la cirugía. La hormonoterapia, muy usada en el cáncer de mama, utiliza análogos de hormonas que reemplazan a las hormonas normales y bloquean el crecimiento tumoral. La inmunoterapia emplea estrategias de inmunización capaces de inducir al sistema inmunitario a reconocer las células tumorales que le resultaban indistinguibles; puede servirse también de anticuerpos específicos para dirigir drogas tóxicas específicamente hacia las células cancerosas. La quimioterapia usa drogas que interaccionan con las células en activa división y provocan el freno del ciclo celular o la muerte de las células por apoptosis.
Sin embargo, todo este arsenal con frecuencia resulta ineficaz porque estas células en activa división mutan rápidamente y se producen nuevas variantes que son resistentes a la terapia utilizada. Las terapias que se utilizan eliminan a las variantes celulares sensibles y en ese sentido, igual que lo que ocurre con los antibióticos, reducen la competencia entre los distintos clones de células alteradas, favoreciendo a aquellas que son resistentes, que así aumentan su proporción en la población celular.
Cuanto más tiempo vivimos, más tiempo pasamos expuestos a posibles mutaciones que podrían generar alguna vez un tumor capaz de superar todas las barreras impuestas por el organismo. Sin dudas, como seres racionales, tenemos dos herramientas para luchar contra el cáncer: la ciencia para desarrollar métodos terapéuticos más eficaces y la prevención a través de la implementación de políticas sanitarias que promuevan el conocimiento de los signos y los síntomas que deben ser reconocidos por la población y que garanticen el acceso a los controles periódicos que permitan el diagnóstico temprano de la enfermedad. Al mismo tiempo, dado que resulta clara la presencia de un componente ambiental en la génesis de distintos tipos de cáncer, es fundamental la implementación de políticas ambientales que limiten la polución y el contacto con los agentes mutagénicos generados por nuestra sociedad.

(Curtis H., Barnes N., Schnek A., Massarini A. (2008). Curtis Biología. 7a edición, Ed. Medica Panamericana. Septiembre de 2008. Buenos Aires, Argentina)