19 de juliol, 2013

La ciència obre una via per alleujar transtorns de la síndrome de Down

Està de moda en la ciència parlar de les cèl·lules mare, de les mil maneres que hi ha per crear-les i de com molts estudis estan dedicats a crear nous teixits sans a partir d'aquestes cèl·lules. 

Ahir, la ciència va anar més enllà en les seves possibles aplicacions. 

De fet, l'aplicació mèdica més immediata de les cèl·lules mare no són els trasplants, com es podria pensar, sinó l'ús de cultius cel·lulars derivats de pacients malalts, per estudiar a fons les claus de la seva malaltia i així poder provar milions de noves molècules, o fàrmacs candidats, que puguin pal·liar els seus símptomes. L'estratègia acaba de tenir un gran èxit en la investigació de la síndrome de Down.

Aquesta síndrome és la principal causa genètica de discapacitat intel·lectual en el món, i els pacients pateixen greus problemes de salut que, al final, acaba escorçant la seva vida. Entre aquests mals es troben defectes cardíacs congènits, deficiències en els sistema que genera els limfòcits del sistema immunològic i les altes cèl·lules de la sang, i un tipus d'Alzheimer d'aparició temprana. Sembla ser que les cèl·lules precursores de les neurones, els neuroblasts, també proliferen menys del normal.

El genoma humà té normalment 23 parells de cromosomes (un de la mare i un del pare). Però, en un de cada 300 naixements es dona una trisomia, que no és res més que la presència de 3 còpies d'un mateix cromosoma en comptes de 2. Al voltant de la meitat dels casos són trisomies del cromosoma 21, que dóna lloc a la síndrome de Down. El cromosoma 21 és el més petit, i conté, aproximadament 350 dels 20.000 gens que composen el  genoma humà. 

La immensa majoria de les més de 5.000 afeccions hereditàries estan causades per la mutació de només 1 gen, i totes les estratègies terapèutiques van destinades a la seva correcció. L'addició de tot un cromosoma, com succeeix en aquesta síndrome requereix un altre tipus d'estratègia terapèutica, i és el que s'ha fet en l'últim treball que s'ha presentat a la revista Nature. 

Jeanne Lawrence i 17 companys de Massachusetts, Califòrinia i Vancouver (Canadà) han ideat i desenvolupat una innovació per atacar el problema: un mètode no per corregir el gen defectuós, sinó per inactivar tot un cromosoma sencer: en aquest cas el cromosoma 21. 
Per desenvolupar aquesta estratègia, s'han basat en un procés que ja succeeix a la naturalesa: la inactivació del cromosoma X. Per explicar una mica el que és: les dones tenen dos cromosomes X (XX) mentre que els homes tenen un cromosoma X i un Y (XY). El Y és un fòssil evolutiu d'un antic cromosoma X que ara porta els determinants de la masculinitat. Però el cromosoma X, que compartim els dos sexes, és un gran cromosoma que conté uns 2.000 gens, vitals tant per l'home com per la dona. I no és que les dones tinguin el doble "dosi" que els homes, sinó que hi ha el que s'anomena silenciament del cromosoma X (un dels dos parells), de manera que s'iguala entre homes i dones. El que van fer, va ser copiar els sistema d'inactivació del cromosoma X, i enganyar a l'organisme per a que inactivi el tercer cromosoma 21 present en els malalts de síndrome de Down.
El sistema natural es basa en un gen anomenat Xist, que resideix en el cromosoma X. És un gen molt singular, que no fabrica cap proteïna sinó que es queda en forma d'ARN. Els investigadors han utilitzat l'enginyeria genètica per introduir aquest gen en un lloc òptim en un dels tres cromosomes 21 que contenen les cèl·lules mare iPS derivades de persones amb síndrome de Down. I s'ha demostrat que aquesta intervenció silencia per complet i de forma estable aquest tercer cromosoma que causa la síndrome. 
Més important encara, és que s'ha demostrat que aquest silenciament reverteix algunes de les disfuncions cel·lulars associades a Down, inclòs el dèficit de proliferació dels precursors de neurones.

De manera que, tot i que encara queda temps per a poder aplicar aquesta possible teràpia en malalts, s'està anant per bon camí per poder arribar a tractar els malalts amb síndrome de Down.


24 de maig, 2013

Pensar és dolent, literalment



Recentment s’han publicat uns articles en què la conclusió no deixa de ser curiosa.

El que descriuen és que el fet de pensar afavoreix el trencament de les cadenes d'ADN de les neurones, fent aparèixer petites lesions en el nostre material genètic (cosa que succeeix en moltes malalties neurodegeneratives, com ara l’Alzheimer). Per tant pensar ens “envelleix” més ràpidament el nostre cervell.

En condicions normals el nostre genoma pateix molts trencaments de cadenes que estan contínuament en reparació. De fet, per reparar aquestes lesions, les cèl·lules tenen dues maneres de solucionar-ho. Una és la unió de dues cèl·lules que estiguin en divisió (recombinació homòloga) i així s’elimina l’ADN trencat d’una de les cèl·lules i es queda només el bo. L’altre mètode és el no-homòlog, i bàsicament l’utilitzen les cèl·lules quan no s’estan dividint, però és un mecanisme que no soluciona les petites delecions que hi puguin haver, només serveix per reparar grans lesions.
Aquest últim cas és el que utilitzen les neurones, ja que tenen una taxa de divisió molt baixa.

Cal recalcar que s’ha vist que succeeix tant en individus joves com en individus adults. Així que la conclusió és que no només el temps ens fa més vells, sinó que pensar també. 

Per si voleu més informació:

Suberbielle E. et al. "Physiologic brain activity causes DNA double-strand breaks in neurons, with exacerbation by amyloid-B" Nature Neuroscience February 2013

Herrup K. et al. "Breaking news: thinking may be bad for DNA" Nature Neuroscience May 2013


12 d’abril, 2013

Cervells transparents per a l'estudi dels circuits neuronals

Un tractament químic que permet fer els òrgans transparents ofereix una gran possibilitat en el camp de les connexions. 

Els científics podran utilitzar aquesta tècnica per veure les grans connexions de xarxes neuronals amb molta facilitat i precisió. Aquesta tecnologia també obra la porta a noves maneres d'investigar els cervells que s'han donat tant de pacients com de donants sans.

D'aquesta manera és produeix un dels avenços més importants en dècades en l'estudi de la neuroanatomia. Actualment la tecnologia permetia estudiar i veure les neurones i les seves connexions a nivell microscòpic, tot i que només a través de talls molt fins del teixit. S'havia de fer una reconstrucció d'aquests talls per poder tenir una idea tridimensional. Ajuntant tot aquestes dades s'ha aconseguit tenir un mapa de les projeccions de les cèl·lules nervioses però segurament continguin errors.

El nou mètode permet als investigadors veure a través d'un cervell sencer o de blocs de teixit gruixuts.
Aquest aparell s'anomena CLARITY, i ha sigut dissenyat per Karl Deisseroth i el seu equip de la universitat Standford de California.
La tècnica, publicada a Nature aquest mateix mes, fa que el cervell sigui transparent amb un detergent (no de rentar plats...), el SDS, que trenca els lípids que normalment bloquegen l'entrada de la llum.

Altres grups van intentar aconseguir això en el passat, però moltes tècniques d'extracció dels lípids trencaven també les proteïnes i era difícil identificar els diferents tipus de neurones. L'equip de Deisseroth va solucionar aquest problema injectant primer al cervell acrilamida, el qual s'uneix a les proteïnes, àcids nucleics i altres biomolècules. Quan es calenta l'acrilamida, polimeritza i protegeix les molècules a les quals s'ha unit. D'aquesta manera només es perd un 8% de les proteïnes del cervell al fer el tractament, quan abans se'n perdia un 41%.
Utilitzant aquesta tècnica en cervells de ratolí , els investigadors han tenyit les cèl·lules amb fluorescència en àrees des de les capes externes del còrtex fins a estructures més internes com el talam. També han pogut fer seguiment individual de les fibres nervioses utilitzant talls molt més gruixuts dels que es podien utilitzar abans.

Aquesta nova tècnica permet descobrir nous detalls cel·lulars importants que poden completar la informació que tenim a nivell de vies neuronals.

Molts experts han opinat sobre la tècnica i diuen que s'han de fer més estudis per assegurar que l'eliminació dels lípids no altera ni danya l'estructura del teixit neuronal, però diuen que pot arribar a ser una tècnica molt important en l'estudi de l'envelliment i malalties neuronals.
Es podrà, per exemple, comparar els circuits neuronals dels pacients que tenien malalties neurològiques amb cervells de donants sans.

Aquests estudis no són possibles en pacients vius, ja que la major part de mètodes que fan seguiment de les neurones requereixen d'enginyeria genètica o injecció de colorants.

Us deixo penjada una imatge i un vídeo de l'article.

Gracias Migueeeelll!!!! ^^

06 d’abril, 2013

Noves aplicacions a les impressores 3D


Últimament m'ha arribat, des de diferents fonts, informació sobre una nova tecnologia que de mica en mica està agafant els seu lloc a la societat actual.
La nova tecnologia en qüestió és la impressora en 3D.
No fa gaire que vaig escoltar aquest terme per primer cop a la meva vida, i ho he de dir, em va sobtar moltíssim. Què volia dir imprimir en 3D? no deixa de ser una petita fàbrica a casa teva. Li indiques a la impressora el protocol que ha de seguir, li administres el material que ha d'utilitzar i en un pim pam (actualment no tant però en breu serà un dit i fet) ja tens construït el que volies/necessitaves.

Parlant sobre el tema, me n'he adonat que serà una aplicació que farà canviar bastant la manera de funcionar que té el món actualment. A bo o a dolent mai se sap, la humanitat sempre m'acaba sorprenent. El que està clar, es que la invenció està agafant embranzida i en (molt) poc temps ja serà el pa nostre de cada dia.

Un cop feta la introducció ve el tema científic. Com aquest invent ens pot ajudar a la ciència? En faré dues referències que he trobat molt interessants.

Primer. Titular més que sorprenent. Cito literalment.

Aconsegueixen la impressió en 3D de cèl·lules mare humanes.

"Un equip de la Universitat Heriot-Watt d'Edimburg ha dut a terme la primera impressió en 3D de cèl·lules mare humanes. El treball, dirigit pel doctor Will Wanmiao Shu, ha explicat que en poc temps serà capaç d'imprimir teixits humans.

Es tracta del primer cop que es fa ús de les cèl·lules mare com una forma de "tinta" imprimint de manera controlada estructures tridimensionals d'elles. Alan Faulkner, especialista en bioenginyeria  va construir la impressora a partir d'un equip d'impressió antic. L'home va utilitzar una tècnica basada en un sistema de vàlvula que és capaç de crear diferents patrons programables a partir de diferents bio-tintes, que a la seva vegada i de forma independent regulen el volum de cada gota.
L'equip va imprimir petites gotes de bio-tinta que contenien cada una fins cinc cèl·lules de ronyó d'embrió humà i una línia cel·lular embrionària. Segons Shu, el 99% de les cèl·lules assajades estaven vives i eren viables per la replicació.
La impressió és lo suficientment precisa com per a produir micro-teixits en 3D. Les cèl·lules impreses encara poden mantenir la seva potència, capacitat de diferenciar-se en qualsevol cèl·lula del nostre cos. Es pot aconseguir models precisos de teixits humans essencials per al desenvolupament de fàrmacs in vitro.

Aquesta diferenciació es produeix quan les cèl·lules mare es combinen amb cèl·lules naixents d'òrgans específics com el fetge o els pulmons que emeten senyals químiques per transformar les cèl·lules mare en fetge o teixit pulmonar.
L'equip de Shu ha explicat que darrere la impressió 3D de cèl·lules mare humanes, en un futur pròxim, possiblement a partir del 2015, buscaran produir teixit hepàtic humà i construir òrgans individuals a través de la tècnica per a que puguin utilitzar-se en trasplantaments  Sent així, en un futur proper podríem imprimir grups d'aquestes cèl·lules per a "programar-les" i que es converteixin en òrgans que necessitem. Un principi que acabaria amb tots els problemes de la donació."

Un cop vaig acabar de llegir aquesta informació, sincerament, no m'ho creia. A part que hi ha alguns conceptes que no acabava de veure clars... però he buscat informació sobre el director del grup i es veu que té força renom en la seva disciplina de micro enginyeria i que té aquest projecte finançat per una farmacèutica.
O sigui, que sembla que sí, s'està investigant en crear nous òrgans substitutius.

En segon lloc hi ha una altra informació que m'han passat sobre el tema que també he trobat molt interessant.

La impressió en 3D permet la reconstrucció de la cara d'un home víctima d'un càncer

És el cas d'un home que tenia un tumor facial de la mida d'una pilota de tenis. Era un tipus de càncer que s'havia d'extirpar i en les que va necessitar posteriors intervencions quirúrgiques.
El problema d'aquest home és que el càncer se li va expandir per gran part de la seva cara, de manera que el tractament quirúrgic que li van aplicar va tenir que treure-li gran part de la seva cara esquerra. Però aquest problema s'ha vist mig arreglat amb l'arribada de la impressió en 3D, que li ha retornat part de la cara en certa manera.

Mitjançant una tècnica pionera, els cirurgians van aconseguir reconstruir la meitat de la seva cara, dissenyat mitjançant la impressió 3D d'una pròtesi que li recobria la meitat de la cara. Aquest procediment realitzat al Regne Unit per primer cop ha aconseguit crear una espècie "d'imatge mirall" de la cara del pacient.
Per a això van fer un estudi de com podria ser la cara del malalt amb escàners i reconstrucció tridimensional, per després dissenyar la màscara facial, mitjançant impressió 3D en nylon endurit.
En el futur, lo ideal seria imprimir aquest tipus de rostres artificials en silicona, que permetria una millor adaptació a la cara de l'individu, i inclús la diferent coloració de la pròtesi.
La impressió 3D en nylon es va realitzar capa a capa, i la seva col·locació al rostre no va ser una feina fàcil. Aquesta pròtesi facial està subjecta a la cara mitjançant imants, que així facilitar la col·locació i retirada.
El nou avenç de la tecnologia 3D li ha tornat en part la normalitat a aquest pacient anglès. 

Fonts: 
http://alt1040.com/2013/04/impresion-3d-de-celulas-madre-humanas
http://blogthinkbig.com/impresion-3d-reconstruccion-cara/

04 de març, 2013

Veurem la curació del VIH?

La notícia del dia és, sense dubte, el comunicat d'un equip mèdic en la curació d'un nadó que tenia el virus de la immunodeficiència humana VIH.

Un equip mèdic dels Estats Units ha asegurat avui que ha aconseguit curar a un nadó amb el VIH per primer cop a la història, en un cas que podria obrir un nou capítol en el tractament dels nens seropositius. 

El nadó, una nena nascuda a Mississipi a finals del any 2010, va rebre un tractament de retrovirals des de les 30 hores després del seu naixement, cosa que no és habitual. 
La nena té ara dos anys i mig i ha estat sense medicaments durant l'últim any, sense que s'hagin registrat senyals d'un virus actiu.
Encara que es necessiten més proves per comprovar si el mateix tractament funciona en altres nens, els investigadors consideren que el cas demostra que el VIH en nadons pot ser curable, i anticipen que l'estudi canviarà la forma en la que els acabats de néixer i les mares infectades són tractats en tot el món. 

Si la comunitat mèdica valida l'estudi, la nena de Mississipi seria, a més, el segon cas ben documentat de la cura de VIH en el món. 
El primer cas va ser conegut com el "pacient de Berlín", Timothy Brown, que suposadament, es va curar després de rebre, l'any 2007, un trasplant de medul·la òssia d'un donant genèticament resistent a la infecció per VIH.

Alguns doctors consultats van expressar els seus dubtes davant la falta de proves de que el nadó estigués certament infectat, tot i que es van fer cinc probes que van donar positiu durant el primer mes de vida de la nena.
La mare de la nena va donar a llum prematurament, sense haver visitat a un metge durant el seu embaràs i sense saber que estava infectada. Quan els metges van comprovar que ho estava, van traslladar al nadó al Centre Mèdic de la Universitat de Mississipi, a on va arribar amb unes 30 hores de vida. 
Els primers anàlisis que li van fer van rebel·lar uns nivells de virus d'unes 20.000 còpies per mililitre de sang, que es considera baix per a un nadó, però el fet de que donés positiu suggereix que la infecció va tenir lloc a ventre de la mare i no durant el part.
En lloc de seguir la costum mèdica d'administrar dos medicaments com a mida profilàctica, es va començar un règim de tres fàrmacs, el que va provocar que els nivells de virus baixesin ràpidament.
Quan la nena tenia un mes, els nivells de virus ja eren indetectables, i van seguir així fins que tenia 18 mesos, quan la mare la va deixar de portar a l'hospital. 
Cinc mesos després, la mare i la filla van tornar i es van fer més proves, la sorpresa va arribar quan les proves encara eren negatives. Es van contactar a altres investigadors que portaven un estudi clínic sobre el tema, i van fer una bateria de proves que van detectar petites mostres de material genètic viral, però cap virus ni latent ni amb capacitat de replicar-se. 

02 de gener, 2013

Una vacuna experimental controla VIH fins a un any

Repassant notícies importants i d'esquitllada, he trobat aquesta notícia força interessant. Tots sabem que són temps difícils per a molts sectors però no em de deixar de banda les investigacions que s'estan fent i els resultats que estan obtenint, perquè comporta molta feina i esforços de moltíssima gent.

Aquí va la notícia, per a mi una de les més importants del dia i que hauria de ser portada... un gran exemple del que la investigació podria fer per aquest país (encara que no ens deixin...)

La comunitat mèdica ha avançat un pas en la troballa d'una solució definitiva contra el virus de la immunodeficiència humana (VIH). L'equip d'investigadors del Servei de Malalties Infeccioses i Sida de l'Hospital Clínic ha presentat avui els resultats d'una vacuna terapèutica contra el VIH, els resultats dels quals són esperançadors. Les proves, realitzades a 36 pacients que seguien la teràpia antirretroviral (TAR), van demostrar una reducció de més de tres vegades de la carga viral (quantitat de virus) en el 95% dels infectats, mentre que en els pacients del grup control, que van rebre un placebo, aquesta reducció no es va produir. 
Tot i així, els efectes positius comencen a disminuir després de la dotzena setmana, per acabar desapareixent a l'any de l'aplicació. La vacuna no cura del tot els pacients, ja que el virus s'acaba fent resistent als antirretrovirals amb el temps. 

El treball s'ha publicat a una de les revistes més prestigioses del món, la Science Translational Medicine.
Amb més detall, l'objectiu dels investigadors és perfeccionar una vacuna que sigui capaç de controlar indefinidament la replicació del VIH. S'aconseguiria així una alternativa viable als còctels antivirals que s'utilitzen ara, que tenen que ser presos de per vida (amb el cost que això comporta, sense tenir en compte les molèsties per als pacients). 
Cèl·lula dendrítica vista al microscopi
Per crear la vacuna, els investigadors van utilitzar cèl·lules dendrítiques (cèl·lules del sistema immunològic) de l'afectat, per a "contaminar-les" amb una part del virus del propi malalt inactivat per calor en el laboratori. Aquestes cèl·lules, reincorporades al cos del pacient, aconsegueixen arribar als ganglis limfàtics i alertar al sistema immunitari de l'existència del VIH, amb el que es desencadena la resposta immune. 

Pel moment, la vacuna no substituirà la TAR, ja que després d'un any de la seva aplicació el virus torna a fer-se present. Però tot i així s'ha de tenir en compte que el producte és científicament molt important, que encara s'ha de complementar i optimitzar abans de que pugui arribar a sortir a la venta. 

La vacuna terapèutica, descoberta en el marc del programa HIVACAT per a la investigació i desenvolupament de vacunes terapèutiques i preventives contra la sida, obre un camí cap a estudis complementaris, amb l'objectiu d'aconseguir una curació funcional dels afectats. Aquesta curació no suposaria l'eradicació total del virus, però sí un control efectiu de la seva replicació durant llargs períodes o de per vida, sense necessitat de tractament. 
Es creu que la vacuna definitiva serà possiblement una combinació de diferents estratègies, potser sumant-la a una segona vacuna terapèutica o a un fàrmac que activi la infecció latent (sense presència de símptomes). 

Tot i que el projecte HIVACAT compta amb el suport econòmic de la Generalitat de Catalunya, la Obra Social de La Caixa i Laboratoris Esteve, no ha faltat el suport a més mesures al·legant que el ritme de la investigació podria ser molt més ràpid si es tinguessin fonts de finançament complementàries. 

Copyright Text

"Bon Dia Ciència"