Un estudio de secuenciación genómica muestra errores aleatorios como origen primario de los tumores. El trabajo, publicado en la revista Science, repite los resultados de una polémica investigación, realizada por los mismos autores en 2015. Los expertos aseguran de nuevo que la mayoría de mutaciones del cáncer se debe a errores aleatorios en la replicación del ADN.

Hasta hace dos años, los expertos en oncología defendían con unanimidad que las mutaciones responsables del cáncer en humanos procedían de dos fuentes principales: la herencia y el medio ambiente. Sin embargo, en 2015 un estudio publicado en Science por Cristian Tomasetti y Bert Vogelstein puso en la palestra una tercera fuente: el azar.

Los controvertidos resultados fueron ampliamente rechazados por la comunidad científica, ya que no incluían cánceres como el de mama o próstata y reflejaban solamente la incidencia en Estados Unidos. Es más, a finales de ese mismo año un estudio en la revista Nature desmintió esa teoría y mostró que el peso de los factores externos en el riesgo de que se desarrolle la enfermedad es de entre el 70 y el 90 %.

Mientras que Science afirmaba que dos tercios de los cánceres no pueden prevenirse con el estilo de vida, el descubrimiento de Nature tenía implicaciones positivas en la investigación y prevención del cáncer.

Ahora, Tomasetti y Vogelstein, de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore (Estados Unidos), han vuelto a publicar en Science hallazgos similares, pero esta vez con cifras de 68 países más, lo que supone referencias de 4800 millones de personas.

Así, los investigadores han analizado la secuenciación del genoma y los datos epidemiológicos de 32 tipos de cáncer y concluyen ?de nuevo? que casi dos tercios de las mutaciones en estos cánceres son atribuibles a errores aleatorios, que suceden de forma espontánea en las células sanas durante la replicación del ADN.

Su análisis se basa en un nuevo modelo matemático basado en secuenciación de ADN. ?Es bien sabido que debemos evitar factores ambientales como fumar para disminuir nuestro riesgo de cáncer, pero cada vez que una célula normal divide y copia su ADN para producir dos nuevas células, se producen múltiples errores?, explica Tomasetti. Los expertos insisten en que estos errores son ?una fuente de mutaciones que históricamente ha sido científicamente infravalorada?.

El paradigma del cáncer de pulmón

En el estudio anterior (publicado el 2 de enero de 2015 en Science), el par informó de que los errores de copiado del ADN podrían explicar por qué ciertos cánceres en Estados Unidos, como los de colon, ocurren más comúnmente que otros, como el tumor cerebral.

Ahora, han abordardo una pregunta diferente: qué fracción de las mutaciones en el cáncer se deben a estos errores de copia del ADN. Según los investigadores, generalmente se necesitan dos o más mutaciones críticas para que el cáncer ocurra. En una persona, estas mutaciones pueden deberse a errores aleatorios de copiado del ADN, al medio ambiente o a genes heredados.

Sabiendo esto, Tomasetti y Vogelstein utilizaron su modelo matemático para demostrar, por ejemplo, que cuando se suman las mutaciones críticas en los cánceres pancreáticos, el 77 % de ellos se debe a errores aleatorios de copiado del ADN, 18 % a factores ambientales como el tabaquismo, y el 5 % restante a la herencia. En otros tipos de cáncer, como los de la próstata, el cerebro o el hueso, más del 95 % de las mutaciones se deben a errores de copiado aleatorios.

No obstante, el cáncer de pulmón presenta una imagen totalmente diferente: el 65 % de todas las mutaciones son debidas a factores ambientales, básicamente el hecho de fumar, y el 35 % se debe a errores de copiado del ADN. Sobre los factores hereditarios no se conocen cifras en estos tumores.

De forma general, en los 32 tipos de cáncer estudiados los investigadores estiman que el 66 % de las mutaciones son provocadas por errores de copiado, el 29 % se pueden atribuir al estilo de vida o factores ambientales y el 5 % restante, a la herencia.

Los investigadores estiman que el 66 % de las mutaciones son provocadas por errores de copiado, el 29 % por factores ambientales y el 5 % restante, por la herencia

?Muchas personas desarrollan cáncer debido a estos errores aleatorios de copiado del ADN. Por ello, se necesitan urgentemente mejores métodos para detectar todos los cánceres antes, cuando todavía son curables?, asegura por su parte Bert Vogelstein.

Por qué a mí

Pero, ¿debemos entonces olvidarnos de la prevención? La respuesta es rotundamente no. “Necesitamos seguir alentando a la sociedad para que evite tanto los agentes ambientales como los estilos de vida que aumentan su riesgo de desarrollar mutaciones en el cáncer?, apunta Vogelstein.

De hecho, los autores sostienen que sus conclusiones están de acuerdo con estudios epidemiológicos que demuestran que, aproximadamente, el 40 % de los cánceres se pueden prevenir evitando entornos poco saludables y estilos de vida.

Los científicos señalan que la causa principal que impulsa este nuevo estudio es que el cáncer a menudo afecta a las personas que siguen todas las reglas de una vida saludable ?es decir no fumador, dieta y peso saludable, poca o ninguna exposición a carcinógenos conocidos? y no tienen antecedentes familiares de la enfermedad.

Y ahí es donde entrarían los errores aleatorios durante la replicación del ADN para Tomasetti y Vogelstein. ?Los esfuerzos actuales y futuros para reducir los factores de riesgo ambiental conocidos tendrán impactos importantes en la incidencia de cáncer. Pero estos cánceres se producirán sin importar cómo de perfecto sea el ambiente?, concluye Vogelstein.
marzo 30/2017 (agenciasinc.es)

Un estudio publicado en Stem Cell Reports anuncia cómo diferentes formas de la proteína DIDO regulan la activación del proceso de diferenciación de las células madre embrionarias. Profundizar en la biología de las células madre y los mecanismos moleculares que rigen su actividad es esencial para avanzar en medicina regenerativa.

Diferentes formas de la proteína Dido indican a las células madre embrionarias ?células indiferenciadas? en qué momento comenzar el proceso de diferenciación. Así lo ha demostrado un equipo de investigadores del Centro Nacional de Biotecnología del CSIC (CNB-CSIC), en colaboración con investigadores del centro de Biologia Molecular Severo Ochoa. El trabajo ha sido publicado recientemente on line en la revista científica Stem Cell Reports.

Los autores del trabajo llevan años estudiando en profundidad el gen Dido y las tres proteínas que codifica (DIDO1, DIDO2 y DIDO3) para entender su papel en la biología de las células madre. Este último trabajo arroja algo de luz sobre la maquinaria implicada en uno de los aspectos que hacen a estas células únicas: la decisión de replicarse y mantenerse como célula madre, o bien diferenciarse en una célula específica de alguno de los tejidos del organismo.

Según los autores, el gen Dido es el responsable de que la célula tome uno u otro camino. Cuando llega el momento de diferenciarse, la expresión de DIDO3 (la forma más grande de la proteína) disminuye, mientras la expresión de DIDO1 (la forma más pequeña de la proteína) aumenta. ?De esta manera ?asegura Carlos Martínez-A., autor principal del estudio?, el gen Dido actúa como un interruptor que activa el proceso de diferenciación?.

Además, según las observaciones de los científicos, ambas proteínas han de localizarse en compartimentos diferentes y muy específicos de la célula. En concreto, para que se inicie la diferenciación, Dido1 debe estar en el citoplasma. Cuando la célula madre mantiene la autorreplicacion, Dido3 ha de encontrarse en el centrosoma.

Las células madre en biomedicina

El uso de células madre en medicina, a través de trasplante de médula, ya es una realidad para el tratamiento para múltiples enfermedades. Otras enfermedades hasta ahora sin tratamiento efectivo como algunas neurodegenerativas, el cáncer, el infarto de miocardio o la diabetes, ven en la utilización de estas células una nueva ventana de futuro. Sin embargo, la biología de las células madre presenta aún muchas lagunas.

?Entender los mecanismos moleculares que rigen el proceso de autorreplicacion y de diferenciación de las células madre es clave para avanzar en el desarrollo de la medicina regenerativa, fundamentalmente para poder actuar in vivo sobre las células madre adultas presentes en los distinto tejidos?, explica Martínez-A.
marzo 30/2017 (agenciasinc.es)

Investigadores españoles han utilizado residuos procedentes de la industria agroalimentaria, concretamente del orujo de manzana, para desarrollar biomateriales capaces de actuar como matrices 3D para regeneración de hueso y cartílago. Este nuevo sistema puede ser útil para el tratamiento de enfermedades relacionadas con el envejecimiento como la osteoporosis, la artritis o la artrosis, según los autores.

Un equipo de investigadores del Centro de Tecnología Biomédica de la Universidad Politécnica de Madrid (CTB-UPM), en colaboración con el Instituto de Ciencia de Materiales (ICMM-CSIC) y de Catálisis y Petroleoquímica (ICP-CSIC) del Consejo Superior de Investigaciones Científicas, ha conseguido producir materiales biocompatibles a partir de residuos de la industria agroalimentaria, concretamente del orujo de manzana resultante de la producción de zumo.

Estos materiales pueden servir como matrices 3D para regeneración óseo-cartilaginosa, de gran utilidad en muchas aplicaciones de medicina regenerativa en enfermedades como la osteoporosis, la artritis o la artrosis, todas ellas de gran impacto económico debido a la creciente edad media de la población.

El residuo procedente de la manzana es una materia prima abundante. La producción mundial de manzanas en 2015 fue de más de 70 millones de toneladas,10 millones de ellas procedentes de la Unión Europea, de las cuales medio millón derivaban de España.

Alrededor del 75 % del peso de la manzana se puede convertir en zumos y derivados alimentarios y el resto ?conocido como orujo de manzana?, que contiene aproximadamente entre el 20 % y el 30 % de materia seca, se utiliza principalmente como material de bajo precio para alimento de animales.

El procedimiento para la multivalorización del orujo de manzana llevado a cabo por los investigadores de la UPM y del CSIC, se basa en realizar extracciones secuenciales de diferentes moléculas bioactivas ?como antioxidantes o pectina? y finalmente obtener un residuo a partir del cual se prepara un biomaterial con características de porosidad y textura apropiadas para ser utilizado en ingeniería tisular.

Bajo coste

La extracción primaria de antioxidantes constituye el 2 % del peso seco del residuo de manzana inicial, y la extracción de pectina de aproximadamente el 10 %. Las moléculas químicas extraídas tienen reconocido valor como nutracéuticos y la pectina es un material de gran utilidad en diferentes aplicaciones médicas, dada su alta biocompatibilidad, formando parte de fármacos antitumorales o en el tratamiento de heridas cutáneas.

El resto del residuo se modifica con tratamientos físicos y químicos para diseñar biomateriales con estructuras, texturas y composiciones apropiadas, capaces de promover el crecimiento de diferentes tipos celulares.

Para este caso concreto, las células elegidas fueron osteoblastos y condrocitos, relacionadas ambas con la regeneración de tejido óseo y cartilaginoso, dada su utilidad en diferentes aplicaciones de medicina regenerativa en enfermedades de amplio espectro como son osteoporosis, la artritis o la artrosis.

En la actualidad existen en el mercado productos con aplicaciones similares, sin embargo, su precio es mucho más elevado llegando a superar los 100 euros por gramo, mientras que los residuos utilizados en este trabajo no llegan a los 100 euros por tonelada. Por ello, existen claros incentivos para la conversión de estos residuos en productos finales de un gran valor añadido.

En opinión de Milagros Ramos, una de las investigadoras del estudio, ?con este acercamiento se consigue un doble objetivo, por un lado usar residuos como fuente renovable de sustancias y materiales con gran valor y diversidad química y, por otro, reducir el impacto que genera la acumulación de dichos residuos sobre el medioambiente, basándose en una filosofía de desperdicio cero de importancia tanto medioambiental como económica?.

Con los materiales obtenidos en este trabajo se están desarrollando en la actualidad nuevas aplicaciones tecnológicas que permiten estructurar los biomateriales de manera personalizada mediante técnicas de impresión 3D.
marzo 30/2017 (agenciasinc.es)

El estudio fue publicado en Journal of Cleaner Production.

Concocíamos el genoma (el alfabeto del ADN) y la epigenética (sus signos de puntuación). Ahora, un estudio del Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge habla del epitranscriptoma: la epigenética del ARN. El epitranscriptoma, señala el trabajo, podría verse alterado en algunas enfermedades como el cáncer.
El genoma está formado por el ADN en forma de 6000 millones de piezas que combinan cuatro ‘sabores': A, C, G y T (adenina, citosina, guanina y timina). Es nuestro abecedario. Pero a esta base se suma la regulación de la misma, que sería la ortografía y la gramática de ese abecedario: es lo que denominamos la epigenética.

En la epigenética, destaca una señal de acentuación: la metilación del ADN, que significa tener una C o una metil-C. La primera suele significar que un gen esta expresado y activo, mientras la segunda que un gen esta callado e inactivo. Nuestro ADN ‘habla’ cuando produce otra molécula llamada ARN. Hasta hace muy poco, se creía que dicha molécula solo era un intermediario poco regulable capaz de producir proteínas (como la insulina, la hemoglobina y otras) a partir de la orden del ADN.

Ahora, un artículo publicado en Cancer Discovery por Manel Esteller, director del Programa de Epigenética y Biología del Cáncer del Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge (IDIBELL), explica que ese ARN también tiene una ortografía y gramática propias, igual que el ADN. Se trataría de la epigenética del ARN, también denominada epitranscriptómica.

El epitranscriptoma podría verse alterado en algunas enfermedades como el cáncer.

“Es conocida la paradoja de que a veces el ADN produce un ARN pero éste acaba no originando la proteína. Como en estos casos la alteración no está ni en el genoma ni el proteoma, pensamos que debía estar en el transcriptoma, es decir, en la molécula de ARN?, comenta Esteller. ?En los últimos años, nos hemos dado cuenta de que nuestro ARN está altamente regulado y si a nivel de ADN solo dos o tres modificaciones lo controlan, pueden existir centenares de pequeños cambios en el ARN que controlan su estabilidad, su localización intracelular o su maduración en los seres vivos?.

Modicaciones epigenéticas del ARN

En células humanas este campo se ha empezado a estudiar en detalle en los últimos cinco años. ?Por ejemplo, ahora sabemos que el ARN se puede metilar igual que el ADN y de forma altamente específica?, subraya Esteller, ?y aún más recientemente hemos observado que estas modicaciones epigenéticas del ARN pueden ser claves en la regulación de los ARN ‘guardianes’, denominados ARN no codificantes?, explica.

El artículo apunta además a que el epitranscriptoma podría verse alterado en algunas enfermedades humanas, mientras que también se están descubriendo alteraciones en genes responsables del cáncer. ?Será una etapa de investigación excitante para ésta y la proxima generación de científicos?, concluye el experto.
marzo 30/2017 (agenciasinc.es)

Investigadores de Salamanca han descrito microvesículas extracelulares, llamadas exosomas, en los quistes hidatídicos. El hallazgo, que se publica en la revista Veterinary Parasitology, puede suponer una nueva forma de abordar la hidatidosis, una enfermedad parasitaria crónica y compleja que puede afectar tanto a animales como a personas.

La hidatidosis es una enfermedad parasitaria crónica y compleja que puede afectar tanto a animales como a personas (zoonosis), en los cuales se desarrollan quistes hidatídicos. Su diagnóstico se basa en técnicas de ultrasonografía que suelen detectar la enfermedad en estadios avanzados. Su tratamiento puede ser farmacológico, aunque generalmente se aplica cirugía.

Una investigación del Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca (IRNASA, centro del CSIC) abre la puerta al desarrollo de nuevos diagnósticos y tratamientos. Por primera vez se ha demostrado que los quistes hidatídicos contienen exosomas, diminutas microvesículas que incluyen proteínas que pueden ser claves para el éxito del parásito.

?Los exosomas se están estudiando mucho en cáncer y en infecciones virales, ya que participan en la comunicación intercelular y pueden manipular la respuesta inmunitaria?, explica Raúl Manzano, investigador del IRNASA. En algunos parásitos como trematodos y nematodos, ya se habían detectado, pero no en el caso de los cestodos, que son los que provocan la hidatidosis.

Su hallazgo puede ser de vital importancia para entender la relación entre el parásito y el hospedador, es decir, para saber ?cómo el parásito es capaz de conseguir una infección, de desarrollarse dentro del hospedador, bien sea un animal o una persona, y de mantenerse?.

La clave está en las moléculas que transportan estas microvesículas, que son muy diversas y complejas. Si los científicos logran conocerlas al detalle, se podrán ?desarrollar herramientas para el diagnóstico, la prognosis y muy posiblemente el tratamiento de la enfermedad?, comenta el experto, del grupo de investigación liderado por Mar Siles en el IRNASA.

El primer paso ha sido detectar estos exosomas y caracterizar sus proteínas. El resultado acaba de publicarse en un artículo de la revista científica Veterinary Parasitology, pero solo se trata de una aproximación inicial para abordar los quistes hidatídicos desde un nuevo punto de vista.

Dianas específicas

Algunas de las proteínas identificadas se encuentran en la mayoría de los exosomas estudiados, mientras que otras son específicas del parásito. Los autores han determinado cuáles son las proteínas mayoritarias en estas microvesículas, un dato que puede ser muy importante porque algunas de ellas son inmunomoduladoras y pueden tener dianas específicas en el hospedador para modelar la respuesta inmunitaria a favor del parásito.

Si más adelante se encuentran estas microvesículas en la circulación de los animales afectados por la enfermedad, su detección podría servir para emitir diagnósticos precisos y su bloqueo para futuros tratamientos. ?Algunas de las moléculas de la carga de los exosomas pueden ser específicas de diferentes fases del quiste en el hospedador y vamos a intentar buscarlas?, apunta Manzano.

Además, los investigadores han empezado a caracterizar las moléculas de ARN presentes en los exosomas, y en concreto los microRNAs, que también pueden estar interviniendo en la comunicación intercelular entre el parásito y el hospedador y modular la respuesta inmunitaria regulando la expresión de ciertos genes implicados en la defensa frente al parásito.

Este estudio, en el que han colaborado el centro de investigación biomédica CIC bioGUNE de Vizcaya y otros científicos italianos, forma parte del proyecto europeo HERACLES, que trata de avanzar en la lucha contra la hidatidosis, una enfermedad compleja a nivel epidemiológico y sobre la cual aún existen muchas incertidumbres acerca de su diagnóstico, seguimiento y tratamientos.
marzo 30/2017 (agenciasinc.es)

La cirugía es una de las soluciones ofrecidas a los pacientes que sufren el síndrome del túnel carpiano, una afección del nervio mediano de la muñeca que causa entumecimiento, hormigueo y debilidad en las manos, entre otros. Pero una nueva investigación demuestra con ensayos clínicos con mujeres la efectividad de un programa de ejercicios de fisioterapia manual en la mejora de la función, fuerza y movilidad cervical de las pacientes.

El síndrome del túnel carpiano es una afección en la que el nervio mediano de la muñeca, que aporta la sensibilidad y el movimiento a ciertas partes de la mano, está presionado de manera excesiva. Este trastorno puede provocar entumecimiento, hormigueo, debilidad, o daño muscular en la mano y dedos.

En muchos casos, la cirugía es la solución para tratar este síndrome. Sin embargo, un nuevo estudio, publicado en Journal of Orthopedics and Sports Physical Therapy, ha permitido comparar la efectividad de un programa de fisioterapia para la rehabilitación de pacientes con síndrome de túnel del carpo.

Los resultados del trabajo, liderado por el grupo de fisioterapia de la Universidad rey Juan Carlos (URJC), demuestran la mejora de la función y la fuerza manual del agarre con pinza tras un mes de tratamiento, frente a los pacientes que recibieron cirugía.

Un ensayo clínico con 100 pacientes

Para realizar esta investigación se realizó un ensayo clínico controlado con 100 pacientes del Servicio de Neurología del Hospital Universitario Fundación Alcorcón (Madrid), los cuales fueron distribuidos de forma aleatorizada en dos grupos, uno de fisioterapia y otro que recibió la intervención quirúrgica.

El grupo de fisioterapia recibió tres sesiones (una cada semana), donde se aplicaron técnicas dirigidas a la relajación y tratamiento de las zonas anatómicas relacionadas con el nervio mediano (cuello, escalenos, pectoral menor, bíceps braquial, pronador redondo, flexores de muñeca y fascia palmar). También se aplicaron técnicas de terapia manual sobre el cuello y se mandaron estiramientos de los músculos afectados. Por su parte, el grupo de cirugía recibió una intervención de descompresión del ligamento transverso en el túnel del carpo según los estándares internacionales.

Los investigadores midieron diferentes variables antes del tratamiento, al mes de su realización, a los 3, 6 y 12 meses tras la finalización del mismo. ?Por un lado, hemos evaluado la función y discapacidad a través del Cuestionario de Severidad de los Síntomas y Discapacidad?, explica César Fernández de la Peñas, Investigador Principal del Estudio y director del departamento de Fisioterapia, Terapia Ocupacional, Rehabilitación y Medicina Física y de la Cátedra.

?También calculamos la fuerza manual de la pinza, realizada con el pulgar debajo y el índice o meñique encima, y medimos los rangos de movimiento del cuello, como la flexión, extensión o las rotaciones izquierda y derecha?, añade el investigador de la URJC.

Este segundo ensayo clínico forma parte de un proyecto subvencionado por el Instituto Carlos III y se ha realizado con el objetivo de complementar los datos de mejora clínica en relación al dolor publicados anteriormente en la Journal of Pain.
marzo 30/2017 (agenciasinc.es)