Monthly Archives: mayo 2014

21
mayo

ADN, inmunoterapia y cáncer

Nuestro sistema inmunitario funciona, ante todo, como un detector químico. Es decir, reconoce a los enemigos a través de ciertas señales químicas presentes en ellos, a las que considera hostiles. Esas señales químicas se denominan antígenos.

El reconocimiento y estudio del antígeno lleva, a determinadas células del sistema inmunitario, a elaborar una respuesta reactiva específica, química y celular, contra el antígeno presente en el enemigo y cargar contra ella dañándolo o destruyéndolo. La respuesta química específica es el anticuerpo.

Los antígenos tienen naturaleza química diversa, habitualmente proteínas.
Los anticuerpos tienen siempre la misma naturaleza: son siempre proteínas.
Así, proteína contra proteína se enzarzan en un combate en el que siempre acaban uniéndose, mezclándose en una conformación espacial compleja que el sistema inmune no soporta y destruye. De este modo, el enemigo portador de la mezcla antígeno-anticuerpo es eliminado.

En algunas ocasiones el sistema inmune toma como antígenos a sustancias constitutivas o generadas por el propio organismo y se auto-ataca. Son las denominadas enfermedades autoinmunes. Se podría decir que, en estos casos, el sistema inmunitario se pasa de rosca.

En otras, el antígeno se disfraza o esconde para no ser reconocido y el sistema inmunitario, o no llega, o lo hace insuficientemente. Es el caso del cáncer.
Una gran parte de tipos de cáncer –se puede decir que casi todos los cánceres son de naturaleza individual- se caracterizan porque tienen mutaciones específicas en su ADN que, a pesar de diferenciarse individualmente, provocan efectos comunes en el metabolismo celular y desarrollan una enfermedad con manifestaciones semejantes que denominamos genéricamente como “cáncer”.

Representación de una mutación puntual en el ADN - DNA didactic ®

Representación de una mutación puntual en el ADN – DNA didactic ®

Las mutaciones de las células cancerígenas pueden afectar a genes que forman proteínas y, éstas, serán diferentes de las proteínas normales del individuo.
Si forzamos, de algún modo, que el sistema inmunitario reconozca esas proteínas anómalas como antígenos, reaccionará contra sus células productoras (cancerígenas) reduciendo o anulando su proliferación. Este es el objetivo de la Inmunoterapia contra el cáncer.

Esto es, en esencia, lo conseguido recientemente por un equipo científico estadounidense, que ha logrado combatir mediante inmunoterapia determinados tipos de cáncer de células epiteliales. Aquí puedes ver la noticia

Conviene tener en cuenta que , normalmente, la o las mutaciones del ADN codificante de las células cancerígenas son bastante únicas o personales en cada paciente. Razón por la cual este tipo de tratamiento deberá siempre personalizarse, pero también podrá ampliarse a multitud de cánceres que afecten a otros tejidos u órganos corporales.

No obstante, eso que denominamos “cáncer” no siempre produce mutaciones en el ADN codificante de proteínas, ya que la “enfermedad” tiene muchas y variadas causas (enfermedad multifactorial). En este caso, la inmunoterapia no constituirá la vía para combatir la enfermedad y habrá que recurrir a otras estrategias terapeúticas.

A cada cáncer –y a cada paciente- habrá que tratarlo según le corresponda. Por lo que se avanza cada vez más hacia la “medicina personalizada”.

 

Posted in Artículos | Tagged , , , , , , , , , , , , , , | Leave a comment
12
mayo

ADN basura: la burocracia del genoma

La secuenciación del genoma humano, en 2001,  reveló que sólo el 2,9% de todo el genoma eran genes; es decir, ADN funcional cuya transcripción a ARNm y posterior traducción, generaba proteínas, que son aquellas encargadas de ejecutar todas las funciones morfológicas y fisiológicas de las células y del organismo al que pertenecen.

Vaya chasco!  ¿Un 97,1% de ADN que no servía para nada? ¿Por qué tanta “ basura” en el ADN?

ADN basura - DNA didactic ®

ADN basura – DNA didactic ®

Como aquellos resultados  dejaron  intrigados  a los científicos, decidieron promover un estudio detallado de ese “ADN basura” (hoy día también denominado “ADN oculto”). Y así, desde 2003 y durante 10 años, un proyecto internacional denominado ENCODE (Encyclopedia of DNA elements), trabajó para desentrañar aquello que los tenía tan perplejos.

El proyecto fue desarrollado por 442 científicos, pertenecientes  a instituciones de investigación de 32 países. En España participaron El Centro de Regulación Genómica, el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas y el Instituto Nacional de Bioinformática.

El proyecto ha puesto de manifiesto que gran parte del genoma humano –la “ basura”, en su mayoría–  es funcional, aunque sólo siga existiendo el mismo 2,9% dedicado a la fabricación de proteínas que es lo único que, hasta entonces, se consideraba importante y propio del ADN.

La nueva funcionalidad descubierta de gran parte del ADN, antaño “basura”, es que se dedica a regular (suprimiendo, potenciando, reduciendo y modificando) la actividad génica del propio genoma. Así, hay mucho más ADN dedicado a su propia regulación, que ADN “trabajando”.

Se podría decir, políticamente hablando, que la mayor parte del “Estado” celular,  -es decir, su “burocracia”-, está exageradamente desorbitado, en relación al resto de sus ciudadanos productivos.

Aunque esta analogía no deja de ser cierta, puede resultar engañosa. El motivo del exagerado tamaño burócrata del Estado (del genoma celular) es que realmente sirve a muchos países o estados (muchos tipos de células) al mismo tiempo. Sirve, nada más y nada menos, que a un par de cientos de tipos celulares que son los que se calcula que posee un organismo como el humano.

Sería similar a la situación en la que los miembros del funcionariado o burocracia  de un país como el nuestro, tuvieran que trabajar para atender las “gestiones” de los ciudadanos de doscientos países.

ADN basura - DNA didactic ®

ADN ¿”basura”? – DNA didactic ®

Visto así, no nos parece tan desorbitado, que el genoma dedique gran parte de su ADN a funciones de regulación.

>> En el enlace siguiente se hace referencia al descubrimiento de regiones del ADN basura en su función reguladora de la actividad de células pancreáticasHaz click aquí para verlo

…Según parece, la “basura” se va “reciclando” .

 

Posted in Artículos | Tagged , , , , , , , , , , | Leave a comment
11
mayo

Nuestro proyecto / Our project

What is DNA Didactic?

¿Qué es DNA Didactic?

Posted in DNA Didactic | Tagged , , , , , , , | Leave a comment
6
mayo

La envoltura del ADN: epigenoma

Para comprender qué entendemos por Epigenoma, podemos imaginarnos el genoma como un hilo eléctrico, en que el filamento de cobre (ADN) se encuentra recubierto por una envoltura plástica aislante (Epigenoma). Es una envoltura discontinua; no recubre todos los tramos y su tamaño en cada tramo es diferente. Hay tramos aislantes largos, medianos y cortos (se denominan marcas epigenéticas). El genoma posee unas secciones con envoltura y otros que carecen de ella.

Representación simbólica del ADN - epigenoma

En aquellas que carecen de envoltura, la electricidad está activa (no se puede tocar puesto que “da corriente”), el genoma actúa: los genes se expresan. Y la electricidad no se transmite (genes inactivos) en los tramos donde la envoltura está presente.

Representación esquemática del ADN con marcas epigenéticas - DNA didactic ®

Representación esquemática del ADN con marcas epigenéticas  –  DNA didactic ®

En el caso del genoma, la envoltura se produce por la acción de unos “añadidos químicos” que afectan tanto a determinados componentes químicos del ADN (metilaciones en citosinas), como a la disposición estructural del filamento de ADN (a los nucleosomas que lo acompañan: éstos pueden acetilarse, fosforilarse y sufrir otras acciones químicas en las histonas de que están compuestos). En ambos casos la secuencia de ADN sigue siendo la misma (el genoma no varía), pero sí su actividad. La actividad de los genes, por tanto, se encuentra condicionada por su envoltura.

Se trata de un mecanismo natural de regulación de la actividad de los genes que, en ocasiones (si la envoltura no está en las posiciones que debe) afectan negativamente al individuo provocando enfermedades, incluidas también las neurológicas.

>> Para más información sobre epigenética y enfermedades neurológicas, haz click en este enlace

Los tramos con o sin envoltura pueden modificarse con mayor o menor facilidad: pueden suprimirse, reducirse, ampliarse, formarse otros, cambiar de posición… por alguna acción química –al igual que su formación– que,  normalmente,  se encuentra influída y determinada  por el contexto químico intra ó extra celular. Incluso  sucesos y acontecimientos significativos,  generan marcas epigenéticas de memoria en el genoma de las neuronas que podrían, asímismo,  modificarse.

>> Para una información más detallada sobre modificación de memoria te recomendamos el siguiente enlace: click aquí

El epigenoma añade, pues, un plus de complicación a la actividad de la expresión del ADN del genoma ya que, hasta hace pocos años, pensábamos que dicha actividad genética era competencia exclusiva del genoma.

El epigenoma explica ahora algunos de los enigmas que, hasta ese momento, intrigaban a los genetistas.

Es el caso de  los procesos de diferenciación celular. ¿Cómo dos células -una célula nerviosa y una célula epitelial de un mismo individuo, por ejemplo-  con el mismo ADN pueden ser y hacer cosas tan diferentes?

El epigenoma explica también cómo hermanos gemelos monovitelinos (mismo genoma) sufran  diferentes enfermedades, causadas por diferencias en su estilo de vida.

>> Aquí compartimos este artículo que aborda el tema con mayor profundidad.

También explica la existencia de enfermedades de las que se sospechaba base genética en su origen (mutaciones en el ADN), que nunca fueron encontradas y, también, en muchas otras.

Explica, asimismo, la influencia del “ambiente” en la variabilidad de la expresión genética. La significativa frase extraída de un titular periodístico: <<El ambiente escribe sobre el gen>>, expresa claramente dicha influencia.

El epigenoma, además y desde otro punto de vista, vuelve a reabrir el antiguo debate que se creía totalmente superado entre Lamarckismo y Darwinismo; puesto que se ha comprobado experimentalmente que algunas de las modificaciones epigenéticas del ADN pueden ser muy persistentes y transmitirse entre generaciones.

>> La epigenética reivindica a Lamarck en el siguiente enlace

Otras, sin embargo, pueden ser modificadas  con relativa facilidad. Así, por ejemplo, los embriones tempranos “personalizan” muchas  modificaciones epigenéticas, heredadas  del ADN del óvulo y del espermatozoide, cambiándolas “a su gusto”.

El epigenoma abre así un nuevo campo de  conocimiento, al menos para tenerlo en cuenta en el ámbito de la enseñanza media y en el del conocimiento científico popular. Y, más aún, cuando todavía no se ha  profundizado suficientemente en el anterior: el del genoma. Vamos atrasados, aunque se avanza.

dna_ladder

Genoma y epigenoma. Genómica y Epigenómica… “El Yo y sus circunstancias”, que diría el filósofo.

 

La revista digital  que edita la Sociedad Española de Bioquímica y Biología Molecular (SEBBM) en su número de Marzo de 2014 ha dedicado sus contenidos monográficos al tema Epigenético.

Posted in Artículos | Tagged , , , , , , , , , , , | Leave a comment