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lunes, 27 de agosto de 2012
sábado, 4 de agosto de 2012
La cromatina, responsable de las tasas de mutación en células de cáncer
Investigadores del Centro de Regulación Genómica (CRG) observan cómo la compactación del genoma en cromatina influye en la tasa de mutaciones y, por tanto, en el desarrollo de cáncer. El trabajo se publica en la revista Nature esta semana, y se ha realizado con información genómica de bases de datos públicas.
Dentro de las células, el ADN está empaquetado en una estructura densa llamada cromatina para facilitar su duplicación, para reparar cualquier error durante la copia y para controlar la expresión de determinados genes.
Investigadores del Centro de Regulación Genómica (CRG) han encontrado que la cromatina es responsable en gran parte de las mutaciones que sufre el genoma de las células cancerosas. La investigación se publica esta semana en la versión on line de la revista Nature.
El cáncer se considera una enfermedad con base genética y, su principal causa son las mutaciones que acumula el genoma durante la división celular. Se han propuesto diversas causas genéticas y epigenéticas como responsables de la cantidad de mutaciones en todo el genoma. Los investigadores del CRG han encontrado que la forma en que está organizada la cromatina está fuertemente relacionada con la aparición de mutaciones en el genoma, al menos en las células cancerosas.
El estudio reunió muestras de diferentes tipos de tejido humano provenientes de células con leucemia, melanoma, cáncer de pulmón de células pequeñas (SCLC) y cáncer de próstata. Los investigadores obtuvieron los datos a través de repositorios de bases de datos genómicos de libre acceso.
Desde que se secuenció el primer genoma hace casi 10 años, todos los datos genómicos obtenidos en investigaciones financiadas por entes públicos deben estar disponibles para cualquier usuario a través de estos repositorios. Una gran ventaja de esta decisión, entre muchas otras, es que los datos estadísticamente parciales o erróneos se pueden descartar gracias a la gran cantidad de datos que se comparan.
Ben Lehner, profesor investigador ICREA y jefe del laboratorio de Sistemas Genéticos del CRG, dice que “los experimentos a gran escala como los del proyecto del genoma del cáncer indican que en biología es cada vez más frecuente probar una idea utilizando datos generados por otros investigadores. Los datos de estos proyectos pueden ser utilizados por grupos de investigación de todo el mundo para así poder aprender sobre las causas del cáncer, pero también para entender algunos problemas básicos en genética como por qué algunas regiones del genoma mutan más rápidamente que otras”.
El estudio ha sido financiado por el European Research Council (ERC), el proyecto 4DCellFate del VII programa marco de la UE, el Antiguo Ministerio de Ciencia y Tecnología de España y la AGAUR.
Referencia bibliográfica:
Schuster-Böckler, B., & Lehner, B. "Chromatin organization is a major influence on regional mutation rates in human cancer cells". Nature, DOI: 10.1038/nature11273.
Dentro de las células, el ADN está empaquetado en una estructura densa llamada cromatina para facilitar su duplicación, para reparar cualquier error durante la copia y para controlar la expresión de determinados genes.
Investigadores del Centro de Regulación Genómica (CRG) han encontrado que la cromatina es responsable en gran parte de las mutaciones que sufre el genoma de las células cancerosas. La investigación se publica esta semana en la versión on line de la revista Nature.
El cáncer se considera una enfermedad con base genética y, su principal causa son las mutaciones que acumula el genoma durante la división celular. Se han propuesto diversas causas genéticas y epigenéticas como responsables de la cantidad de mutaciones en todo el genoma. Los investigadores del CRG han encontrado que la forma en que está organizada la cromatina está fuertemente relacionada con la aparición de mutaciones en el genoma, al menos en las células cancerosas.
El estudio reunió muestras de diferentes tipos de tejido humano provenientes de células con leucemia, melanoma, cáncer de pulmón de células pequeñas (SCLC) y cáncer de próstata. Los investigadores obtuvieron los datos a través de repositorios de bases de datos genómicos de libre acceso.
Desde que se secuenció el primer genoma hace casi 10 años, todos los datos genómicos obtenidos en investigaciones financiadas por entes públicos deben estar disponibles para cualquier usuario a través de estos repositorios. Una gran ventaja de esta decisión, entre muchas otras, es que los datos estadísticamente parciales o erróneos se pueden descartar gracias a la gran cantidad de datos que se comparan.
Ben Lehner, profesor investigador ICREA y jefe del laboratorio de Sistemas Genéticos del CRG, dice que “los experimentos a gran escala como los del proyecto del genoma del cáncer indican que en biología es cada vez más frecuente probar una idea utilizando datos generados por otros investigadores. Los datos de estos proyectos pueden ser utilizados por grupos de investigación de todo el mundo para así poder aprender sobre las causas del cáncer, pero también para entender algunos problemas básicos en genética como por qué algunas regiones del genoma mutan más rápidamente que otras”.
El estudio ha sido financiado por el European Research Council (ERC), el proyecto 4DCellFate del VII programa marco de la UE, el Antiguo Ministerio de Ciencia y Tecnología de España y la AGAUR.
Referencia bibliográfica:
Schuster-Böckler, B., & Lehner, B. "Chromatin organization is a major influence on regional mutation rates in human cancer cells". Nature, DOI: 10.1038/nature11273.
Progresan en el uso de vacunas contra el cáncer de riñón
El desarrollo de vacunas terapéuticas contra el cáncer es uno de los objetivos de la biomedicina actual, pero aún se desconocen aspectos importantes de esta enfermedad como cuáles son los mejores antígenos o dianas contra las que dirigir estas terapias.
Ahora, un equipo internacional de científicos ha probado una vacuna llamada IMA901en 96 pacientes con un tipo de cáncer renal avanzado. Los resultados de estos ensayos clínicos han sido publicados en la revista Nature Medicine.
Los investigadores seleccionaron una serie de proteínas que se expresan solamente en el tumor, nunca en células sanas, y crearon una vacuna específica contra estas moléculas.
“Esta estrategia provoca una respuesta inmunológica específica contra el tumor por parte de los linfocitos T del paciente”, explica a SINC Nikola Wiegeler, miembro de la empresa Immatics Biotechnologies GmbH, que ha liderado este estudio.
Según los científicos, la ventaja de este tratamiento es que, como se dirige contra más de una proteína tumoral, activa varias poblaciones de linfocitos T. “Hemos descubierto que cuanto mayor es la respuesta inmunológica, mejor es la supervivencia de los pacientes”, matiza Wiegeler.
“La inmunoterapia ofrece la posibilidad de aumentar la esperanza de vida de los pacientes”
Desarrollo de nuevas terapias
Las terapias tradicionales, como la quimioterapia o los fármacos inhibidores de quinasas, a veces son efectivas frenando el progreso del tumor, pero no aumentando la supervivencia de los pacientes. Según Wiegler, “la inmunoterapia ofrece la posibilidad de aumentar la esperanza de vida de los pacientes”.
Sin embargo, en este trabajo no se ha comparado directamente la supervivencia de pacientes tratados con esta vacuna con enfermos que recibieran otro tratamiento. “De momento la comparamos con el registro histórico de otros pacientes. El resultado es con la vacuna viven más de un año respecto a otros tratamientos estándares –afirma Wiegler–. Ahora mismo estamos inmersos en el ensayo clínico de fase 3 donde sí se tienen pacientes controles”.
Los linfocitos T no son todos iguales
Existen varias poblaciones de células T con distintas funciones cada una. Uno de los tipos son los linfocitos T reguladores que, al contrario de lo que se persigue con esta estrategia de vacunación, disminuyen la potencia de la respuesta inmunológica.
Los autores han demostrado también que al administrar una dosis del fármaco ciclofosfamida a los pacientes se puede inhibir estos linfocitos T reguladores y provocar una respuesta inmunológica aún más potente. “Conocíamos la propiedad de este fármaco en animales pero todavía no se había utilizado en ningún estudio en humanos”, concluye Wiegler.
Referencia bibliográfica:
Walter S.; Weinschenk T.; Stenzl A.; Zdrojowy R.; Pluzanska A.; Szczylik C.; Staehler M.; Brugger W.; Dietrich P.; Mendrzyk R.; Hilf N.; Schoor O.; Fritsche J.; Mahr A.; Maurer D.; Vass V.; Trautwein C.; Lewandrowski P.; Flohr C.; Pohla H.; Stanczak J.J.; Bronte V.; Mandruzzato S.; Biedermann T.; Pawelec G.; Derhovanessian E.; Yamagishi H.; Miki T.; Hongo F.; Takaha N.; Hirakawa K.; Tanaka H.; Stevanovic S.; Frisch J.; Mayer-Mokler A.; Kirner A.; Rammensee H.; Reinhardt C.; Singh-Jasuja H. “Multipeptide immune response to cancer vaccine IMA901 after single-dose cyclophosphamide associates with longer patient survival”. Nature Medicine julio 2012. DOI: 10.1038/nm.2883
Ahora, un equipo internacional de científicos ha probado una vacuna llamada IMA901en 96 pacientes con un tipo de cáncer renal avanzado. Los resultados de estos ensayos clínicos han sido publicados en la revista Nature Medicine.
Los investigadores seleccionaron una serie de proteínas que se expresan solamente en el tumor, nunca en células sanas, y crearon una vacuna específica contra estas moléculas.
“Esta estrategia provoca una respuesta inmunológica específica contra el tumor por parte de los linfocitos T del paciente”, explica a SINC Nikola Wiegeler, miembro de la empresa Immatics Biotechnologies GmbH, que ha liderado este estudio.
Según los científicos, la ventaja de este tratamiento es que, como se dirige contra más de una proteína tumoral, activa varias poblaciones de linfocitos T. “Hemos descubierto que cuanto mayor es la respuesta inmunológica, mejor es la supervivencia de los pacientes”, matiza Wiegeler.
“La inmunoterapia ofrece la posibilidad de aumentar la esperanza de vida de los pacientes”
Desarrollo de nuevas terapias
Las terapias tradicionales, como la quimioterapia o los fármacos inhibidores de quinasas, a veces son efectivas frenando el progreso del tumor, pero no aumentando la supervivencia de los pacientes. Según Wiegler, “la inmunoterapia ofrece la posibilidad de aumentar la esperanza de vida de los pacientes”.
Sin embargo, en este trabajo no se ha comparado directamente la supervivencia de pacientes tratados con esta vacuna con enfermos que recibieran otro tratamiento. “De momento la comparamos con el registro histórico de otros pacientes. El resultado es con la vacuna viven más de un año respecto a otros tratamientos estándares –afirma Wiegler–. Ahora mismo estamos inmersos en el ensayo clínico de fase 3 donde sí se tienen pacientes controles”.
Los linfocitos T no son todos iguales
Existen varias poblaciones de células T con distintas funciones cada una. Uno de los tipos son los linfocitos T reguladores que, al contrario de lo que se persigue con esta estrategia de vacunación, disminuyen la potencia de la respuesta inmunológica.
Los autores han demostrado también que al administrar una dosis del fármaco ciclofosfamida a los pacientes se puede inhibir estos linfocitos T reguladores y provocar una respuesta inmunológica aún más potente. “Conocíamos la propiedad de este fármaco en animales pero todavía no se había utilizado en ningún estudio en humanos”, concluye Wiegler.
Referencia bibliográfica:
Walter S.; Weinschenk T.; Stenzl A.; Zdrojowy R.; Pluzanska A.; Szczylik C.; Staehler M.; Brugger W.; Dietrich P.; Mendrzyk R.; Hilf N.; Schoor O.; Fritsche J.; Mahr A.; Maurer D.; Vass V.; Trautwein C.; Lewandrowski P.; Flohr C.; Pohla H.; Stanczak J.J.; Bronte V.; Mandruzzato S.; Biedermann T.; Pawelec G.; Derhovanessian E.; Yamagishi H.; Miki T.; Hongo F.; Takaha N.; Hirakawa K.; Tanaka H.; Stevanovic S.; Frisch J.; Mayer-Mokler A.; Kirner A.; Rammensee H.; Reinhardt C.; Singh-Jasuja H. “Multipeptide immune response to cancer vaccine IMA901 after single-dose cyclophosphamide associates with longer patient survival”. Nature Medicine julio 2012. DOI: 10.1038/nm.2883
Caracterizan por primera vez la estructura de la aspirina en fase gas
El Grupo de Espectroscopia Molecular (GEM) de la Universidad de Valladolid ha logrado caracterizar por primera vez la estructura del ácido acetilsalicílico en fase gas.
Este estudio caracteriza la estructura molecular de la aspirina sin interacciones con otras moléculas
El estudio, publicado recientemente en una de las revistas de química más importantes, Angewandte Chemie, aumenta el conocimiento del fármaco, uno de los más antiguos y conocidos del mundo que se utiliza como antiinflamatorio, analgésico, para reducir la fiebre o como antiagregante plaquetario.
Según explica el investigador del GEM Carlos Cabezas, la caracterización de la estructura de la aspirina en fase gas “es algo que no se había hecho nunca dado que la aspirina es un sólido, pero nosotros tenemos una técnica que nos permite vaporizar sólidos de alto punto de fusión, de 150-200 grados centígrados, y además caracterizar el espectro de rotación de esos sólidos que ya están en gas mediante espectroscopia de microondas”.
Tal y como detalla, lo que permite este estudio en fase gas es caracterizar la estructura molecular de la aspirina sin interacciones con otras moléculas.
“En una disolución, por ejemplo, pondríamos la aspirina en un líquido y entonces las moléculas interaccionarían con las de agua, al igual que la molécula de la aspirina en sólido que interacciona con otras moléculas de aspirina y no conserva sus propiedades intrínsecas”, subraya el experto.
El trabajo de la aspirina forma parte de un amplio proyecto del Plan Nacional que lidera el GEM desde el año 2002, centrado en el estudio estructural de los 20 aminoácidos naturales, de bases nitrogenadas y neurotransmisores, los denominados “ladrillos de la vida”, así como de otras moléculas de interés como la propia aspirina o el paracetamol.
Tecnología pionera
Para llevar a cabo este estudio, los autores combinaron una tecnología denominada ablación láser, que se utiliza para vaporizar el sólido, con la técnica del jet supersónico, consistente a grandes rasgos “en la expansión de un gas que está concentrado a alta presión en una cámara de vacío”. Cuando las moléculas del sólido vaporizado están en “expansión supersónica”, detalla, “se encuentran como aisladas, es decir, no pueden interaccionar entre ellas”. La molécula adopta así “una forma que no adoptaría cuando está en contacto con otras moléculas”, lo que permite conocer “cuál es su estructura intrínseca”, o lo que es lo mismo, cómo se comporta cuando está sola.
Respecto a esta tecnología, que combina tres técnicas diferentes, Cabezas señala que el grupo es pionero en el mundo. La primera de ellas, la ablación láser, “genera un pulso de luz de alta energía concentrado en una superficie muy pequeñita, lo que produce efectos térmicos en la muestra arrancando materia de su superficie”. Según afirma, se utiliza la ablación láser porque a diferencia de otras técnicas “permite obtener esas moléculas sin romper ningún enlace”. La tercera “y tal vez la más importante” es la espectroscopía de microondas, “ya que sirve para caracterizar moléculas, complejos o especies en fase gas”.
Otro aspecto importante, añade, es la utilización de láseres de picosegundos. Dentro de los láseres se pueden generar pulsos del orden de nanosegundos, pico y pectosegundos, “de tamaño unas mil veces más pequeño entre unos y otros”. “En el estudio de la aspirina hemos utilizado láseres de picosegundos y lo que hemos notado es que el proceso de ablación, es decir, de vaporización de la muestra, es mucho más efectivo porque el pulso es más corto”, subraya. A través del proyecto el laboratorio ha podido incorporar este tipo de dispositivo, que requiere una importante inversión tecnológica.
Este estudio caracteriza la estructura molecular de la aspirina sin interacciones con otras moléculas
El estudio, publicado recientemente en una de las revistas de química más importantes, Angewandte Chemie, aumenta el conocimiento del fármaco, uno de los más antiguos y conocidos del mundo que se utiliza como antiinflamatorio, analgésico, para reducir la fiebre o como antiagregante plaquetario.
Según explica el investigador del GEM Carlos Cabezas, la caracterización de la estructura de la aspirina en fase gas “es algo que no se había hecho nunca dado que la aspirina es un sólido, pero nosotros tenemos una técnica que nos permite vaporizar sólidos de alto punto de fusión, de 150-200 grados centígrados, y además caracterizar el espectro de rotación de esos sólidos que ya están en gas mediante espectroscopia de microondas”.
Tal y como detalla, lo que permite este estudio en fase gas es caracterizar la estructura molecular de la aspirina sin interacciones con otras moléculas.
“En una disolución, por ejemplo, pondríamos la aspirina en un líquido y entonces las moléculas interaccionarían con las de agua, al igual que la molécula de la aspirina en sólido que interacciona con otras moléculas de aspirina y no conserva sus propiedades intrínsecas”, subraya el experto.
El trabajo de la aspirina forma parte de un amplio proyecto del Plan Nacional que lidera el GEM desde el año 2002, centrado en el estudio estructural de los 20 aminoácidos naturales, de bases nitrogenadas y neurotransmisores, los denominados “ladrillos de la vida”, así como de otras moléculas de interés como la propia aspirina o el paracetamol.
Tecnología pionera
Para llevar a cabo este estudio, los autores combinaron una tecnología denominada ablación láser, que se utiliza para vaporizar el sólido, con la técnica del jet supersónico, consistente a grandes rasgos “en la expansión de un gas que está concentrado a alta presión en una cámara de vacío”. Cuando las moléculas del sólido vaporizado están en “expansión supersónica”, detalla, “se encuentran como aisladas, es decir, no pueden interaccionar entre ellas”. La molécula adopta así “una forma que no adoptaría cuando está en contacto con otras moléculas”, lo que permite conocer “cuál es su estructura intrínseca”, o lo que es lo mismo, cómo se comporta cuando está sola.
Respecto a esta tecnología, que combina tres técnicas diferentes, Cabezas señala que el grupo es pionero en el mundo. La primera de ellas, la ablación láser, “genera un pulso de luz de alta energía concentrado en una superficie muy pequeñita, lo que produce efectos térmicos en la muestra arrancando materia de su superficie”. Según afirma, se utiliza la ablación láser porque a diferencia de otras técnicas “permite obtener esas moléculas sin romper ningún enlace”. La tercera “y tal vez la más importante” es la espectroscopía de microondas, “ya que sirve para caracterizar moléculas, complejos o especies en fase gas”.
Otro aspecto importante, añade, es la utilización de láseres de picosegundos. Dentro de los láseres se pueden generar pulsos del orden de nanosegundos, pico y pectosegundos, “de tamaño unas mil veces más pequeño entre unos y otros”. “En el estudio de la aspirina hemos utilizado láseres de picosegundos y lo que hemos notado es que el proceso de ablación, es decir, de vaporización de la muestra, es mucho más efectivo porque el pulso es más corto”, subraya. A través del proyecto el laboratorio ha podido incorporar este tipo de dispositivo, que requiere una importante inversión tecnológica.
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