Curso “Autophagy: Research Behind the 2016 Nobel Prize in Physiology or Medicine”

Este curso ofrecido en la plataforma edX por el Tokyo Institute of Technology (Tokyo Tech) nos ayudará a ampliar nuestros conocimientos sobre la autofagia. Está impartido por Yoshinori Ohsumi, premio Nobel en 2016 por sus investigaciones sobre la autofagia.

Es de acceso gratuito y está en inglés. ¡No te lo pierdas!

Enlace al curso: https://bit.ly/2xUfwVV

Nobel de Medicina o Fisiología para la inmunoterapia contra el cáncer

“The Nobel Assembly at Karolinska Institutet has today decided to award the 2018 Nobel Prize in Physiology or Medicine jointly to James P. Allison and Tasuku Honjo for their discovery of cancer therapy by inhibition of negative immune regulation”

El premio de este año ha sido otorgado a James Allison y Tasuku Honjo por sus estudios relacionados con terapias oncológicas basadas en la inhibición de las barreras del sistema inmunitario.

Allison descubrió la proteína CTLA-4 en los linfocitos T,  la responsable de evitar las respuestas inmunitarias exageradas mientras que Honjo descubrió la proteína PD-1, también implicada en la respuesta inmunitaria pero con otro mecanismo diferente.

La inhibición de la PD-1 ha resultado ser una eficaz estrategia en la lucha contra el cáncer aunque nuevos estudios indican que una terapia que combine ambas proteínas  puede resultar aún más eficaz.

Esta revolución en los tratamientos oncológicos ha recibido hoy su reconocimiento en forma de premio Nobel. Enhorabuena a los galardonados.

 

Noticia completa aquí: https://bit.ly/2y0Nves

Comunicado oficial de la Nobel Prize Organisation: https://bit.ly/2IvsmxQ

Curso gratuito sobre ética en la investigación universitaria

La recomendación de esta semana es un curso sobre ética en la investigación universitaria de la Universidad del País Vasco.  En él aprenderás cuestiones básicas sobre ética en investigación, experimentación con seres vivos… Está disponible en la plataforma MíriadaX. Es un MOOC de acceso gratuito.

Os dejo el enlace a continuación: https://miriadax.net/web/etica-en-la-investigacion-universitaria-4-edicion-/inicio?timestamp=

Nacen los primeros monos clonados a partir del método de la oveja Dolly

Científicos chinos han anunciado el nacimiento de los primeros primates clonados utilizando la técnica que fue usada en 1996 para crear a la mundialmente conocida oveja Dolly. Ya se han realizado numerosas clonaciones de mamíferos pero hasta el momento, la clonación de primates seguía teniendo muchas dificultades usando esta técnica.

La polémica está servida. ¿Es un paso más para conseguir la clonación humana? ¿O solo para estudiar enfermedades en modelos más similares al humano?

Puedes leer la noticia completa aquí:

Imagen obtenida en: http://bit.ly/2BryiCX

Los descubridores del ‘reloj interno’ del cuerpo, Nobel de Medicina de 2017

Los premiados son los estadounidenses Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash y Michael W. Young  por su descubrimiento de los mecanismos moleculares que controlan el ritmo circadiano.

Este año, esperábamos que Francis Mojica fuera el galardonado por el descubrimiento de CRISPR para convertirse en el tercer Nobel de Medicina español pero no ha sido posible. Podéis leer su historia aquí: http://bit.ly/2xSw4MY

¡Enhorabuena a los galardonados!

Puedes leer la noticia completa aquí: http://bit.ly/2fD7oPZ

El ocaso del “yo”

En los últimos años ha surgido una tendencia a considerar a los organismos pluricelulares como una comunidad formada por el organismo pluricelular y los microorganismos que habitan en él.  Es lo que se denomina hologenómica, alrededor de la cual se ha desarrollado una teoría evolutiva que explicaremos a continuación.

Antes de nada, vamos a aclarar la terminología utilizada en este campo de estudio:

  • Holobionte es aquel complejo formado por el organismo principal (hospedador) y los microorganismos que viven en él (huéspedes).
  • El conjunto de microorganismos que habitan el cuerpo del hospedador se denomina microbiota.
  • El genoma de la microbiota se denomina microbioma. Es interesante destacar que la suma de los genes microbianos es mayor al número de genes del hospedador.
  • El holobionte posee el genoma del hospedador y el de los huéspedes (microbioma) y esta suma se denomina hologenoma.

En 1991, Lynn Margulis utilizó el término holobionte por primera vez en un capítulo de uno de sus libros. Este término deriva del griego holos (todo, entero) y bio (vida). Holobionte ha sido usado, generalmente, para hablar de la asociación entre animal, alga y bacteria que se da en los corales. Pero recientemente se ha extendido su uso para referirse a otros organismos y su microbiota.

La visión hologenómica de la evolución tiene sus inicios en 1994, en la conferencia dada por Richard Jefferson en Nueva York. En 2007, fue desarrollada por dos autores de forma independiente, Eugene Rosenberg y Ilana Zilber-Rosenberg. Ambos mantienen que el microbioma es más susceptible a sufrir cambios que el genoma del hospedador por lo que debe considerarse la microbiota como pieza fundamental en la evolución del individuo. Es por esto que hablamos del holobionte como unidad de selección y no solo del hospedador (Bordenstein y Theis, 2015).

Podéis ver dicha conferencia en el siguiente canal de YouTube: http://bit.ly/2jwkCD8

Por otro lado, sabemos que la composición de la microbiota va cambiando a lo largo de la vida del individuo por lo que algunos estudios sugieren que debe primar la contribución metabólica que provee la microbiota al hospedador antes que su composición. Esto se debe a que el aporte al metabolismo de los individuos se mantiene a lo largo de la evolución, constituyendo una unidad de selección (http://bit.ly/2h9j7dn).

Hay que tener en cuenta que los organismos incorporan parte de su microbiota del medio ambiente, pero otra es heredada de sus progenitores. Un conocido ejemplo se da en los seres humanos ya que, durante la estancia en el útero, la salida por el canal del parto y la lactancia, se produce un transvase de microorganismos de la madre hacia el bebé.

Esta nueva manera de entender a los organismos como comunidades y no como seres individuales obliga a replantearse los mecanismos evolutivos. Las distintas especies establecen una simbiosis que se mantiene a lo largo del tiempo, siendo los organismos más beneficiosos los que permanecen en el hospedador. Por lo tanto, se da una evolución paralela entre hospedador y huéspedes. Esto es lo que algunos autores denominan como filosimbiosis.

Los investigadores comprobaron que las especies más cercanas evolutivamente tenían una microbiota similar. Pero cuando cambiaban la microbiota de un organismo por la de otro similar, no obtenían buenos resultados por lo que concluyeron que la microbiota endógena seguía siendo la más funcional para el organismo.

La composición de la microbiota no depende exclusivamente de la dieta o del ambiente, sino que es seleccionada según las necesidades del organismo. La microbiota juega un papel fundamental en la reproducción y el bienestar del individuo (http://bit.ly/2y62DGa).

Entre los invertebrados, el ejemplo más conocido es el coral. Este organismo actúa como hospedador de algas zooxantelas y bacterias. Las algas simbiontes le aportan alimento y color al coral. Debido al cambio climático, algunas de estas algas simbiontes están muriendo, dejando a los corales sin sus llamativos colores (proceso denominado blanqueamiento). Por otro lado, las bacterias que habitan en estos corales los protegen contra infecciones por lo que su desaparición, deja al coral a merced de las enfermedades. Esta asociación tan compleja vive en un delicado equilibrio que el ser humano está poniendo en peligro (http://bit.ly/2f2aIE3).

Otro caso se dan en los insectos, donde la microbiota modula la segregación de feromonas, influyendo así en la reproducción.

En cuanto a las aplicaciones de estos conocimientos, sabemos que los antibióticos y otras sustancias pueden alterar nuestra microbiota y por lo tanto, interferir en nuestra salud. Es necesario determinar el papel que juegan estos microorganismos en la salud del individuo para poder esclarecer cómo afectan estas sustancias al holobionte.

La medicina se ve beneficiada con el estudio de la microbiota como un “órgano” más del cuerpo ya que muchas afecciones de las que se desconoce el origen podrían ser causadas por su desequilibrio. Por ejemplo, las enfermedades relacionadas con el tracto digestivo. Se ha demostrado que la obesidad y las patologías asociadas a ella están íntimamente relacionadas con nuestra microbiota intestinal y los trasplantes de esta contribuyen a su mejora (especialmente en la infección por Clostridium difficile) (http://tinyurl.com/z4rgplo).

Hasta ahora, la taxonomía separaba y clasificaba a los individuos sin tener en cuenta las relaciones establecidas entre ellos. Por ello, esta teoría obliga a revisar los conceptos tradicionalmente aceptados como el de individuo pues el paradigma ha cambiado. Quizá este sea el principio de una nueva ciencia de la clasificación.

Es difícil determinar el impacto de estos hallazgos pero desde mi punto de vista, apenas hemos empezado a rascar la superficie de lo que podría significar un giro de 360 grados a cómo entendemos los organismos y los ecosistemas.

BIBLIOGRAFÍA:

Richardson, Lauren A. (2017) Evolving as a holobiont. PLoS Bio 15(2): e2002168. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2002168 Recuperado el 25 de septiembre de 2017 de: aquí

Doolittle, Ford W.; Booth, Austin (2017) It’s the song, not the singer: an exploration of holobiosis and evolutionary theory. 32 (1), pp 5-24. Recuperado el 25 de septiembre de 2017 de: aquí

Cavada B., Francoise. (2008) Blanqueamiento en el Coral Holobionte. Research Gate. Recuperado el 25 de septiembre de 2017 de: aquí

Bordenstein S. R.; Theis K. R. (2015) Host Biology in Light of the Microbiome: Ten Principles of Holobionts and Hologenomes. PLoSBiol 13(8): e1002226. doi:10.1371/journal.pbio.1002226  Recuperado el 25 de septiembre de 2017 de: aquí

Sánchez-Cañizares, Carmen; Jorrín, Beatriz; S. Poole, Philipe; Tkacz, Andrzej (2017) Understanding the holobiont: the interdependence of plants and their microbiome. Current Opinion in Microbiology. 38, 188-196. DOI: https://doi.org/10.1016/j.mib.2017.07.001 Recuperado el 25 de septiembre de 2017 de: aquí

GMFH Editing Team (2013) Microbiota intestinal y evolución de las especies: entrevista con el Dr. Seth Bordenstein. Gut Microbiota News Watch. Recuperado el 25 de septiembre de 2017 de: aquí

Marotz, C. A., y Zarrinpar, A. (2016). Treating Obesity and Metabolic Syndrome with Fecal Microbiota Transplantation. The Yale Journal of Biology and Medicine, 89(3), 383–388. Recuperado el 25 de septiembre de 2017 de: aquí

Imagen destacada: aquí

El cáncer de mama y los organomateriales

Los organometales son compuestos que poseen enlaces entre átomos de metal y átomos de carbono. Estos enlaces son de tipo covalentes y bastante polares, comparten la polaridad de los metales del grupo II (los más polares), siendo estos los alcalinotérreos, como los irganoberillio y organocalcio. Muchos de estos organometales tienen tanto como propiedades termodinámicas como cinéticas. Debido a esto, los organometales tienen aplicaciones en muchos campos; como la medicina, química, biología, bioquímica… etc.
En este articulo nos centraremos en el ferroceno o ferrocene. La síntesis original del ferrocene fue descrita por Keasly y Pauson en 1951 en la Duquesne University of the Holy Ghost. Sugirieron que el Ferrocene se formaba después de la reducción del cloruro de hierro II con el bromuro de cilopentadienilmagnesio según la ecuación química:

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El ferrocene se trata de un cristal solido naranja cuya fórmula química es Fe(C5H5)2. Sus principales aplicaciones son en la medicina. Por ejemplo, en el cáncer de mama, donde el ferrocene ocupa un papel importante. Esto es debido a que el ferrocene tiene propiedades únicas como su aromaticidad, estabilidad en medio acuoso y potencial redox (medida de la actividad de los electrones de las reacciones redox). El medicamento por excelencia es el Tamoxifeno, que se emplea en la reducción del riesgo de cáncer de mama en mujeres.

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Imagen 1: Estructura química de la molécula de ferrocene.
El Tamoxifeno puede reducir el riesgo de recurrencia del cáncer de mama, reduce el riesgo de que se forme un tumor en la otra mama, es capaz de disminuir grandes tumores antes de la cirugía y desacelera o detiene (dependiendo del caso) el crecimiento del cáncer de mama en estado avanzado y en mujeres premenopáusicas y postmenopáusicas. Pero también ofrece otros beneficios que no están relacionados con el cáncer como la reducción de concentración de colesterol y ayuda a detener la pérdida de tejido óseo después de la menopausia. Estos beneficios son posibles gracias a que bloquea la acción de estrógenos en las células de las mamas, pero activa su función en las células del hígado y de los huesos.
El Tamoxifeno es un anti estrógeno no esteroidal, es decir, sin hormonas y ha sido un anticancerígeno muy usado en el cáncer de mama en los últimos 30 años. Su mecanismo de acción es el siguiente. Al ser un anti estrógeno se adhiere a unos estrógenos específicos (busca ciertos receptores en su membrana y se adhiere ellos) y los induce un cambio conformacional. De esta manera, altera o bloquea la expresión de los genes que dependan de estos estrógenos. Sus efectos, entre otros, son: la reducción de niveles de cierto factor de crecimiento que estimula la proliferación de células tumorales (factor de crecimiento insulina simil tipo 1) y el aumento de la secreción de un factor que inhibe el crecimiento de las células tumorales.
Pero no acaba ahí, el tamoxifeno es un medicamento que se transforma en el hígado en varios metabolitos activos, es decir, sustancias que se producen en el organismo debido a un medicamento que posee unas propiedades terapéuticas. Este es el caso del hidroxitamoxifeno, que posee una mayor afinidad por los estrógenos específicos que se nombraron anteriormente. Otro sería el endoxifeno, que tiene mayor concentración, pero tiene las mismas características que el hidroxitamoxifeno. Este último es el metabolito más activo y se ha demostrado en muchos estudios que la respuesta clínica viene ligada muy fuertemente.
En conclusión, no sabemos mucho acerca de los organometales, pero se han descubierto una gran cantidad de aplicaciones; tanto en la industria, en la química, como en la medicina. Este último caso es el del tamoxifeno, un ferroceno que reduce el riesgo de formación de un tumor en el otro pecho, en el caso de mujeres con cáncer de mama.
Referencias:
Gilles Gasser y Nils Metzler-Nolte, 2012, The potential of organometallic complexes in medicinal chemistry. ScienceDirect. Disponible en: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1367593112000051

Malay Patra y Gilles Gasser. 2012. Organometallic Compounds: An Opportunity for Chemical Biology?. NCBI. Disponible en: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22619182

Marvin Rausch, Martin Vogel y Harold Rosenberg. 1957. Ferrocene: A novel organometallic compound. ACS. Disponible en: http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ed034p268

Pieter CA Bruijnincx y Peter J Sadler. 2008. New trends for metal complexes with anticancer activity. ScienceDirect.Disponible en: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S136759310700169X
Wee Han Ang, Angela Casini, Gianni Sava, Paul J. Dyson. 2011. Organometallic ruthenium-based antitumor compounds with novel modes of action. ScienceDirect. Disponible en:
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022328X1000700X

Imagen destacada: Hospital de la milagrosa (Unidad de mama), del artículo Cancer de mama:10 factores de riesgo.