Investigadores del IBEC han creado por primera vez cultivos tridimensionales -organoides- a partir de células madre pluripotentes, que se asemejan a tejido embrionario de riñón humano durante el segundo trimestre de gestación.

Mediante el uso de biomateriales que mimetizan el microambiente embrionario los investigadores también han logrado que estos minirriñones presenten características relevantes para su uso inmediato en el modelado de patologías renales.

En un estudio publicado en la Nature Materials   se describe cómo investigadores del IBEC han generado organoides, o miniórganos, que se asemejan al riñón embrionario humano durante el segundo trimestre de gestación, y muestra cómo estos cultivos tridimensionales mimetizan aspectos fundamentales durante la formación del riñón, como la distribución, la funcionalidad y la organización específica de las células.

La investigación, liderada por la Dra. Núria Montserrat, investigadora principal ICREA en el IBEC, y en el que también han colaborado el Hospital Clínic de Barcelona, el Consejo Superior de Investigaciones Científicas, la Universidad de Barcelona y el Salk Institute for Biological Studies en los Estados Unidos, permite generar conocimiento fundamental sobre cómo se desarrolla este órgano y, a su vez, facilita el diseño de experimentos focalizados en el cribaje de compuestos terapéuticos destinados a la regeneración renal.

Para llevar a cabo este proceso, los investigadores han utilizado células madre pluripotentes, con las que han conseguido recapitular el desarrollo embrionario del riñón ?hasta el segundo trimestre de gestación-, y han generado los minirriñones simulando la dureza del microambiente embrionario mediante el uso de biomateriales.

Miniriñón derivado a partir de células madre pluripotentes humanas

?Uno de los aspectos cruciales en la investigación con organoides consiste en desarrollar una metodología que permita su maduración en una placa de cultivo, y que estos se asemejen al órgano adulto, por ello es esencial proveer a estos miniórganos, entre otras cosas, de una red vascular, esencial para facilitar el intercambio de nutrientes y asegurar su funcionalidad?, comenta Núria Montserrat.

Para superar este obstáculo, los investigadores han implantado los minirriñones en la vasculatura embrionaria del pollo y han observado que, después de pocos días, los minirriñones presentaban células endoteliales y evidencias estructurales que indicaban una mejor diferenciación dentro de estas estructuras tridimensionales.

Este tipo de abordaje representa una estrategia prometedora para el desarrollo de tejidos biofuncionales, que puedan ser utilizados tanto para la detección de drogas como para el desarrollo de medicina personalizada. ?Anticipamos que este procedimiento que presentamos puede ser aplicado de inmediato en los laboratorios que trabajen en el modelado de enfermedades del riñón?, comenta Nuria Montserrat. ?Necesitamos entender cómo se generan los tejidos para poder abordar cuestiones relacionadas con su disfunción?, añade el Dr. Josep M. Campistol del Hospital Clínic de Barcelona.

El estudio en el que han participado investigadores de tres grupos de investigación de IBEC, el Hospital Clínic en Barcelona, el Consejo Superior de Investigaciones, la Universidad de Barcelona y el Salk Institute for Biological Studies en los Estados Unidos , ha sido financiado parcialmente por el European Research Council y la Asociación Española contra el cáncer, entre otras instituciones.
marzo 12/ 2019 (ibecbarcelona)

 Fuente:

Garreta E, Prado P., Tarantino C. y cols.: Fine tuning the extracellular environment accelerates the derivation of kidney organoids from human pluripotent stem cells. Nature Materials Ahead

Un equipo internacional en el que participa la Universidad Autónoma de Madrid ha utilizado la técnica CRISPR-Cas9 para generar células B primarias humanas que producen anticuerpos para neutralizar el VIH. Aún se necesita realizar más trabajo para demostrar que las células B editadas funcionarán para combatir los patógenos en un modelo animal, o incluso en humanos.

Una investigadora de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) ha desarrollado junto con científicos del Instituto de Investigación Scripps de California, Estados Unidos (EE UU) una nueva técnica de ingeniería del genoma para generar células B primarias humanas que producen anticuerpos para neutralizar o deshabilitar el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH).

La técnica podría utilizarse en el futuro para generar nuevas vacunas o terapias de amplio espectro, no solo contra el VIH sino contra otros patógenos como la influenza y la hepatitis, declaran los autores del estudio que ha sido publicado en la revista Elife.

Las células B, también llamadas linfocitos B, son responsables de producir anticuerpos que pueden reconocer y atacar patógenos. A pesar de que el cuerpo humano puede producir billones de anticuerpos diferentes, los que protegen contra el VIH rara vez se generan.

Pero existen anticuerpos protectores contra el VIH. ?Un pequeño porcentaje de los pacientes con VIH desarrollan naturalmente anticuerpos que pueden neutralizar ampliamente el virus?, explica Alicia González Martín, coautora del estudio e investigadora de la UAM.

?La técnica que hemos desarrollado edita el genoma de las células B mediante tecnología CRISPR-Cas9 para que las células produzcan los mismos anticuerpos neutralizantes contra el VIH que se han encontrado en algunos pacientes?, detalla la investigadora.

Los autores mostraron que las células B editadas todavía tenían la capacidad de activarse, dividirse y pasar por el proceso de maduración mediante el cual las células B modifican sus propios anticuerpos para producir anticuerpos más eficaces.

Como parte del trabajo los científicos también utilizaron células B humanas que se habían purificado de la sangre de tres donantes sanos. Así mostraron una vez más que las células B editadas desempeñan su función normal y producen los anticuerpos contra el VIH.

Actualmente existen inmunoterapias contra el cáncer en las que los científicos aíslan las células T de los pacientes, las alteran genéticamente para reconocer las células cancerosas y las devuelven al torrente sanguíneo de los pacientes para combatir los tumores. El nuevo trabajo proporciona la primera prueba de concepto de que un enfoque similar podría funcionar con células B y enfermedades infecciosas.

Aún se necesita realizar más trabajo para demostrar que las células B editadas funcionarán para combatir los patógenos en un modelo animal, o incluso en humanos.

?Dichas células podrían potencialmente usarse en enfoques preventivos como una vacuna o para tratamiento. Los próximos experimentos probarán si estas células editadas pueden producir anticuerpos protectores contra el VIH en respuesta a vacunación en ratones?, concluye González Martín.
marzo 12/ 2019 (SINC)

El organismo de la embarazada debe superar una intensa prueba que deja tras de sí huellas perdurables, y que pueden ser beneficiosas para la mujer. Desde hace décadas se estudia el llamado microquimerismo, por el que células del feto migran hacia la madre, donde sobrevivirán durante un tiempo. Se estima que en el embarazo un 10 % del ADN circulante en el torrente sanguíneo materno procede del feto, si bien esa cifra se desploma tras el parto.

Estas excursiones celulares, que se han constatado de ida y vuelta -una pequeña población de células de las madres persistirá en los niños bien entrada la edad adulta-, parecen asociarse a ciertas enfermedades, incluidas las autoinmunes y la preeclampsia, pero también existen trabajos científicos en abundancia que las consideran un elemento protector.

En concreto, una investigación realizada en la Universidad Pierre y Marie Curie, de París, y publicada en The FASEB Journal, contempla la acción angiogénica en las células fetales, que impulsa el efecto reparador en el daño tisular. Otro estudio, esta vez  en Chimerism,   llevado a cabo en la Universidad de Cork, en Irlanda, mostraba que las células fetales se movilizan en respuesta a las heridas, incluida la cesárea, contribuyendo así a su cicatrización.

En otra revisión reciente, aparecida en Nature Immunology, con Jeremy M. Kinder, de la Universidad de Cincinnati, como primer firmante, se sugiere que las células fetales que perduran en la madre favorecen la tolerancia del organismo ante futuros embarazos, un legado microquimérico que estos autores definían como ?acto altruista del primer hijo hacia sus futuros hermanos?. También se apuntaba a la posibilidad de un menor riesgo de enfermedad de Alzheimer, e incluso hay trabajos que sostienen que podría ser una explicación de la mayor longevidad femenina con respecto a la del hombre, y si bien la presencia de este material celular ajeno se ha vinculado a un mayor riesgo de ciertos tipos de cáncer, también hay trabajos que sugieren justo el efecto opuesto, en particular en los tumores de mama y de ovario.

Cambios cerebrales

Otra huella de la gestación parece encontrarse también en el cerebro. Un pionero estudio, publicado en Nature Neuroscience,  en el que participaron investigadores de la Universidad Autónoma de Barcelona, concluía, tras observar el cerebro de mujeres antes y después de su primer embarazo, que la maternidad modula secciones específicas de la corteza prefrontal y temporal y de la línea media cortical anterior y posterior; esas modificaciones se mantenían al menos dos años después del parto.

Las zonas de cambio constituían una región que se asocia a procesos implicados en las relaciones sociales. Los investigadores asemejaban esta modulación cerebral en el embarazo al proceso de ?poda sináptica? que acaece en la adolescencia, por el que se eliminan las sinapsis débiles para favorecer un pensamiento más maduro y eficiente. De ahí que concluyeran que esta plasticidad cerebral de las gestantes buscaba adaptarse a las exigencias derivadas del cuidado de un nuevo ser.
marzo 12/ 2019 (diario médico)

El glaucoma es la segunda causa más común de ceguera en el mundo, es una enfermedad que se caracteriza por un incremento de la presión intraocular, con pérdida progresiva del campo y la agudeza visual con daño a nivel del nervio óptico, que es la estructura que “conecta” al ojo con la corteza cerebral haciendo consciente el acto de la visión. Tras un estudio para encontrar marcadores que ayuden a un diagnóstico temprano, expertos de la universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) detectaron 63 proteínas expresadas únicamente en pacientes con esta afección.

Con esta investigación, ?confirmamos que el antecedente familiar, la miopía y la edad son los principales factores de riesgo que detonan el glaucoma en los mexicanos?, indicó Francisca Domínguez Dueñas, académica de la Facultad de Medicina (FM).

En la actualidad, este padecimiento se detecta hasta que el daño funcional y estructural del ojo es del 50 por ciento; por ello, es considerada la principal causa de ceguera irreversible en el mundo.

La característica principal de esta enfermedad crónica es el daño al nervio óptico. Es asintomática y ocasiona el deterioro progresivo del campo visual; además, cuando se detecta la persona ya tiene alrededor de 10 años con ella, dijo en el marco de la Semana Mundial del Glaucoma, que en este 2019 de conmemora del 10 al 16 de marzo.

En colaboración con el Instituto Nacional de Medicina Genómica (Inmegen) y el Instituto Nacional de Rehabilitación (INR), Domínguez y su equipo hicieron 550 revisiones oftalmológicas a pacientes del INR para verificar si presentaban algún deterioro en el nervio óptico.

Los resultados, próximos a publicarse, mostraron que de la muestra 505 estaban sanos, 20 casos estaban reconfirmados (tenían diagnóstico previo de glaucoma) y 25 fueron casos nuevos.

Con una muestra sanguínea que se tomó a cada uno de los 550 pacientes, se elaboró un estudio proteómico ?de la estructura y función de las proteínas? que les permitió identificar y comparar un grupo de proteínas expresadas en pacientes con glaucoma, con otro grupo de pacientes control o sanos.

?Descubrimos que algunas proteínas estaban ausentes en los individuos sanos y otras sobreexpresadas o en cantidades mínimas en los enfermos?, explicó.

Con estos biomarcadores proteómicos en sangre sería factible implementar pruebas tempranas para personas que podrían desarrollar glaucoma primario de ángulo abierto (GPAA): con antecedentes familiares, miopía o adultos mayores.

 ?La presión ocular elevada es el principal factor de riesgo para desarrollar glaucoma; sin embargo, no es un criterio diagnóstico, porque podemos encontrar pacientes con glaucoma con la presión ocular dentro el rango estadístico normal (de 10 a 21 mmHg)?, aclaró.

Para Domínguez Dueñas esta investigación permitirá conocer mejor la enfermedad, ampliar el conocimiento sobre su desarrollo, determinar las vías metabólicas que implican la neurodegeneración y, en un futuro, desarrollar otras alternativas terapéuticas.

GPAA

El GPAA es la forma más común y constituye el 70 por ciento de todos los tipos de glaucoma. Cuando se manifiesta es porque ya se ha perdido el 50 por ciento de las células ganglionares del nervio óptico, que pertenece al sistema nervioso central, por lo que estas células o neuronas no se regeneran, provocando una ceguera irreversible.

Además de revisar la presión ocular, el sistema de drenaje del ojo y el fondo de ojo, entre otros, los investigadores realizaron una tomografía óptica que genera una imagen en donde se mide el grosor de la capa de fibras nerviosas del nervio óptico.

En condiciones normales, concluyó la también subdirectora de Oftalmología del INR, ?debe medir 100 micras, pero si está por debajo de 80, es necesario descartar el diagnóstico de glaucoma?.
marzo 12/ 2019 (DICYT)

Investigadores de varias instituciones europeas han descubierto que la infección por virus causa una reconfiguración de las proteínas celulares implicadas en el metabolismo del ARN. Estos resultados podrían aplicarse en el diseño de agentes antivirales usando como dianas proteínas celulares que sean dispensables para las células pero necesarias para el virus.

Un equipo europeo liderado por la Universidad de Oxford, en el que colaboran investigadores de la Universidad Autónoma de Madrid, ha descubierto que la infección del virus modelo sindbis (SINV) provoca una reconfiguración global de las proteínas que se unen al ARN en la célula.

Este trabajo, que se ha basado en una novedosa técnica, llamada RNA interactome capture, detalla que el virus activa y desactiva más de doscientas proteínas implicadas en el metabolismo del ARN celular y las redirige para facilitar la replicación viral. Los resultados se han publicado en la revista Molecular Cell, Como parte del trabajo, los investigadores observaron que las proteínas activadas por el virus cambian su localización en la célula y se reclutan a los compartimentos celulares donde el virus replica.

Según explica Manuel García Moreno, primer firmante del trabajo, ?el virus produce cantidades ingentes de ARN como consecuencia de su replicación, y su acumulación hace el efecto de una tela de araña, atrapando las proteínas que el virus necesita en los sitios donde el virus replica?.

Los hallazgos podrán emplearse en el diseño de nuevos agentes antivirales que inhiban las proteínas celulares que necesita el virus Efecto de ?tela de araña?. ?Este efecto de ?tela de araña? se complementa con la degradación del ARN celular para eliminar competidores en la captura de estas proteínas, añade García Moreno.

Los autores muestran la importancia de los cambios en la abundancia de las moléculas de ARN celular y viral mediante la eliminación genética de la proteína encargada de destruir el ARN, XRN1.

Por su parte, Alfredo Castelló, director del trabajo, explica que  ?cuando se elimina XRN1 el virus no puede replicar; es como si le quitásemos al virus la llave para abrir la célula y tomar sus recursos?.

?Estos resultados podrán emplearse para el diseño de nuevos agentes antivirales que inhiban las proteínas celulares que necesita el virus. Además ?agrega Castelló?, es probable que alguna de estas proteínas sea necesaria para otros virus, lo que abriría la posibilidad de elaborar antivirus de amplio espectro?.
marzo 12/ 2019 (UAM)