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Los abuelos que tienen una estrecha relación con sus nietos suelen padecer menos depresiones, según ha mostrado un estudio liderado por la profesora asistente en el Departamento de Sociología y del Instituto sobre el Envejecimiento de la Universidad de Boston, Sara M. Moorman

TRADICIÓN ORIENTAL PARA PREDECIR EL SEXO DEL BEBÉ

La tabla china para predecir el sexo del bebé es uno de los sistemas más conocidos saber si esperas niño o niña. La predicción del sexo del bebé se realiza en China desde hace muchos años.

TU BEBE CON PAPERAS ¿QUE HACER?

Esta es una inflamación dolorosa de las glándulas salivales, que puede extenderse a otras glándulas del cuerpo. Las paperas afectan principalmente a niños y adolescentes, y es más grave en los pacientes que han pasado la pubertad.

¿SERÁ POSIBLE "LOS PASAPORTES DE INMUNIDAD" POR EL COVID-19?

Algunos gobiernos han sugerido que la detección de anticuerpos contra el SARS-CoV-2, el virus que causa COVID-19, podría servir como base para un "pasaporte de inmunidad" o "certificado libre de riesgos" que permitiría a las personas viajar o volver a trabajar

BASTA DE GANAR DINERO EN SUPLEMENTOS DE VITAMINAS Y MINERALES

Más de la mitad de los adultos en toman algún tipo de multivitamínico; muchos lo hacen con la esperanza de evitar enfermedades cardíacas, cáncer o incluso para mejorar su memoria. Pero un editorial publicado en los Anales de Medicina Interna dice que usar suplementos y multivitamínicos para prevenir enfermedades es una pérdida de dinero.

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lunes

BEBÉS CRISPR: ¿CUÁNDO ESTARÁ LISTO EL MUNDO?

Los esfuerzos para realizar cambios heredables en el genoma humano están llenos de incertidumbre. Esto es lo que se necesitaría para que la técnica sea segura y aceptable.

¿Qué es la tecnología CRISPR/Cas9 y cómo nos cambiará la vida?

La tecnología CRISPR/Cas9 es una herramienta molecular utilizada para “editar” o “corregir” el genoma de cualquier célula. Eso incluye, claro está, a las células humanas. Sería algo así como unas tijeras moleculares que son capaces de cortar cualquier molécula de ADN haciéndolo además de una manera muy precisa y totalmente controlada.  Esa capacidad de cortar el ADN es lo que permite modificar su secuencia, eliminando o insertando nuevo ADN.

Las siglas CRISPR/Cas9 provienen de Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, en español “Repeticiones Palindrómicas Cortas Agrupadas y Regularmente interespaciadas.” La segunda es el nombre de una serie de proteínas, principalmente unas nucleasas, que las llamaron así por CRISPR associated system (es decir: «sistema asociado a CRISPR»).

¿Cómo surgió?

Todo comenzó en 1987 cuando se publicó un artículo en el cual se describía cómo algunas bacterias (Streptococcus pyogenes) se defendían de las infecciones víricas. Estas bacterias tienen unas enzimas que son capaces de distinguir entre el material genético de la bacteria y el del virus y, una vez hecha la distinción, destruyen al material genético del virus.

Sin embargo, las bases de este mecanismo no se conocieron hasta más adelante, cuando se mapearon los genomas de algunas bacterias y otros microorganismos. Se encontró que una zona determinada del genoma de muchos microorganismos, sobre todo arqueas, estaba llena de repeticiones palindrómicas (que se leen igual al derecho y al revés) sin ninguna función aparente. Estas repeticiones estaban separadas entre sí mediante unas secuencias denominadas «espaciadores» que se parecían a otras de virus y plásmidos. Justo delante de esas repeticiones y «espaciadores» hay una secuencia llamada «líder». Estas secuencias son las que se llamaron CRISPR (Repeticiones Palindrómicas Cortas Agrupadas y Regularmente interespaciadas”). Muy cerca de este agrupamiento se podían encontrar unos genes que codificaban para un tipo de nucleasas: los genes cas.

Secuencias

Las secuencias repetidas del CRISPR. Tomado de: Karginov FV y Hannon GJ. Mol Cell 2010

Cuando un virus entra dentro de la bacteria toma el control de la maquinaria celular y para ello interacciona con distintos componentes celulares. Pero las bacterias que tienen este sistema de defensa tienen un complejo formado por una proteína Cas unida al ARN producido a partir de las secuencias CRISPR. Entonces el material génico del virus puede interaccionar con este complejo. Si ocurre eso, el material genético viral es inactivado y posteriormente degradado. Pero el sistema va más allá. Las proteínas Cas son capaces de coger una pequeña parte del ADN viral, modificarlo e integrarlo dentro del conjunto de secuencias CRISPR. De esa forma, si esa bacteria (o su descendencia) se encuentra con ese mismo virus, ahora inactivará de forma mucho más eficiente al material genético viral. Es, por lo tanto, un verdadero sistema inmune de bacterias.

Proceso CRISPR

Proceso por el que el sistema CRISPR/Cas9 inactiva virus e integra parte de sus secuencias en el genoma de la bacteria.

Durante los años subsiguientes se continuó la investigación sobre este sistema, pero no fue hasta el año 2012 en el que se dio el paso clave para convertir este descubrimiento, esta observación biológica en una herramienta molecular útil en el laboratorio. En agosto de ese año un equipo de investigadores dirigido por las doctoras Emmanuelle Charpentier en la Universidad de Umeå y Jennifer Doudna, en la Universidad de California en Berkeley, publicó un artículo en la revista Science el que se demostraba cómo convertir esa maquinaria natural en una herramienta de edición «programable», que servía para cortar cualquier cadena de ADN in vitro. Es decir, lograban programar el sistema para que se dirigiera a una posición específica de un ADN cualquiera (no solo vírico) y lo cortaran.

CRISPR

Jennifer Doudna y Emmanuelle Charpentier

La manera en que lo lograron es demasiado compleja para lo que pretende este blog. Baste simplemente decir que se utilizan unos ARNs que dirigen el sistema hacia el ADN que hay que cortar.

¿Cómo se edita el ADN con esta tecnología?

Todo comienza con el diseño de una molécula de ARN (CRISPR o ARN guía) que luego va  a ser insertada en una célula. Una vez dentro reconoce el sitio exacto del genoma donde la enzima Cas9 deberá cortar.

El proceso de editar un genoma con CRISPR/Cas9 incluye dos etapas. En la primer atapa el ARN guía se asocia con la enzima Cas9. Este ARN guía es específico de una secuencia concreta del ADN, de tal manera que por las reglas de complementariedad de nucleótidos se hibridará en esa secuencia (la que nos interesa editar o corregir). Entonces actúa Cas9, que es una enzima endonucleasa (es decir, una proteína que es capaz de romper un enlace en la cadena de los ácidos nucléicos), cortando el ADN. Básicamente podemos decir que el ARN guía actúa de perro lazarillo llevando a Cas9, el ejecutor, al sitio donde ha de realizar su función.

CRISPR

En la segunda etapa se activan al menos dos mecanismos naturales de reparación del ADN cortado. El primero llamado indel (inserción-deleción) hace que, después del sitio de corte (la secuencia específica del ADN donde se unió el ARN guía), bien aparezca un hueco en la cadena, bien se inserte un trocito más de cadena. Esto conlleva a la perdida de la función original del segmento de ADN cortado.

Un segundo mecanismo permite la incorporación de una secuencia concreta exactamente en el sitio original de corte. Para esto, lógicamente, hemos de darle a la célula la secuencia que queremos que se integre en el ADN.

A continuación les dejo un articulo sobre el tema, publicado en la revista Nature. Puedes acceder a la Versión PDF

Jeff Carroll fuera de sus oficinas en la Universidad Western Washington

Jeff Carroll estaba preocupado por transmitir la enfermedad de Huntington a sus hijos. Crédito: Taehoon Kim para Nature

Jeff Carroll había estado casado durante seis meses cuando él y su esposa decidieron no tener hijos. Carroll, de 25 años y ex cabo en el ejército de los EE. UU., Acababa de descubrir que tenía la mutación que causa la enfermedad de Huntington, un trastorno genético que devasta el cerebro y el sistema nervioso e invariablemente termina en una muerte prematura. Había aprendido que su madre tenía la enfermedad unos cuatro años antes, y ahora sabía que estaba seguro de desarrollarla también.

Ante una probabilidad del 50% de transmitir el mismo destino sombrío a sus hijos, la pareja decidió que los niños estaban fuera de discusión. "Simplemente cerramos eso", dice Carroll.

Pero había comenzado a estudiar biología en el ejército con la esperanza de aprender más sobre la enfermedad. Se enteró de un proceso llamado diagnóstico genético preimplantacional o PGD. Al concebir a través de la fertilización in vitro (FIV) y la detección de los embriones, Carroll y su esposa podrían eliminar la posibilidad de transmitir la mutación. Decidieron darle una oportunidad, y tuvieron gemelos libres de la mutación de Huntington en 2006.

Ahora Carroll es investigador en la Universidad Western Washington en Bellingham, donde utiliza otra técnica que podría ayudar a las parejas en su posición: la edición de genes CRISPR. Él ha estado utilizando la poderosa herramienta para modificar la expresión del gen responsable de la enfermedad de Huntington en las células de ratón. Debido a que es causado por un solo gen y es tan devastador, Huntington's a veces se presenta como un ejemplo de una condición en la que la edición de genes de un embrión humano, controvertida porque causaría cambios que serían heredados por las generaciones futuras, podría ser realmente poderosa. Pero la posibilidad de usar CRISPR para alterar el gen en embriones humanos todavía preocupa a Carroll. "Esa es una gran línea roja", dice. “Entiendo que la gente quiere repasarlo, yo también. Pero tenemos que ser súper humildes con estas cosas". Podría haber muchas consecuencias no deseadas, tanto para la salud de las personas como para la sociedad. Se necesitarán décadas de investigación, dice, antes de que la tecnología se pueda utilizar de forma segura.

La opinión pública sobre la edición de genes para prevenir enfermedades es en gran medida positiva. Pero la reticencia de Carroll es común entre los científicos. Cuando se dio a conocer el año pasado que un biofísico chino había usado la edición del genoma en un intento de hacer que los niños fueran más resistentes al VIH, muchos científicos se apresuraron a condenar el movimiento como prematuro e irresponsable.

Varios investigadores y sociedades científicas han pedido desde entonces una moratoria sobre la edición del genoma heredable en humanos. Pero tal moratoria plantea una pregunta importante, dice el embriólogo Tony Perry, de la Universidad de Bath, Reino Unido. "¿Cuándo se detendría?" él pide. "¿Qué condiciones necesitarías cumplir?"

Nature preguntó a los investigadores y otras partes interesadas qué obstáculos quedan antes de que la edición genética heredable pueda convertirse en una herramienta clínica aceptable. Aunque es probable que algunos desafíos científicos sean superables, es probable que la aprobación a gran escala requiera cambios en la forma en que se ejecutan los ensayos clínicos, así como un consenso más amplio sobre la tecnología.

Ediciones fuera del objetivo: ¿cuántos 'errores' son demasiados?

La edición del genoma presenta muchos desafíos técnicos difíciles, pero el espectro de la creación de cambios genéticos no deseados probablemente ha recibido la mayor atención, dice Martin Pera, investigador de células madre en el Laboratorio Jackson en Bar Harbor, Maine. Y, sin embargo, agrega, este desafío también podría ser el más fácil de superar.

La forma más popular de editar genes se basa en un sistema llamado CRISPR-Cas9. Cooptado de un mecanismo que utilizan algunos microbios para defenderse de los virus, utiliza una enzima llamada Cas9 para hacer cortes en el ADN. Un científico puede suministrar un fragmento de ARN para guiar a Cas9 a un sitio específico en el genoma. Pero se sabe que Cas9 y enzimas similares cortan el ADN en otros sitios, particularmente cuando hay secuencias de ADN en el genoma similares al objetivo (ver 'Efectos fuera del objetivo'). Tales recortes 'fuera del objetivo' podrían provocar problemas de salud: un cambio en un gen que suprime el crecimiento tumoral, por ejemplo, podría provocar cáncer.

Los investigadores han buscado desarrollar alternativas a la enzima Cas9, algunas de las cuales podrían ser menos propensas a errores. También han diseñado versiones de Cas9 que tienen tasas de error más bajas 1 .

Las tasas de error varían según el sitio del genoma al que se dirige. Y muchas de las enzimas de edición de genes se han estudiado solo en ratones o en células humanas cultivadas en cultivo, no en embriones humanos. La tasa de errores podría diferir entre ratones y células humanas, y entre células maduras y embriones.

Es posible que el número de errores no necesite ser cero. Un pequeño número de cambios en el ADN ocurre naturalmente cada vez que una célula se divide. Algunos dicen que algunos cambios de fondo podrían ser aceptables, especialmente si la técnica se está utilizando para prevenir o tratar una enfermedad grave.

Algunos investigadores ya consideran que la tasa de error para CRISPR es suficientemente baja, dice Perry. "Pero, y creo que es un gran" pero ", realmente no tenemos un control sobre la especificidad de edición en ovocitos y embriones humanos", dice.

En el blanco, pero equivocado: ¿qué tan precisa debe ser la edición de genes?

Un problema mayor que los efectos fuera del objetivo pueden ser los cambios de ADN que están en el objetivo pero no son deseados. Después de que Cas9 o una enzima similar corta el ADN, depende de la célula sanar la herida. Pero los procesos de reparación de la célula son impredecibles.

Una forma de reparación, llamada unión final no homóloga, a menudo elimina algunas letras de ADN en el sitio de corte, un proceso que podría ser útil si el objetivo de la edición es cerrar la expresión de un gen mutante.

Otra forma de reparación, llamada reparación dirigida por homología, permite a los investigadores reescribir una secuencia de ADN, al proporcionar una plantilla que se copia en el sitio del corte. Esto podría usarse para corregir una enfermedad como la fibrosis quística, que generalmente es causada por pequeñas deleciones en el gen CFTR (ver 'Efectos sobre el objetivo').

Ambos procesos son difíciles de controlar. Las deleciones causadas por la unión final no homóloga pueden variar en tamaño, produciendo diferentes secuencias de ADN. La reparación dirigida por homología brinda más control sobre el proceso de edición, pero ocurre con una frecuencia mucho menor que las eliminaciones en muchos tipos de células. La investigación en ratones puede hacer que la edición de genes CRISPR parezca más precisa y eficiente de lo que es ahora, dice Andy Greenfield, genetista del Instituto Harwell del Consejo de Investigación Médica del Reino Unido, cerca de Oxford. Las literas de los ratones son grandes, por lo que los investigadores tienen muchos disparos al objetivo para obtener la edición correcta, descartando todos los errores. Lo mismo no sería cierto para los embriones humanos.

Todavía no está claro cuán eficiente sería la reparación dirigida por homología en humanos, o incluso cómo funcionaría. En 2017, un equipo utilizó CRISPR-Cas9 en embriones humanos para corregir las variantes genéticas asociadas con la insuficiencia cardíaca 2 . Los embriones nunca se implantaron, pero los resultados sugirieron que las células modificadas habían utilizado el genoma de la madre como plantilla para la reparación del ADN, en lugar de la plantilla de ADN que los investigadores habían proporcionado. Esa podría ser una forma más confiable de editar el ADN en embriones humanos. Pero otros investigadores han informado desde entonces que no han podido repetir los resultados 3. "En este punto, realmente no entendemos cómo los embriones se ocupan de la reparación del ADN", dice Jennifer Doudna, bióloga molecular de la Universidad de California, Berkeley. "Se necesita mucho trabajo en otros tipos de embriones, solo para comprender los fundamentos".

Los investigadores están desarrollando formas de solucionar los problemas asociados con la reparación del ADN. Dos informes publicados en junio analizan un sistema CRISPR que puede insertar ADN en el genoma sin romper ambas cadenas, evitando así la dependencia de los mecanismos de reparación del ADN. Si los sistemas aguantan más pruebas, podrían ofrecer a los investigadores un mayor control sobre lo que editan 4 , 5 .

Otro enfoque es utilizar una técnica llamada edición base. Los editores básicos fusionan un Cas9 deshabilitado con una enzima que puede convertir una letra de ADN en otra 6 . El Cas9 deshabilitado dirige el editor de base a un sitio en el genoma donde cambia químicamente el ADN directamente, en lugar de hacer un descanso. Los estudios publicados en abril han demostrado que algunos de estos editores básicos también son propensos a realizar cambios fuera del objetivo 7 , 8 , pero se está trabajando para tratar de mejorar su fidelidad.

"La edición de bases actualmente no cumple con nuestros criterios", dice Matthew Porteus, un hematólogo pediátrico de la Universidad de Stanford en California. "Pero uno puede imaginar que cada vez es mejor".

Se busca, pero es peligroso: ¿qué ediciones son seguras?

Incluso si el objetivo y la precisión de los cambios en la edición del genoma fueran perfectos, todavía habría una pregunta sobre qué tipos de cambios en la línea germinal humana probablemente sean seguros. En 2017, un esfuerzo internacional encabezado por las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina de EE. UU. Describió las condiciones que deben cumplirse antes de editar un embrión humano destinado a la implantación 9 . Uno de los criterios era que la secuencia de ADN creada por la edición ya era común en la población y no conllevaba ningún riesgo conocido de enfermedad.

Solo ese requisito pondría la edición de genes heredables en personas fuera del alcance en un futuro próximo, dice Porteus. No solo es difícil predecir la secuencia precisa de una edición, sino que también es difícil saber con certeza que una variante no aumentará el riesgo de enfermedad.

Algunas mutaciones en un gen llamado PCSK9 , por ejemplo, están asociadas con niveles más bajos de colesterol y, por lo tanto, con un menor riesgo de enfermedad cardíaca. El gen a veces se sugiere como candidato para la edición. Pero solo un pequeño número de personas tiene esas mutaciones protectoras, señala Porteus. Las personas que se sabe que lo tienen son saludables, pero los investigadores no saben cuántos otros podrían haber tenido la mutación y haber muerto.

Jeff Carroll y su familia en casa

Jeff Carroll y su esposa finalmente utilizaron el diagnóstico genético previo a la implantación para asegurarse de que sus hijos no heredarían la mutación que causa la enfermedad de Huntington. Pero saben que no todas las familias son tan afortunadas. Crédito: Taehoon Kim para Nature

El primer intento conocido de edición genética heredable en humanos fue un esfuerzo por desactivar un gen llamado CCR5 , que produce un receptor de células inmunes que permite que el VIH infecte a los humanos. Rompe el gen, y los niños deberían ser resistentes al virus, razonó He Jiankui, entonces en la Universidad de Ciencia y Tecnología del Sur en Shenzhen, China. Intentó crear una mutación CCR5 que se encuentra naturalmente en algunas personas de ascendencia europea y está asociada con la resistencia al VIH. Pero un estudio publicado este mes utilizando datos del Biobank del Reino Unido encontró que la eliminación también podría acortar la vida útil 10 .

Los efectos de algunas variantes genéticas también pueden depender del medio ambiente y de otras variantes presentes en el genoma. La mutación CCR5 , por ejemplo, es muy rara en las poblaciones chinas, lo que genera preocupación de que el gen podría ser importante para la protección contra virus que las personas tendrían más probabilidades de encontrar en Asia.

Ese tipo de confusión puede causar problemas para la edición de genes heredables, señala Cletus Tandoh Andoh, un bioético de la Universidad de Yaundé en Camerún. "La mayoría de los estudios de asociación genética con enfermedades se han realizado en europeos", dice. Para desplegar la edición del genoma hereditario en África, por ejemplo, primero se necesitarían estudios extensos de genes y medio ambiente en poblaciones africanas, dice.

Bebés de patchwork: ¿cómo pueden los investigadores prevenir los mosaicos?

A veces, los genes difieren no solo entre los individuos de una población, sino también entre las células de un individuo. El advenimiento de la secuenciación rápida y barata del genoma ha revelado que esta condición, conocida como mosaicismo, es más común de lo que se pensaba.

El mosaicismo podría plantear problemas para la edición de genes. Un embrión ajustado para corregir un gen que causa la enfermedad de Huntington podría contener una mezcla de células corregidas y no corregidas. La forma en que eso afecta la salud del niño resultante dependería de qué células fueron editadas y cuáles no, algo que podría ser difícil de predecir de antemano.

Rudolf Jaenisch, un científico de células madre del Instituto Whitehead en Cambridge, Massachusetts, duda de que los investigadores puedan descartar la posibilidad de mosaicismo en un embrión. Y los métodos para analizar la secuencia de ADN en un embrión dependen de la eliminación de una pequeña cantidad de células para la prueba y luego su destrucción. Los investigadores no pueden analizar las células que quedan. "Incluso si hace un diagnóstico previo a la implantación", dice, "es imposible decidir si fue un éxito".

Algunos investigadores han informado que inyectaron la maquinaria CRISPR-Cas9 en embriones en las primeras etapas de desarrollo 2 , cuando todavía son solo una célula. Esta técnica eliminó el mosaicismo, dijeron los autores. Pero tendrá que ser probado muchas veces más para estar seguro, dice Perry.

Y la edición del genoma tan temprano en el desarrollo crea un nuevo problema: no hay forma de distinguir los embriones que portan la enfermedad genética de los que no lo hacen en la etapa de células individuales, advierte Jaenisch. "Por definición, manipularás embriones sanos", dice Jaenisch, y los expondrás a riesgos innecesarios (ver 'Mosaicismo').

¿Sería tolerable algún grado de mosaicismo? Podría depender de la afección que se esté tratando, dice Krishanu Saha, bioingeniero de la Universidad de Wisconsin – Madison. "Si tenemos el 30% del hígado editado y estamos tratando de tratar, digamos, una enfermedad de la retina, ¿está bien?" él dice. "En algunos casos podría ser".

Tiempos de prueba: ¿cómo deben diseñarse los ensayos clínicos?

Con todas estas barreras tecnológicas aún por cruzar, se ha discutido relativamente poco sobre cómo se probaría la edición del genoma heredable en ensayos clínicos y qué datos se necesitarían antes de que la técnica pueda dar ese paso. Los requisitos deberían ser altos, porque los cambios podrían transmitirse a las generaciones futuras, dice Guoping Feng, neurocientífico del Instituto de Tecnología de Massachusetts en Cambridge. "Esto no es como un efecto secundario" Voy a tener un calambre en el estómago "", dice. "Esto es permanente".

Algunos observan el ejemplo establecido por la Autoridad de Fertilización y Embriología Humana del Reino Unido (HFEA), que pasó 14 años analizando datos de animales y personas antes de que decidiera permitir condicionalmente una técnica llamada donación mitocondrial. La técnica permite a las mujeres con mutaciones que causan enfermedades en el ADN de las plantas de energía de la célula, sus mitocondrias, usar las mitocondrias del óvulo de un donante sano durante la FIV. Al igual que con la edición de genes, podría permitir a los padres evitar transmitir mutaciones peligrosas. Y todavía hay preguntas sobre la seguridad de este procedimiento: algunos países, incluido Estados Unidos, no lo permiten. Aun así, había muchos más datos disponibles sobre esa técnica que los que hay ahora para la edición CRISPR-Cas9 en embriones, dice Greenfield, quien sirvió en el panel HFEA.

Los ensayos clínicos en humanos presentarían una serie de nuevos desafíos. Por ejemplo, ¿por cuánto tiempo se necesitará hacer un seguimiento de los niños editados con genoma antes de que la técnica pueda considerarse segura? ¿Cómo rastrearán los investigadores a los niños de esos niños para buscar efectos transgeneracionales? "Va a ser un desastre", dice Bryan Cwik, un bioético de la Universidad Estatal de Portland en Oregon.

El 22 de mayo, la Academia Nacional de Ciencias de EE. UU., La Academia Nacional de Medicina de EE. UU. Y la Royal Society del Reino Unido anunciaron un comité para estudiar estos aspectos de la edición de genes heredables. El panel tiene como objetivo publicar un informe el próximo año. "Realmente es necesario tener un conjunto de criterios mucho más profundo", dice Doudna. "Creo que todos deseamos que eso hubiera sucedido más rápido de lo que sucedió".

La pregunta más importante: ¿está listo el mundo?

A pesar de las considerables barreras científicas para la edición genética heredable, es probable que los problemas más difíciles sean éticos y sociales. Las consultas han estado en curso, y los informes y las declaraciones de posición han venido de las sociedades científicas de todo el mundo. En marzo, un panel convocado por la Organización Mundial de la Salud (OMS) concluyó que actualmente sería irresponsable realizar ediciones heredables del genoma en humanos. Los autores que escriben en Nature han pedido una moratoria global 11 , y los miembros de la Academia Nacional de Ciencias de EE. UU., La Academia Nacional de Medicina de EE. UU. Y la Royal Society han dicho que "debemos lograr un amplio consenso social antes de tomar cualquier decisión".

Lograr el consenso mundial es una tarea desalentadora y, en la actualidad, la mayoría de las consultas se han realizado en países ricos y occidentales. Kewal Krishan, antropólogo de la Universidad de Panjab en Chandigarh, India, dice que ha habido poca discusión sobre la edición genética heredable en la India, por ejemplo. Y Andoh señala que en algunas culturas africanas, la presión para tener hijos es intensa, y las mujeres pueden ser excluidas de la comunidad por no hacerlo. Esto podría fomentar la demanda.

La demanda es otra pregunta completamente. Por ahora, no hay un gran clamor entre las personas afectadas por la enfermedad, dice Sharon Terry, presidenta y directora ejecutiva de Genetic Alliance, un grupo de defensa en Washington DC. El entusiasmo inicial se ha atenuado con el tiempo, tanto a medida que avanzaban los debates como a medida que los defensores de los pacientes se daban cuenta de que los tratamientos no eran inminentes, dice ella. Muchas familias en riesgo de transmitir enfermedades genéticas le dicen que, por ahora, solo quieren una forma de detectar mutaciones en sus embriones. Pero el cribado no es una panacea. No funcionará para todas las parejas.

Tales decisiones son intensamente personales, dice Andrew Imparato, director ejecutivo de la Asociación de Centros Universitarios sobre Discapacidades en Silver Spring, Maryland. Algunos miembros de la comunidad sorda, por ejemplo, acogen con beneplácito la idea de tener hijos sordos, y podrían estar preocupados de que las formas de editar las mutaciones sordas del genoma aumentarían la presión sobre las familias para que lo hagan.

Las encuestas públicas a menudo encuentran apoyo para la edición del genoma heredable, si se demuestra que es seguro y se usa para tratar enfermedades genéticas. Una encuesta del Reino Unido realizada por la Royal Society encontró que el 83% de los participantes estaban a favor de editar la línea germinal para tratar enfermedades incurables. Pero muchos dibujaron la línea en la edición para 'mejora': el 60%, por ejemplo, se opuso a la idea de usar la edición de genes heredables para mejorar la inteligencia.

Muchos científicos y especialistas en ética hacen una distinción similar, entre modificar el genoma para mejorar la capacidad atlética, por ejemplo, o cambiar el color de los ojos, en lugar de tratar o prevenir enfermedades. E incluso entonces, hay un debate sobre qué enfermedades podrían justificar tal enfoque. Las condiciones fatales con una contribución genética fuerte y clara, como la enfermedad de Huntington, que es casi inevitable cuando la mutación está presente, son los ejemplos más comunes. Pero cuando se trata de editar un gen como PCSK9 para prevenir el colesterol alto y evitar enfermedades cardíacas, las cosas son decididamente más grises, dice Feng. En última instancia, Porteus espera ver un registro de afecciones que hayan sido evaluadas por especialistas y consideradas dignas de intervención con la edición de genes heredables, tal como el Reino Unido ahora mantiene para PGD.

Aún así, algunas personas podrían estar avanzando silenciosamente hacia la idea de más niños editados genéticamente. Este mes, un científico ruso anunció su interés en llevar a cabo un proyecto para editar los genes de embriones humanos . Y la compañía de medios estadounidense STAT informó a fines del mes pasado que una clínica de fertilidad en Dubai había contactado a He para pedirle consejo sobre la edición de genes poco después de que hizo su anuncio.

Abha Saxena, bioética de la Universidad de Ginebra, Suiza, y ex asesora de la OMS, espera que las consultas continúen, incluso si el objetivo final de alcanzar un consenso global no fuera posible. “¿Alguna vez vamos a estar listos? Es difícil de decir ”, dice Saxena. "Pero la humanidad siempre ha sido aventurera".

Fuente: Revista Nature 570 , 293-296 (2019)

doi: 10.1038 / d41586-019-01906-z

miércoles

INVESTIGACIÓN PERUANA SOBRE LA SECUENCIA DEL GENOMA CASI COMPLETA DE UNA CEPA DE SARS-CoV-2, ES PUBLICADA EN LA SOCIEDAD AMERICANA DE MICROBIOLÓGIA.

Secuencia del genoma casi completa de una cepa de coronavirus (SARS-CoV-2) que causa un caso de COVID-19 en Perú

Carlos Padilla-Rojas , Priscila Lope-Pari , Karolyn Vega-Chozo , Johanna Balbuena-Torres , Omar Cáceres-Rey , Henri Bailon-Calderón , Maribel Huaringa-Nuñez , Nancy Rojas-Serrano

La investigación fue publicada éste 07 de Mayo del 2020 en la Sociedad Americana de Microbiológia. 

RESUMEN

Se obtuvo una secuencia genómica casi completa para una nueva cepa de coronavirus (SARS-CoV-2) obtenida de un hisopo orofaríngeo de un paciente peruano con síndrome de coronavirus (COVID-19) que tuvo contacto con un individuo que había regresado a Perú de viaje a Italia.

ANUNCIO

El síndrome respiratorio agudo severo (SARS) causado por un nuevo coronavirus (CoV), SARS-CoV-2 (género Betacoronavirus , familia Coronaviridae ), inicialmente produjo un brote de enfermedad en la provincia china de Wuhan en diciembre de 2019; Desde entonces, la enfermedad (COVID-19) se ha extendido a diferentes países en todos los continentes, incluidos los países sudamericanos. Esta situación ha llevado a la Organización Mundial de la Salud a declarar una emergencia sanitaria mundial.

En Perú, se han reportado más de 28,000 casos, la mayoría de los cuales provienen de Lima, la capital del país ( 1 ). Para controlar la enfermedad causada por este nuevo CoV, es necesario comprender el componente genético del virus para implementar métodos de diagnóstico, nuevos tratamientos y vacunas. Aquí, informamos la secuencia completa del genoma de una cepa SARS-CoV-2 de un paciente peruano; La infección probablemente fue adquirida por otra persona que había viajado a Italia.

Para este estudio, el ARN se purificó a partir de hisopos nasales y faríngeos de un paciente con enfermedad COVID-19 y se amplificó utilizando cebadores aleatorios etiquetados, de acuerdo con un protocolo previamente informado (amplificación de cebador único independiente de secuencia [SISPA]) ( 2 ) . Brevemente, el ADNc de la primera cadena se sintetizó usando el cebador K-8N y la transcriptasa inversa SuperScript III (Thermo Fisher Scientific), y luego el ADNc de la primera cadena se convirtió en ADNc de doble cadena usando la polimerasa Klenow (Promega). Finalmente, la amplificación por PCR independiente de la secuencia se realizó usando el cebador K y Platinum TaqADN polimerasa, alta fidelidad (Thermo Fisher Scientific). El ADN obtenido se sometió a secuenciación de próxima generación (NGS) utilizando el kit Nextera XT y un secuenciador Illumina MiSeq. NGS fue realizado por el Laboratorio Nacional de Referencia de Biotecnología y Biología Molecular del Instituto Nacional de Salud, Perú.

Los archivos fastq (2,359,909 lecturas) se limpiaron usando los algoritmos Groomer v 1.1.5 y Trimmomatic v 0.38.0 en la plataforma Galaxy ( 3 ). Las lecturas (2.249.787 lecturas de extremo emparejado) se mapearon contra el genoma de referencia SARS-CoV-2 (número de acceso GenBank NC_045512 ) usando el algoritmo BWA-MEM v 0.7.17.1 en la plataforma Galaxy. Las lecturas se ensamblaron usando SPAdes v 3.12.0 en la plataforma Galaxy y se compararon con el genoma de referencia usando CONTIGuator v 2.7.4 ( 4 ). Se detectaron variaciones de nucleótidos y aminoácidos usando el programa SnpEff v 4.3T ( http://snpeff.sourceforge.net/) Las secuencias del genoma informadas para las cepas de SARS-CoV-2 que pertenecen al clado G, S o V se obtuvieron de la base de datos Global Initiative on Sharing All Influenza Data (GISAID) ( https://www.gisaid.org ) y se alinearon usando CLUSTAL W v 2.1 ( 5 ). El análisis filogenético se realizó utilizando MEGA X v 10.0.5 ( 6 ), utilizando el algoritmo de unión de vecinos con 1,000 réplicas de arranque. Todas las herramientas se usaron con parámetros predeterminados.

El genoma casi completo del SARS-CoV-2 peruano tiene 29,856 pb, con una cobertura promedio de 84.9 ×; No se detectaron indeles. El genoma secuenciado presenta el contenido de la siguiente manera: 8,915 adenosinas (28%), 5,490 citosinas (19%), 5,859 guaninas (19%) y 9,592 timinas (34%). El análisis filogenético de este genoma del virus mostró que estaba agrupado en el clado G del SARS-CoV-2, lo que es consistente con el de los otros casos reportados en América del Sur. 


El análisis de variaciones indica pocos cambios en relación con la secuencia de referencia para la cepa de Wuhan (número de acceso de GenBank NC_045512 ) a partir de diciembre de 2019. Detectamos una mutación de C a T en la posición no codificante 25 y otras mutaciones en regiones codificantes que generaron cambios de aminoácidos tales como S1433P, P4720L y D6909G en la poliproteína codificada por el gen orf1ab , D614G en la glucoproteína espiga (S) y R203K y G204R en la proteína de la nucleocápside (N).

Actualmente estamos secuenciando y analizando genomas más completos de diferentes regiones del Perú para comprender la dispersión del virus y asociar esta información con datos epidemiológicos. En este sentido, la contribución de los genomas del SARS-CoV-2 de diferentes países podría facilitar la comprensión de la propagación de este virus en América del Sur y en todo el mundo.

Disponibilidad de datos. Este genoma SARS-CoV-2 de Perú se depositó en la base de datos internacional GISAID (número de acceso EPI_ISL_415787) y en GenBank (número de acceso MT263074 ). Los números de acceso para las lecturas sin procesar de la secuencia Illumina MiSeq en el Archivo de lectura de secuencia de NCBI (SRA) son PRJNA623683 (BioProject), SRS6448834 (SRA) y SAMN14556477 (BioSample).

EXPRESIONES DE GRATITUD

Agradecemos al personal de laboratorio a cargo del diagnóstico en el Instituto Nacional de Salud del Perú, así como a los colegas que colaboraron con los suministros y reactivos para la secuenciación.

Descarga el artículo completo aquí. 

Nuevo y esperanzador concepto de tratamiento del cáncer

Se ha identificado un nuevo y prometedor modo de tratar el cáncer. El concepto se basa en la inhibición de una enzima específica llamada MTH1, que las células cancerosas, a diferencia de las células normales, requieren para su supervivencia. Sin esta enzima, se incorporan nucleótidos oxidados al ADN, resultando ello en letales roturas de la doble cadena de ADN en las células cancerosas.

El hallazgo es obra de investigadores de cinco universidades suecas, dirigidos desde el Instituto Karolinska en Estocolmo y el centro SciLifeLab, ambas instituciones en Suecia también.

Para acelerar el desarrollo de esta estrategia de tratamiento y proceder con los ensayos clínicos en pacientes tan pronto como sea posible, el equipo de Thomas Helleday, del Instituto Karolinska, está trabajando con un modelo de innovación abierta. Incluso antes de la publicación oficial de los resultados de su estudio, estos científicos enviaron inhibidores de MTH1 a diversos grupos de investigación en todo el mundo.

En las últimas décadas, el desarrollo de nuevos agentes anticancerígenos se ha centrado en buscar, en las células cancerosas, puntos débiles en la forma de defectos genéticos explotables como blancos de ataque. Explotar estos defectos es a menudo eficaz  inicialmente, pero pronto surgen problemas en forma de una rápida resistencia.

En el reciente estudio, los investigadores analizaron una actividad enzimática general presente en todos los cánceres y que parece ser independiente de los cambios genéticos que se dan en los cánceres específicos. El equipo de investigación ha demostrado que todos los tumores cancerosos investigados necesitan la enzima MTH1 para sobrevivir. En este rasgo clave, las células cancerosas difieren de las células normales, que no necesitan esa enzima.

Ya se ha elaborado un potente inhibidor de MTH1 que, en los experimentos realizados hasta ahora, elimina selectivamente células cancerosas en tumores que han sido extirpados de pacientes con cáncer de piel. Sin embargo, queda mucho trabajo por hacer antes de que pueda comenzar la fase de los ensayos clínicos, lo que probablemente consumirá uno o dos años.

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