Crean gatos fluorescentes resistentes al SIDA de los felinos

La creación de gatos inmunes al VIH puede servir de modelo de estudio para el tratamiento de la enfermedad del SIDA en humanos.

La modificación genética de los gatos fluorescentes sirve de experiencia en la transmisión de genes supresores de enfermedades en las líneas germinales de mamíferos, siendo un paso importante en la terapia génica de enfermedades virales.

Este experimento llevado a cabo entre el departamento de Medicina Molecular y la División de Enfermedades Infecciosas de la Clínica Mayo, con la colaboración del departamento de Medicina Veterinaria de la Universidad de Yamaguchi en Japón supone un paso fundamental en el conocimiento de la corteza cerebral de los mamíferos. En los felinos se han introducido dos genes, uno codifica un marcador de fluorescencia y otro la resistencia al VIF dentro de la línea germinal de los gatos (en sus óvulos). Los ovocitos resistentes dieron lugar a embriones que finalizaron con 5 embarazos a término y tres gatos transgénicos que no se contagiaban del VIF.

El virus del SIDA en los felinos es de la misma familia que la del VIH. Es un virus con ARN monocatenario, de la familia Retroviridae y del género Lentivirus, al igual que el SIDA en humanos. Es el único virus no primate que causa un síndrome similar al la inmunodeficiencia adquirida en humanos.

Se transmite a través de la saliva y es muy contagioso en gatos domésticos, pues una simple mordedura puede ser la vía de contagio. No se transmite intra-útero ni a través de la leche en gatas lactantes, tampoco tienen una vía de transmisión sexual. No se transfiere a otras especies, pero en gatos causa la muerte por destrucción de las defensas del animal, con síntomas que en un principio cursan similares a una simple gripe y se complican a medida que avanza la enfermedad y aparecen la gingivitis, la pérdida de pelo, la fiebre, las infecciones oportunistas y el incremento del riesgo de padecer ciertos tipos de cáncer.

Este último hallazgo en la terapia génica del VIF supone un respaldo al uso de estas terapias en el tratamiento de enfermedades que hasta ahora no tienen un tratamiento que conduzca a la curación ni una vacuna cien por cien efectiva.

La teoría de que el VIH tiene su origen en el VIS (Virus de la Inmunodeficiencia Símica) es la más aceptada hoy en día. Al parecer el uso de tejidos de chimpancé en los estudios de una vacuna de la hepatitis B pudo ser la vía de entrada que hizo a este virus dar un salto interespecie. Quizá por eso no sea descabellado pensar que otro animal, esta vez el gato, pueda ser la clave para su curación.

FUENTES CONSULTADAS

www.nature.com/nature

http://www.ops.org.bo/its-vih-sida/?TE=20040628161702

http://www.europapress.es/salud/noticia-pandemia-vih-sida-comenzo-alrededor-ano-1900-estudio-20081001205519.html

www.cruzroja.es

Animales transgénicos: usos en biomedicina y alimentación

La mayoría de las enfermedades humanas dependen tanto de nuestra interacción con el medio ambiente como de la herencia genética que recibimos de nuestros padres. De ahí que la genética tenga cada vez más aplicaciones a la medicina, que en muchos casos requieren el empleo de organismos modificados genéticamente, conocidos como transgénicos.

Un organismo transgénico es cualquier organismo vivo que posea una combinación artificial de material genético que se haya obtenido mediante aplicación de técnicas de biotecnología moderna, lo que conocemos como ingeniería genética. Existen diferentes tipos de organismos transgénicos según la modificación que se les ha realizado. Algunos son el resultado de la incorporación de uno o varios genes nuevos, o de la sustitución de un gen propio por otro de un organismo diferente, mientras que en otros casos se ha llevado a cabo la inactivación de un gen propio.

Los animales transgénicos se utilizan actualmente con gran éxito en el campo de la investigación biomédica para la obtención de modelos de enfermedades humanas. Pero no solamente este área se ha visto beneficiada por sus múltiples posibilidades, también la medicina clínica, la industria farmacéutica, el sector pecuario y la industria alimentaria podrán beneficiarse de su extraordinario potencial en un futuro no muy lejano.

Modelos de enfermedades humanas

Las enfermedades con base genética son en general el resultado de la expresión incorrecta de uno o varios genes. El resultado de la expresión de un gen es una proteína, y una expresión anómala puede implicar desde proteínas defectuosas, incapaces de cumplir su función, hasta cantidades inadecuadas de proteína, sintetizándose por exceso o por defecto. También puede fallar el lugar de expresión de la proteína (el órgano o tejido), o incluso el momento, dando lugar a una expresión a destiempo, cuando no es necesaria o incluso es perjudicial. Cuando el problema se debe a una proteína anómala, el defecto se encuentra en el propio gen, mientras que en el resto de casos, el defecto se encuentra en las regiones denominadas reguladoras, que como su propio nombre indica regulan la expresión del gen en cantidad, localización y tiempo.

Conocer los detalles del funcionamiento de los genes que producen estas enfermedades es la clave en la búsqueda de mejores tratamientos, terapias y procedimientos diagnósticos. Por ello, el desarrollo en los últimos años de modelos animales de enfermedades ha permitido grandes avances en la investigación médica. Estos modelos generalmente consisten en animales genéticamente modificados en los que se ha inactivado un gen o modificado su expresión para imitar la enfermedad humana en cuestión. A partir del estudio de estos modelos se pueden descubrir las causas ambientales que desencadenan la aparición de la enfermedad y su desarrollo, las vías metabólicas implicadas y las posibles dianas terapéuticas (moléculas o procesos sobre los que un fármaco podría actuar). Finalmente, también permiten evaluar la calidad de nuevos tratamientos y métodos diagnósticos: su eficacia, efectividad y posibles efectos secundarios.

Actualmente existen modelos animales de más de cien enfermedades utilizados en investigación, incluyendo enfermedades tan importantes como cáncer, diabetes, síndrome metabólico, aterosclerosis, hipercolesterolemia, esclerosis múltiple, esquizofrenia, Alzhéimer y Parkinson, entre muchas otras. Además, se han obtenido también modelos de otros procesos que aunque no constituyen enfermedades en sí mismos, están relacionados o favorecen la aparición de otras, como es el caso de modelos de envejecimiento y obesidad.

La mayoría de estos modelos se obtienen en ratones, el animal más utilizado en el laboratorio por su fácil manejo y rápida reproducción. Sin embargo, las diferencias fisiológicas entre el humano y el ratón son importantes y la tendencia actual es a desarrollar modelos en otros animales más cercanos al hombre, como pueden ser animales de granja. Estos animales permiten además estudiar el desarrollo de las enfermedades en periodos de tiempo mayores y por tanto más realistas. Existen ya un modelo de Alzheimer en cerdos y un modelo de fibrosis quística en ovejas, entre otros.

Xenotrasplantes de órganos

En los últimos años se está trabajando de forma muy importante en la obtención de órganos procedentes de animales aptos para ser trasplantados en humanos, lo que se conoce como xenotrasplantes. Esta línea de trabajo responde a la gran demanda de órganos que existe a nivel mundial, que dista mucho de ser cubierta por las donaciones humanas. Para este propósito el animal más estudiado es el cerdo cuyos órganos presentan tamaño, anatomía y fisiología similares a los humanos, lo que facilita el trasplante. Además es una especie prolífica y de relativo rápido crecimiento.

La inmunogenicidad de estos órganos porcinos (que el cuerpo humano los reconozca como extraños y los ataque, causando su rechazo) es el principal problema a resolver. Para ello se ha trabajado obteniendo cerdos transgénicos con diferentes modificaciones destinadas a evitar la respuesta inmunológica. Una primera estrategia consiste en inactivar genes cuyo producto son proteínas reconocidas por el sistema inmune humano como extrañas. Por otra parte, una segunda estrategia se basa en que los órganos del cerdo produzcan proteínas humanas que frenen la reacción inmunológica del paciente trasplantado. Mediante estas técnicas se han obtenido ya varios cerdos aptos para realizar xenotransplantes en humanos.

Biorreactores

Otra importante aplicación de los animales genéticamente modificados es su utilización comobiorreactores, es decir, como medio de obtención de grandes cantidades de un producto biológico. Este producto normalmente es una proteína de interés farmacológico, destinada a tratar enfermedades humanas producidas por la falta de esta proteína, como podría ser la insulina en el caso de la diabetes. Esta proteína será producida por el animal y excretada en algún fluido como la orina o la leche.

A pesar de que el gen introducido estará presente en todas las células del animal, se consigue una expresión específica en un tejido utilizando regiones reguladores de otras proteínas específicas de ese tejido en ese animal, por ejemplo, las de la lactoglobulina en las glándulas mamarias de los mamíferos. De esta forma se ha conseguido obtener en la leche de ovejas transgénicas alfa-antitripsina (destinada al tratamiento del enfisema pulmonar y la fibrosis quística), y los factores de coagulación VIII y IX (destinados al tratamiento de la hemofilia A y B respectivamente); en la leche de conejos, calcitonina (destinada al tratamiento de la osteoporosis y la hipercalcemia); y en la leche de vaca, lactoferrina humana, anticuerpos policlonales y hormona del crecimiento.

La obtención de proteínas en la leche es la estrategia más utilizada frente al empleo de otros fluidos biológicos, puesto que la expresión de proteínas en las glándulas mamarias permite obtener grandes cantidades de la proteína, en ocasiones más de dos gramos por litro de leche. Por ejemplo, en el caso de la hormona del crecimiento, en Argentina se están obteniendo concentraciones de 5 g por litro, lo que implica que con solamente 16 vacas transgénicas se podría cubrir la demanda mundial de hormona del crecimiento humana.

Animales transgénicos en alimentación

La misma estrategia de los biorreactores se utiliza también enfocada al campo de la alimentación para la producción de leches modificadas. Es posible, por ejemplo, obtener leche sin lactosa, destinada a consumidores con intolerancia a este componente natural de la leche. Para ello se inactivan en las vacas productoras los genes responsables de la síntesis de la lactosa. La intolerancia a la lactosa es una deficiencia que cada día afecta a más personas de todas las razas y orígenes. La obtención de una leche sin lactosa apta para el consumo humano directamente del animal reduce los costes de producción en comparación con las leches a las que se les retira la lactosa por otros medios industriales. Otra proteína propia de la leche que causa alergias y puede ser eliminada por este método es la lactoglobulina.

La obtención de animales productores de leche con lactoferrina humana posee también aplicación directa en el campo de la nutrición. Esta proteína posee propiedades antibacterianas, antivirales y antifúngicas, además de efectos tróficos muy beneficiosos para el intestino. Por este motivo, esta leche se destina a la alimentación de niños que no reciben lactancia materna, puesto que mejora las defensas de los bebés, reemplazando en cierta medida las defensas que reciben de la leche materna y no pueden ser obtenidas a partir de otras leches sustitutivas.

El sector pecuario es otra de las áreas donde los animales transgénicos presentan un gran potencial. Un ejemplo es el desarrollo de cerdos sobreproductores de la hormona del crecimiento, que supone una importante mejora agronómica. Esta modificación se consigue modificando la región reguladora del gen de la hormona del crecimiento, haciendo que su producción sea mayor. Con ello se consigue un aumento de la velocidad de crecimiento y la ganancia de peso del animal, y un menor acúmulo de grasa subcutánea, factores que mejorarían el rendimiento económico de la producción de carne.

Sin embargo, hasta el momento estos cerdos no se han podido comercializar, ya que presentan importantes inconvenientes, puesto que la sobreproducción de hormona del crecimiento provoca infertilidad en las hembras, falta de lívido y patologías varias. La misma estrategia se ha aplicado en peces, obteniendo individuos once veces más grandes y una considerable rebaja en el tiempo de producción. Sin embargo, su uso no ha sido autorizado por el posible riesgo de liberación de estos peces al medio ambiente. La utilización tanto de animales como de otros organismos transgénicos en la alimentación humana ha sido muy discutida y todavía hoy en día continua el debate en cuanto a su seguridad, tanto para el consumidor como para el medio ambiente.

Así pues, la biotecnología y la ingeniería genética abren hoy en día a través de los animales transgénicos una ventana a la esperanza en la curación y tratamiento de múltiples enfermedades de origen genético, así como a la mejora en la calidad de vida de la población, mediante mejores fármacos, alimentos personalizados y alimentos básicos a precios más asequibles.

Artículo publicado para el máster de la UNED de Periodismo Científico y Comunicación Científica

La NASA 'exculpa' a un asteroide Baptistina de la extinción de los dinosaurios

 Las últimas observaciones de la sonda WISE ponen en duda que un asteroide de la familia Baptistina fuera el causante de la desaparición de los dinosaurios en la Tierra hace 65 millones de años, según un estudio difundido por la NASA.

Los científicos están seguros de que un gran asteroide impactó en la Tierra y causó la extinción de los dinosaurios y algunas otras formas de vida en nuestro planeta, aunque desconocen exactamente su origen.

En 2007 un estudio realizado por científicos del Instituto de Investigación Southwest, en el Colorado, con telescopios terrestres apuntó por primera vez como sospechoso a un asteroide de la familia Baptistina, situado en el cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter.

Según esa teoría, el asteroide Baptistina impactó con otro asteroidedel cinturón hace 160 millones de años, que despedazó al primero en fragmentos tan grande como montañas, uno de ellos se creía que había llegado a la tierra causando la extinción.

Sin embargo, con las observaciones realizadas con los instrumentos de infrarrojos de la sonda WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) han dejado libre de sospecha a este asteroide dejando abierto el caso de uno de los grandes misterios de la Tierra. Durante más de un año el equipo examinó la reflectividad y el tamaño de 120.000 asteroides, incluidos 1.056 miembros de la familia Baptistina, y descubrieron que la ruptura del asteroide padre se produjo hace unos 80 millones de años, menos de la mitad del tiempo sugerido anteriormente.

Con estos datos los investigadores pudieron calcular cuánto tiempo le tomaría a los miembros de Baptistina para alcanzar su posición actual. Los resultados muestran que para que este asteroide fuera el culpable de la extinción, tendría que haber impactado en la tierra en menos tiempo de lo que se creía anteriormente para causar la desaparición de los dinosaurios.

Pero según la investigadora principal del proyecto NEOWISE en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA (JPL) que ha realizado el estudio, Amy Mainzer, no hubiera dado tiempo a que el asteroide causara la extinción.

"Como resultado de la investigación del equipo científico de WISE, la desaparición de los dinosaurios sigue siendo un caso sin resolver", señaló Lindley Johnson, encargado del programa de observación de objetos cercanos a la Tierra (NEO) de la NASA.

Los científicos están trabajando en un "árbol genealógico" de las clases de asteroides que hay en el cinturón para tratar de encontrar la pieza que coincida con las huellas que dejó el fragmento que cayó en lo que es ahora la península mexicana de Yucatán, dejando un cráter de 10 kilómetros, que acabó con el periodo del Cretáceo.

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