Sinopsis: Biotecnología

Las bacterias derrotan a los tumores
Las infecciones entrenan al sistema inmunológico para destruir las células cancerosas.

Contexto: Muchos médicos e investigadores intentan tratar el cáncer sin recurrir a la quimio y la radioterapia debilitantes. Pero incluso los medicamentos mágicos, que se enfocan específicamente en las células cancerosas, tienen efectos secundarios graves. Una mejor opción puede ser entrenar el propio sistema inmunológico del paciente para que ataque los tumores. Ahora, los investigadores de la Universidad Johns Hopkins, dirigidos por Bert Vogelstein, han descubierto que las bacterias son prometedoras como un medio para preparar el sistema inmunológico y podrían usarse para tratar el cáncer de hígado, pulmones y páncreas.

Esta historia fue parte de nuestro número de febrero de 2005

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Métodos y resultados: A los animales con tumores cancerosos se les inyectó bacterias que prosperan en los centros privados de oxígeno de los tumores sólidos y mueren en tejidos sanos y oxigenados. Los investigadores esperaban que las bacterias destruyeran los tumores de adentro hacia afuera, dejando un borde externo de células cancerosas que podrían tratarse más fácilmente con terapias estándar. Las bacterias hicieron precisamente eso. Sin embargo, los investigadores también encontraron que la infección con frecuencia provocaba que el sistema inmunológico del sujeto reconociera el cáncer y lo atacara. En 23 de 70 animales de prueba, esta respuesta inmune destruyó los restos del tumor sin terapia adicional. Incluso después de que las infecciones bacterianas desaparecieron, el sistema inmunológico de los animales atacó las células cancerosas recién inyectadas del tipo tratado con éxito. El tratamiento tuvo efectos similares tanto en ratones como en conejos, por lo que es plausible que también funcione en otras especies, incluidos los humanos.

Por qué es importante: El tratamiento ideal para el cáncer, como se imagina actualmente, mataría las células cancerosas sin dañar las sanas. El método de los investigadores de Hopkins va aún más lejos, ya que prepara al sistema inmunológico para derrotar a las células cancerosas que quedan después de la destrucción de un tumor. Hasta ahora, la terapia bacteriana no parece tener los efectos secundarios asociados con los tratamientos actuales contra el cáncer. Por supuesto, muchos tratamientos prometedores en animales han decepcionado las pruebas en humanos. Pero si la terapia resulta segura y eficaz para los humanos, los pacientes con cáncer podrían estar buscando tratamientos mucho más exitosos y cómodos en el futuro.

Fuente: Agrawal, N. et al. 2004. La terapia bacteriolítica puede generar una potente respuesta inmune contra tumores experimentales. Actas de la Academia Nacional de Ciencias 101: 15172-15177.

Problema en la planta de energía de la celda
Las enfermedades del envejecimiento se relacionan con un gen de las mitocondrias

Contexto: Si tiene presión arterial alta, es más probable que sea obeso, tenga el colesterol alto y una serie de otras afecciones nocivas para la salud. Evidencia reciente sugiere que la obesidad impide que las células del cuerpo respondan adecuadamente al azúcar en sangre, lo que conduce a la diabetes. Sin embargo, aún no se comprende bien por qué estas afecciones están asociadas con la presión arterial alta. Un equipo de investigadores de la Universidad de Yale y la Universidad Estatal de Nueva York Upstate Medical University buscó una respuesta en genética y encontró una en las mitocondrias. La mayoría de las células contienen cientos de mitocondrias, estructuras en forma de bastón que se originaron hace miles de millones de años cuando una célula engulló una bacteria pero no la destruyó. Ahora, los descendientes de la bacteria ayudan a las células del cuerpo a convertir los alimentos en energía.

Métodos y resultados: Frederick Wilson de Yale y sus colegas estudiaron una familia con una alta incidencia de afecciones asociadas con la hipertensión y rastrearon la herencia en 142 parientes consanguíneos durante cuatro generaciones. Después de ajustar las diferencias de edad, peso y uso de medicamentos, los investigadores encontraron un patrón claro de herencia. Todas las condiciones descendieron a través de la línea materna, lo que indica que el gen culpable era mitocondrial. (Las mitocondrias de una persona se derivan de las que originalmente estaban presentes en el óvulo y tienen su propio ADN parecido a una bacteria). Una secuencia completa del genoma mitocondrial de los miembros de la familia afectados reveló 14 diferencias con respecto a las secuencias estándar. Anteriormente se había informado que trece no tenían ningún impacto. El 14 era nuevo y se asignó a un gen para una transferencia de ARN, una molécula esencial para la construcción de proteínas. De hecho, el gen es constante en animales, hongos, plantas e incluso bacterias.

Por qué es importante: En un contexto ruidoso de estudios que muestran cómo las enfermedades cardíacas, la depresión y otras enfermedades complejas pueden atribuirse a pequeños efectos de muchos genes, la investigación de Wilson y sus colegas muestra que un solo gen puede estar vinculado a muchas afecciones asociadas a enfermedades. Más importante aún, la investigación atribuye la responsabilidad de varias enfermedades a las mitocondrias, cuya función disminuye con la edad. Aquellos que buscan la fuente de la juventud, o simplemente esperan evitar los estragos de la vejez, pueden beneficiarse de más estudios de estos vestigios de bacterias antiguas.

Fuente: Wilson, F. H. et al. 2004. Un grupo de defectos metabólicos causados ​​por la mutación en un ARNt mitocondrial. Science 306: 1190-1194.

¿Las células madre embrionarias son fáciles?
Una técnica para crear células madre puede ser menos laboriosa y menos controvertida.

Contexto: Si tiene presión arterial alta, es más probable que sea obeso, tenga el colesterol alto y una serie de otras afecciones nocivas para la salud. Evidencia reciente sugiere que la obesidad impide que las células del cuerpo respondan adecuadamente al azúcar en sangre, lo que conduce a la diabetes. Sin embargo, aún no se comprende bien por qué estas afecciones están asociadas con la presión arterial alta. Un equipo de investigadores de la Universidad de Yale y la Universidad Estatal de Nueva York Upstate Medical University buscó una respuesta en genética y encontró una en las mitocondrias. La mayoría de las células contienen cientos de mitocondrias, estructuras en forma de bastón que se originaron hace miles de millones de años cuando una célula engulló una bacteria pero no la destruyó. Ahora, los descendientes de la bacteria ayudan a las células del cuerpo a convertir los alimentos en energía.

Métodos y resultados: Frederick Wilson de Yale y sus colegas estudiaron una familia con una alta incidencia de afecciones asociadas con la hipertensión y rastrearon la herencia en 142 parientes consanguíneos durante cuatro generaciones. Después de ajustar las diferencias de edad, peso y uso de medicamentos, los investigadores encontraron un patrón claro de herencia. Todas las condiciones descendieron a través de la línea materna, lo que indica que el gen culpable era mitocondrial. (Las mitocondrias de una persona se derivan de las que originalmente estaban presentes en el óvulo y tienen su propio ADN parecido a una bacteria). Una secuencia completa del genoma mitocondrial de los miembros de la familia afectados reveló 14 diferencias con respecto a las secuencias estándar. Anteriormente se había informado que trece no tenían ningún impacto. El 14 era nuevo y se asignó a un gen para una transferencia de ARN, una molécula esencial para la construcción de proteínas. De hecho, el gen es constante en animales, hongos, plantas e incluso bacterias.

Por qué es importante: En un contexto ruidoso de estudios que muestran cómo las enfermedades cardíacas, la depresión y otras enfermedades complejas pueden atribuirse a pequeños efectos de muchos genes, la investigación de Wilson y sus colegas muestra que un solo gen puede estar vinculado a muchas afecciones asociadas a enfermedades. Más importante aún, la investigación atribuye la responsabilidad de varias enfermedades a las mitocondrias, cuya función disminuye con la edad. Aquellos que buscan la fuente de la juventud, o simplemente esperan evitar los estragos de la vejez, pueden beneficiarse de más estudios de estos vestigios de bacterias antiguas.

Fuente: Wilson, F. H. et al. 2004. Un grupo de defectos metabólicos causados ​​por la mutación en un ARNt mitocondrial. Science 306: 1190-1194.

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