Convirtiendo células cancérigenas en neuronas

Los últimos años de la biomedicina han estado marcados por el descubrimiento de los factores que regulan la pluripotencialidad de las células. Factores son capaces de devolver una célula especializada a un estado indiferenciado, el de célula pluripotente, en el que puede convertirse en casi cualquier otro tipo celular. Sin embargo, hace un par de décadas un modesto artículo revolucionó la investigación celular al conseguir justo lo contrario: convertir un tipo de célula tumoral en neuronas.

Cultivo de neuronas (Fuente)

A principios de los 90  se buscaban buenos modelos celulares para estudios neuronales in vitro pero el objetivo no era nada sencillo. Las neuronas son células muy especializadas y sensibles por lo que su producción, cultivo y manipulación a partir de otros tipos celulares era una tarea titánica.

El grupo de la Dra. Virginia Lee abordó este problema utilizando células obtenidas a partir de un tumor de testículo (Teratocarcinoma) de un varón de 22 años.Este tipo celular se divide rápidamente y posee muchas características de las células embrionarias.

Los investigadores decidieron cultivar estas células con un derivado de la vitamina A, el ácido retinoico , que normalmente juega un papel fundamental en el desarrollo embrionario. La adicción de sólo este compuesto se demostró suficiente para convertir estas células tumorales en neuronas motoras perfectamente formadas (y fácilmente manipulables) capaces de entretejer un tejido nervioso entre ellas. Estas neuronas tenían además una ventaja adicional: no eran neuronas obtenidas de ratón u otro modelo animal: eran neuronas humanas.

A los hombres se nos acusa a veces de no estar pensando con la cabeza pero no deja de ser una ironía que las células que más fácilmente pueden convertirse en neuronas provengan de testículos.

Referencias:

Pure, postmitotic, polarized human neurons derived from NTera 2 cells provide a system for expressing exogenous proteins in terminally differentiated neurons. Pleasure SJ, Page C, Lee VM. Journal of Neuroscience 12(5):1802-15. (1992)

Fuente de la imagen: Paul de Koninck Laboratory

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¿Quién quiere vivir para siempre?

Este es el título que engloba lo 4 mini-artículos sobre el envejecimiento y la búsqueda de la longevidad que he publicado este lunes en el suplemento de Ciencia (Tercer Milenio) de El Heraldo de Aragón y que podéis encontrar online aquí.

Os dejo un extracto:

En los últimos cien años, la esperanza de vida del mundo occidental prácticamente se ha duplicado gracias a los avances médicos; algunos estudios actuales apuntan a que más de la mitad de las personas nacidas a principios de este siglo [en occidente] vivirán para ver el siguiente.

El descubrimiento de los gérmenes como causantes de muchas enfermedades, los antibióticos, las vacunas o las mejoras en la alimentación han sido algunos de los pilares para este aumento en la esperanza de vida. ¿Se puede ir más lejos?

Leer más (Tercer Milenio)…

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Vida ¿sólo hay una?

Uno de los hechos más fascinantes de la vida en nuestro planeta es el origen común de todos los organismos. Se suele decir que la vida tiene que tener un origen pero ¿Por qué no varios orígenes? ¿Por qué la vida no se originó 2 o 3 veces dando lugar a igual número de linajes de seres vivos?

Mi opinión sobre este punto, podría enunciarse con la siguiente hipótesis:

Un tipo de forma de vida, cualesquiera que sean sus bases moleculares, sólo puede originarse a partir de dichas bases cuando no hay otro tipo de vida con la que competir en ese planeta.

Es posible que hacer esta afirmación partiendo sólo de los resultados de nuestro planeta sea arriesgada así que intentaré argumentarla:

Hipotética reacción autocatalítica. (Crédito: L.E Orgel PMID: 15217990)

1.-La aparición de replicantes prebióticos, es decir moléculas o grupos de moléculas con capacidad de replicarse, no puede darse en presencia de vida que utilice las mismas bases («ladrillos») moleculares . La razón principal es que los replicantes prebióticos son, por definición, menos eficientes que los organismos vivos a la hora de replicarse. Si no fuera así, y gracias a la selección natural, los replicantes prebióticos «supereficientes» poblarían este planeta y no los organismos vivos. Mi predicción en este punto sería que la vida podría haber intentado (entiéndase lo figurativo del verbo) aparecer en varias ocasiones pero no haber sido capaz de competir con los organismos vivos presentes a la hora de conseguir los recursos que permitan su replicación.

2.-Los organismos vivos producen sustancias que degradan  posibles replicantes prebióticos con similares bases moleculares. Este es un hecho que ocurre en la Tierra pero que creo que puede ser extrapolable. En un mundo prebiótico, la capacidad de degradar a los competidores no sólo permite tomar ventaja sino que es un salto fundamental para convertirse en un organismo vivo. Nuestro planeta está completamente cubierto proteínas que degradan el RNA y otras proteínas. Ningún replicante que carezca de protecciones sólo asumibles por un ser vivo puede protegerse y competir .

3.-La aparición de replicante prebióticos con diferentes bases moleculares, de ser posible -esto sí que da para mucho-, conlleva ciclos biogeoquímicos irremediablemente más lentos que les impedirán competir con la vida establecida. Los ciclos biogeoquímicos se refieren al movimiento de compuestos químicos necesarios para la vida a través de la cadena trófica (todos los organismos, o en este caso replicantes prebióticos). Incluso aunque el replicante tenga diferentes bases moleculares que el organismo vivo de ese planeta van a tener que compartir algún recurso (imaginemos, por ejemplo, el fósforo). En dicha competición la lentitud de los ciclos del replicante (recordemos, más ineficiente) significan una derrota segura a medio-largo plazo. Además la utilización de diferentes bases moleculares no tiene que impedir que el organismo vivo pueda llegar a utilizar -y eliminar- al nuevo replicante. En nustro planeta todos los organismos usan L-aminoácidos pero muchos aprovechan para alguna actividad los D-aminoácidos (L y D se refieren a las dos imagenes especulares de un compuesto, puedes leer sobre este fenomeno, llamado quiralidad aquí). ¿Podrían haber existido replicantes prebióticos basados en los D-aminoácidos que fueron «absorbidos» por nuestro linaje de seres vivos?

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En este siglo se abre la puerta de la búsqueda de vida en nuestro sistema solar. Si tenemos suerte podremos encontrar otros ejemplos con los que ampliar nuestra visión de la vida y poder hacer predicciones con una visión más amplia que la que nos ofrece el ojo de cerradura de nuestro planeta azul. Esperemos que de encontrar vida en otros planetas no acabemos con ella. De momento ya estamos mandando bacterias a Marte sin querer, cuyas consecuencias aun no podemos predecir.

Enlaces relacionados:

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Saliendo del agua

Nota: el artículo fue publicado originalmente el 23 de abril en el suplemento «Tercer milenio» del Heraldo de Aragón. Podéis además ver otros artículos y noticias científicas en la página web de «Tercer Milenio».

Solemos imaginarnos la evolución animal como una línea en la que los peces emergen del agua, evolucionan a anfibios, luego a reptiles y, finalmente, a mamíferos, con los humanos como postre. Tanto es así que a veces parece que los peces salieran del agua pensando en acabar siendo Charles Darwin oAlbert Einstein. Esta mirada determinista es utilizada por aquellos que creen que un creador guió la selección natural para crear a los seres humanos a partir de organismos primitivos.

La historia de los linajes animales que nos han precedido dista mucho de ser esa línea recta que imaginamos. Por ejemplo la mayoría de los peces actuales y todos los vertebrados terrestres provenimos de un único linaje de peces. Este grupo de peces desarrolló una bolsa cerca de su estómago para, literalmente, comer aire. Estos peces posiblemente se asomarían sobre la superficie del agua a por bocanadas de oxígeno cuando sus branquias no pudieran obtener el suficiente. Curiosamente, una parte de este linaje de peces, que algunos dirían que estaba destinado a abandonar el agua, reutilizó esta bolsa como una cámara de flotación denominada vejiga natatoria.

Esta cámara de aire es precisamente lo que permite a los peces mantenerse estables a una determinada profundidad del agua sin hundirse, una estrategia que también usan los submarinos. Sin duda fue una adaptación muy útil ya que los peces que no poseen esta cámara de aire, como los tiburones y rayas, están condenados a nadar siempre para no hundirse.

Un grupo de ese antiguo linaje de peces desarrolló pulmones a partir de esa bolsa en el estómago. Quizás se adaptaron a vivir en ambientes donde el agua menguaba o empezaron a buscar comida en el exterior. No sabemos qué fue lo que ocurrió pero sí que tuvieron éxito.

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El día que la homeopatía se coló por la puerta grande

Esta es la historia de cómo la homeopatía se coló por la puerta grande de la ciencia. Una historia que deberían leer aquellos que aprueban esta práctica en nuestros hospitales públicos.

Actividad de las sucesivas diluciones realizadas en el experimento

El 30 de junio de 1988 la prestigiosa revista Nature publicaba un escueto artículo con 2 figuras y 3 tablas de datos. El título, acorde a los estándares científicos, sonaba aséptico: «Desgranulación de basófilos humanos activada por suero anti-IgE muy diluido» [Traducción libre de «Human basophil degranulation triggered by very dilute antiserum against IgE«]. Ni siquiera hacía falta leer el artículo para que saltaran las alarmas de los lectores, ya que al final del mismo el comité editorial de la revista dejaba una inusual nota que rezaba» Algunos lectores de este artículo podrían compartir la incredulidad que muchos revisores han comentado en las múltiples versiones del artículo».

El trabajo que daba lugar al artículo había sido dirigido por el Dr. Benveniste y su conclusión más impactante era que un suero que activa la respuesta inmune seguía siendo activo al diluirlo 10120 veces, un número mucho mayor que los átomos que existe en el universo. Para hacernos una idea aproximada, la probabilidad de que haya una sola molécula de compuesto activo en la muestra del estudio era mucho menor de que yo elija un átomo concreto en el universo y tú, lector de este blog, adivines cual es.
¿Cómo en estas circunstancias podía ser la muestra activa? El estudio no ofrecía una respuesta concreta a esta pregunta pero dejaba abierta la puerta a la máxima de la homeopatía: el agua recuerda que contenía el compuesto activo y actúa en consecuencia.

James Randi

Al poco de publicarse el artículo la revista Nature organizó un grupo de investigación para analizar los resultados del grupo del Dr. Benveniste. En este grupo estaba, además de un editor de la revista y un investigador de fraudes científicos, el conocido escéptico e ilusionista James Randi. El grupo repitió los experimentos con un procedimiento de doble ciego e incluso mostró el protocolo al Dr. Benveniste por si encontraba alguna irregularidad, cosa que no ocurrió.Los resultados revelaron que tal «extraordinaria» actividad se debía a fallos en el diseño experimental del Dr. Benveniste y a errores sistemáticos en el desarrollo del experimento. La investigación sugirió, además, un fraude por parte de varios colaboradores que a su vez trabajaban para una empresa de homeopatía.

El Dr. Benveniste murió en 2004 sin retractarse de su estudio y sin que la revista Nature retirara su artículo. Todo ello a pesar de que la investigación y posteriores estudios demostraron la falsedad de los datos. Quizás la homeopatía ganó una batalla pero debemos pensar que, al jugar con las reglas de la ciencia, su estudio es una arma en nuestra mano ya que podemos asegurar que incumple la base fundamental del método científico: la reproducibilidad.

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Marcando el ADN

Las abejas tienen un curioso sistema para decidir el futuro de cada nueva larva. En principio, la abejas reina y las obreras comparten el mismo código genético: son gemelas y sin embargo tan diferentes. Desde hace mucho tiempo se sabe que algunas larvas son alimentadas con un jugo especial, denominado jalea real, que provoca que estas larvas se conviertan en reinas. Recientemente se ha descubierto que los nutrientes que contiene la jalea real producen una cascada de eventos en las larvas cuyo objetivo es retirar unas marcas del ADN que impiden la expresión de los genes necesarios para formar el cuerpo de la abeja reina.

Estas marcas en el ADN, llamadas metilaciones, son parte de un grupo de modificaciones que regulan la expresión de nuestra información genética y que se ven alteradas por el ambiente. Su estudio se denomina epigenética y tiene gran importancia en muchos campos de la biología, como el desarrollo embrionario o la biología evolutiva.

Uno de los aspectos más interesantes de estas marcas es que se pueden heredar, es decir, que las modificaciones en el ADN que sufre una generación pueden ser heredadas por sus hijos y nietos. Ya hemos visto lo poderosas que estas pueden ser si permiten cambios tan radicales como los que ocurren entre una abeja reina y una obrera. De hecho, muchos estudios apuntan a que este tipo de cambios condicionados por el ambiente pueden tener gran relevancia en humanos. Estudios epidemiológicos han demostrado, por ejemplo, que la alimentación de nuestros padres y abuelos afecta a la probabilidad de que suframos obesidad o diabetes. Estamos todavía ante la punta del iceberg y estudios futuros tendrán que aclarar cómo afectan realmente los factores ambientales y alimenticios a los genes que legamos a nuestros hijos.

Nota: este artículo se publicó originalmente en Tercer Milenio, el suplemento de ciencia del Heraldo de Aragón. Es el primero de una serie de artículos que escribiré para una nueva sección titulada «Apuntes en doble hélice». Podéis encontrar el original en la edición digital de Tercer Milenio.

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Una señal química para controlar nuestro desarrollo

Nota: este artículo ha sido publicado hoy 25 de enero de 2010 en El Correo digital. El artículo aborda parte del trabajo que he estado realizando este último año en el German Cancer Research Center de Heidelberg. Dado que trabajo gracias a una beca del Gobierno Vasco no está de más que sepáis en que invertís vuestro dinero.

El desarrollo embrionario de todos los vertebrados, desde las ranas hasta nosotros, sigue las mismas pautas y está controlado por procesos muy similares. Uno de los procesos más sorprendentes del desarrollo embrionario es la formación del tronco y la cabeza. En este punto del desarrollo, las células del embrión temprano tienen que decidir si van a formar parte del tronco, y de estructuras como la columna vertebral, o de la cabeza. Esta decisión está determinada por una señal que se distribuye por todo el embrión y que permite a cada célula ubicarse dentro del grupo y activar los genes necesarios para formar las estructuras que corresponden a esa posición, incluyendo nuestro preciado y complejo sistema nervioso.

El papel de esta señal, conocida como vía de señalización Wnt, no acaba cuando nacemos. Continúa en los adultos organizando células como las neuronas, por ejemplo, y tiene un papel muy relevante en la proliferación de las células que se encargan de renovar varios tejidos celulares. Podemos imaginar que una señal capaz de coordinar algo tan complejo como la organización celular de todo un embrión puede tener consecuencias catastróficas cuando no actúa correctamente en estos tejidos.

Descontrol y cáncer

Éste es precisamente el problema que se plantea, por ejemplo, en el aparato digestivo. Esta zona requiere una gran renovación celular que, cuando no esta correctamente regulada por esta señal, puede derivar en tumores debido a la incontrolada proliferación celular. De hecho, más del 80% de los cánceres de colon tienen mutaciones en alguna parte de la ruta que requiere esta señal para actuar correctamente. Comprender el funcionamiento de esta señal no sólo ofrece una información valiosísima sobre cómo nos desarrollamos, sino que también nos ayuda a entender enfermedades como el cáncer de colon, un paso necesario para poder llegar a tratarlas con éxito.

El propósito del trabajo publicado en el último número de la revista ‘Science’ dirigido por el doctor Christof Niehrs, del Centro Alemán para la Investigación del Cáncer en Heidelberg, es precisamente entender el mecanismo de actuación de esta señal. Este estudio se ha centrado en la entrada de la señal Wnt en la célula a través de su receptor Lrp6 y ha desvelado el inesperado papel de varias proteínas en este paso crucial. Una de ellas, denominada receptor de prorenina, había sido relacionada previamente con la hipertensión, por lo que se abren además nuevas expectativas en este campo.

La investigación, en la que ha colaborado el autor de estas líneas, concluye que el receptor de prorenina sirve de anclaje para que la señal Wnt y su receptor Lrp6 se acoplen a una gran maquinaria celular encargada de acidificar compartimentos celulares y que se demuestra esencial para que la señal Wnt active la cascada de eventos necesaria para resultar efectiva. Estos hallazgos han sido confirmados tanto en modelos animales como en cultivos de líneas celulares derivadas de tumores. El estudio ofrece, además, dos posibles dianas terapéuticas para el tratamiento de algunas de las enfermedades asociadas a la falta de regulación de la señal Wnt. Estas dianas se encuentran en el exterior celular, lo que las hace más accesibles a futuros fármacos.

Referencia:

Requirement of prorenin receptor and vacuolar H+-ATPase-mediated acidification for Wnt signalingCruciat CM, Ohkawara B, Acebron SP, Karaulanov E, Reinhard C, Ingelfinger D, Boutros M and Niehrs C. Science.  327(5964):459-63. (2010)

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A partir de hoy, Red y Libertad

Consideramos imprescindible la retirada de la disposición final primera de la Ley de Economía Sostenible por los siguientes motivos:

  1. Viola los derechos constitucionales en los que se ha de basar un estado democrático en especial la presunción de inocencia, libertad de expresión, privacidad, inviolabilidad domiciliaria, tutela judicial efectiva, libertad de mercado, protección de consumidoras y consumidores, entre otros.
  2. Genera para la Internet un estado de excepción en el cual la ciudadanía será tratada mediante procedimientos administrativos sumarísimos reservados por la Audiencia Nacional a narcotraficantes y terroristas.
  3. Establece un procedimiento punitivo “a la carta” para casos en los que los tribunales ya han manifestado que no constituían delito, implicando incluso la necesidad de modificar al menos 4 leyes, una de ellas orgánica. Esto conlleva un cambio radical en el sistema jurídico y una fuente de inseguridad para el sector de las TIC (Tecnología de la Información y la Comunicación). Recordamos, en este sentido, que el intercambio de conocimiento y cultura en la red es un motor económico importante para salir de la crisis como se ha demostrado ampliamente.
  4. Los mecanismos preventivos urgentes de los que dispone la ley y la judicatura son para proteger a toda ciudadanía frente a riesgos tan graves como los que afectan a la salud pública. El gobierno pretende utilizar estos mismos mecanismos de protección global para beneficiar intereses particulares frente a la ciudadanía.
    Además la normativa introducirá el concepto de “lucro indirecto”, es decir: a mí me pueden cerrar el blog porque “promociono” a uno que “promociona” a otro que vincula a un tercero que hace negocios presuntamente ilícitos
  5. Recordamos que la propiedad intelectual no es un derecho fundamental contrariamente a las declaraciones del Ministro de Justicia, Francisco Caamaño. Lo que es un derecho fundamental es el derecho a la producción literaria y artística.
  6. De acuerdo con las declaraciones de la Ministra de Cultura, esta disposición se utilizará exclusivamente para cerrar 200 webs que presuntamente están atentando contra los derechos de autor. Entendemos que si éste es el objetivo de la disposición, no es necesaria, ya que con la legislación actual existen procedimientos que permiten actuar contra webs, incluso con medidas cautelares, cuando presuntamente se esté incumpliendo la legalidad. Por lo que no queda sino recelar de las verdaderas intenciones que la motivan ya que lo único que añade a la legislación actual es el hecho de dejar la ciudadanía en una situación de grave indefensión jurídica en el entorno digital.
  7. Finalmente consideramos que la propuesta del gobierno no sólo es un despilfarro de recursos sino que será absolutamente ineficaz en sus presuntos propósitos y deja patente la absoluta incapacidad por parte del ejecutivo de entender los tiempos y motores de la Era Digital.

La disposición es una concesión más a la vieja industria del entretenimiento en detrimento de los derechos fundamentales de la ciudadanía en la era digital.

La ciudadanía no puede permitir de ninguna manera que sigan los intentos de vulnerar derechos fundamentales de las personas, sin la debida tutela judicial efectiva, para proteger derechos de menor rango como la propiedad intelectual. Dicha circunstancia ya fue aclarada con el dictado de inconstitucionalidad de la ley Corcuera (o “ley de la patada en la puerta”). El Manifiesto en defensa de los derechos fundamentales en Internetrespaldado por más de 200 000 personas, ya avanzó la reacción y demandas de la ciudadanía antes la perspectiva inaceptable del gobierno.

Para impulsar un definitivo cambio de rumbo y coordinar una respuesta conjunta, el 9 de enero se ha constituido la “Red SOStenible” una plataforma representativa de todos los sectores sociedad civil afectados. El objetivo es iniciar una ofensiva para garantizar una regulación del entorno digital que permita expresar todo el potencial de la Red y de la creación cultural respetando las libertades fundamentales.

En este sentido, reconocemos como referencia para el desarrollo de la era digital, la Carta para la innovación, la creatividad y el acceso al conocimiento, un documento de síntesis elaborado por más de100 expertos de 20 países que recoge los principios legales fundamentales que deben inspirar este nuevo horizonte.

En particular, consideramos que en estos momentos es especialmente urgentes la implementación por parte de gobiernos e instituciones competentes, de los siguientes aspectos recogidos en la Carta:

  1. Los artistas como todos los trabajadores tienen que poder vivir de su trabajo (referencia punto 2 “Demandas legales“, párrafo B. “Estímulo de la creatividad y la innovación”, de la Carta);
  2. La sociedad necesita para su desarrollo de una red abierta y libre (referencia punto 2 “Demandas legales“, párrafo D, “Acceso a las infraestructuras tecnológicas”, de la Carta);
  3. El derecho a cita y el derecho a compartir tienen que ser potenciado y no limitado como fundamento de toda posibilidad de información y constitutivo de todo conocimiento (referencia punto 2 “Demandas legales“, párrafo A, “Derechos en un contexto digital”, de la Carta);
  4. La ciudadanía debe poder disfrutar libremente de los derechos exclusivos de los bienes públicos que se pagan con su dinero, con el dinero publico (referencia punto 2 “Demandas legales“, párrafo C, “Conocimiento común y dominio público”, de la Carta);
  5. Consideramos necesaria una reforma en profundidad del sistema de las entidades de gestión y la abolición del canon digital (referencia punto 2 “Demandas legales“, párrafo B, “Estímulo de la creatividad y la innovación”, de la Carta).

Por todo ello hoy se inicia la campaña INTERNET NO SERA OTRA TELE y se llevarán a cabo diversas acciones ciudadanas durante todo el periodo de la presidencia española de la UE.

Consideramos particularmente importantes en el calendario de la presidencia de turno española el II Congreso de Economía de la Cultura (29 y 30 de marzo en Barcelona), Reunión Informal de ministros de Cultura (30 y 31 de marzo en Barcelona) y la reunión de ministros de Telecomunicaciones (18 a 20 de abril en Granada).

La Red tiene previsto reunirse con representantes nacionales e internacionales de partidos políticos, representantes de la cultura y delegaciones diplomáticas.

Firmado
Red SOStenible

La Red SOStenible somos todos. Si quieres adherirte a este texto, cópialo, blogguéalo, difúndelo.

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