#Málaga Genes: ¿aliados o enemigos en el tratamiento contra el cáncer?

Cromosomas
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Científicos del Departamento de Biología Molecular y Bioquímica de la Universidad de Málaga han desarrollado un modelo matemático que identifica genes resistentes a fármacos contra el cáncer. El estudio abre nuevas vías de abordaje con estrategias que detectan los genes de resistencia a fármacos específicos en cada uno de los subtipos celulares que componen el tumor.

Los investigadores han observado dentro de una misma población de líneas celulares cómo algunas células cancerígenas rechazan la acción de la quimioterapia y cómo otras presentan mayor sensibilidad a ella. A partir de los resultados de este estudio se abre la posibilidad de investigación sobre nuevos enfoques terapéuticos más precisos, dirigidos a los subtipos celulares con mejor disposición a cada uno de los distintos tratamientos.

Hasta el momento, los investigadores observaban las diferencias en la expresión génica del conjunto de células que conforman la muestra poblacional total del tumor. Pero el nuevo sistema permite la combinación de los datos de la composición en tipos celulares y de los valores de expresión de distintas líneas cancerígenas con el fin de encontrar los genes responsables de la resistencia a la medicación, expresados de forma específica en las distintas subpoblaciones celulares del tumor.

En esta línea, los expertos malagueños exponen el nuevo modelo de cálculo en el artículo ‘Mathematical deconvolution uncovers the genetic regulatory signal of cancer cellular heterogeneity on resistance to paclitaxel’ publicado en la revista Molecular Genetics and Genomics. En él han desarrollado las observaciones sobre 16 líneas tumorales, 8 resistentes y 8 sensibles al tratamiento con uno de los medicamentos más usados para quimioterapia en los cánceres más frecuentes.

A través del modelo que proponen los expertos, usado frecuentemente en el estudio de terremotos o en óptica, se mejora la identificación de biomarcadores que indican la resistencia a la quimioterapia teniendo en cuenta que dentro de cada población celular existe una heterogeneidad en la manera en la que expresan su respuesta. Por tanto, se trata de reconocer cuántas subpoblaciones celulares se encuentran dentro de esas líneas y caracterizarlas en función de su contribución a la expresión de los genes que causan la respuesta ante los medicamentos.

“Uno de los mayores problemas en la lucha contra tumores es la resistencia a fármacos, bien presente de una manera innata en el tumor o adquirida tras la exposición a la quimioterapia. Por tanto, la preocupación por desarrollar estrategias de tratamiento eficaces nos ha llevado a elaborar una fórmula que explique las causas genéticas de esta resistencia debidas a la composición en distintos tipos celulares de la población tumoral”, indica a la Fundación Descubre el investigador Juan Antonio García Ranea, autor del artículo.

Más información en la fuente de la notica en Remedios Valseca / Fundación Descubre

#Sevilla Investigadores de la US estudian los mecanismos celulares de regulación ante la falta de oxígeno

Biological cell
By MesserWoland and Szczepan1990 (Own work (Inkscape created)) [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html), CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/) or CC BY-SA 2.5-2.0-1.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5-2.0-1.0)], via Wikimedia Commons

 

El grupo de investigación de la Universidad de Sevilla liderado por José López Barneo, catedrático y director del Instituto de Biomedicina de Sevilla (IBiS), ha descrito, en un artículo publicado en la revista internacional Cell Metabolism, cómo se activa el centro respiratorio cuando disminuye la concentración de oxígeno en la sangre. Este grupo trabaja en el estudio de los sistemas de regulación celular y de detección de los niveles bajos de oxígeno (hipoxia)

La importancia de esta línea de investigación, que se remonta a 1987, radica en que el organismo necesita el oxígeno para subsistir. Conocer cómo funciona este sistema permitirá a los investigadores en un futuro evitar muertes por hipoxemia o disminución de la difusión de oxígeno en los tejidos y en la célula.

Se calcula que al día muere una media de 50 personas en Estados Unidos por exceso de consumo de analgésicos que producen una depresión del sistema de control del sensor de oxígeno de las células. Estos analgésicos (generalmente opiáceos) inhiben los sistemas de alarma que detectan la hipoxia -falta de oxígeno en los tejidos del cuerpo- y su acción sobre el centro respiratorio. Por lo tanto, el organismo no detecta esta falta de oxígeno, por lo que no pone en marcha ninguna medida para paliar estos síntomas y la situación puede desembocar en la muerte del paciente.

“Cuando las células detectan una falta de oxígeno, por ejemplo cuando estamos en lo alto de una montaña, el organismo es sabio y hace que respiremos con mayor frecuencia y que el corazón se contraiga más veces para llevar más sangre con oxígeno a los tejidos”, explica el profesor López Barneo, quien añade que “el problema es cuando los tejidos implicados en este control no son conscientes de que hay una falta de oxígeno y por ello no activan las medidas para compensarlo. Por ello, debemos desarrollar fármacos que activen estos sensores de control en vez de deprimirlos”.

El objetivo fundamental de los investigadores es conocer en profundidad cómo unos orgánulos celulares denominados mitocondrias intervienen en este proceso, de qué manera se lleva a cabo la medición de los niveles de oxígeno en las células y cómo se ponen en marcha los procesos de alerta y regulación en condiciones de hipoxia.

 

Proyectos Advanced Grants

El doctor López Barneo dirige uno de los dos únicos proyectos denominados Advanced Grants (AdG) que existen en estos momentos en Andalucía. Se trata de un programa que tiene como objetivo brindar apoyo a proyectos de investigación en la frontera del conocimiento de cualquier temática, liderados por investigadores ‘senior’ con una experiencia contrastada de cualquier país del mundo que desarrollen el trabajo en uno de los estados miembros de la UE o de los países asociados. La convocatoria ‘Advanced Grants’ es altamente competitiva y en ella se financian solo el 10 % de los proyectos solicitados,, que ya de por si están muy seleccionados pues solo los investigadores de alto nivel envían solicitudes.

Los proyectos son individuales y pueden tener una duración de hasta 5 años y una financiación de hasta 3,5 millones de euros. En la actualidad solo hay dos investigadores que dirijan proyectos de estas características en Andalucía: José López Barneo, y Andrés Aguilera, catedrático y director del Centro Andaluz de Biología Molecular y Medicina Regenerativa (Cabimer).

Con cargo al proyecto ERC, el IBiS va a adquirir un microscopio multifotón de última generación con el objetivo de poder seguir avanzando en el estudio de sistemas celulares complejos.

“Toda la investigación que realizamos se hace en el IBiS. En la actualidad en mi grupo somos catorce personas y, aunque hoy día la investigación es internacional, nos gusta mantener ese espíritu de independencia y que lo poco o mucho que podamos avanzar en el conocimiento científico salga de nuestros laboratorios”, comenta este investigador.

 

Referencia bibliográfica: Oxygen sensing by arterial chemoreceptors depends on mitochondrial complex I signaling. Fernández-Agüera MC, Gao L, González-Rodríguez P, Pintado CO, Arias-Mayenco I, García-Flores P, García-Pergañeda A, Pascual A, Ortega-Sáenz P, López-Barneo J. Publicado en Cell Metabolism 2015; 22: 825-837.

Más información en la web de la Universidad de Sevilla 

 

#Córdoba El diseño de nuevos materiales emplea nanopartículas junto a moléculas con alta capacidad de autoensamblado que imitan la formación de membranas celulares

Colloidal nanoparticle of lead sulfide (selenide) with complete passivation
By Zherebetskyy [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) or CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons

Una investigación de las Universidades de Córdoba, Complutense de Madrid y Münster encuentra la forma de producir nuevas estructuras artificiales a partir de nanopartículas de oro con características similares a las membranas que cubren las células
Desde que Prometeo modeló a los hombres a partir de un poco de barro después de su enésima bronca con Zeus y el doctor Frankenstein –el moderno Prometeo como lo llamó su autora Mary Shelley- trató de imitarlo intentando devolver la vida a un cadáver a base de corrientes eléctricas, la ficción no ha cesado en su intento de presentar relatos más o menos verosímiles en los que el ser humano consigue por fin dominar la vida. Quizás sin intención de dominarla, pero sí de imitarla, la ciencia ha buscado en la biología algunas de las soluciones a muchos de los problemas planteados, sin mayor pretensión metafísica que emular determinados procesos naturales útiles para el desarrollo de la misma ciencia o la tecnología.
Con esa intención, un equipo de investigación de las Universidades de Córdoba, Complutense de Madrid y Münster (Alemania) ha propuesto una combinación de nanopartículas metálicas y moléculas orgánicas que imitan el proceso bioquímico que permite la formación de las membranas celulares. Los resultados han sido publicados en la revista Journal of the American Chemical Society, y su innovación radica en el autoensamblaje de las nanopartículas mediante la asociación de moléculas sintetizadas con este objetivo. Utilizando un estímulo mecánico sobre las nanopartículas, en este caso presión en dos dimensiones, los investigadores han conseguido que éstas repliquen el proceso bioquímico de las membranas dando logar a la formación de nuevas microestructuras.
El profesor Juan José Giner, investigador del programa ‘Ramón y Cajal’ en la Universidad de Córdoba y el Instituto Universitario de Investigación en Química Fina y Nanoquímica, comenta los resultados de este trabajo de investigación básica con respecto al desarrollo de nuevos materiales o tecnologías. “La formación de membranas celulares no es un proceso bioquímico cualquiera; es además un paso crucial en el origen de la vida, en el que la maquinaria bioquímica se incluye dentro de un contenedor y comienza a replicarse”, describe Giner, que aclara que estos resultados son fruto de un año de trabajo conjunto de los autores del artículo, que esperan seguir profundizando en esta línea de investigación.
El diseño de nuevos materiales ha posibilitado en la última década importantes avances tecnológicos en ámbitos tan diferentes como la electrónica, la biomedicina o la construcción. Desde hormigones con mayor capacidad aislante a válvulas cardíacas, medicamentos o tejidos impermeables, la nanotecnología ha facilitado materiales que han revolucionado algunos de esos sectores productivos. En la Universidad de Córdoba, la investigación relacionada con la nanotecnología es desarrollada por los investigadores del Instituto Universitario de Química Fina y Nanoquímica creado en 1994.

Ciencia Andaluza: La Universidad de Jaén desarrolla un método novedoso para la cuantificación de disruptores endocrinos en muestras biológicas humanas

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Jaén – Créditos Maarten from Netherlands – Wikipedia

Los investigadores del Departamento de Química Analítica de la Escuela Politécnica Superior de Linares (EPSL) de la Universidad de Jaén, Evaristo Ballesteros, Abdelmonaim Azzouz y Andrés J. Rascón, han desarrollado y validado un método novedoso para la cuantificación de disruptores endocrinos (EDCs) en muestras biológicas humanas. Se trata del primer modelo metodológico que utiliza un sistema de extracción en fase sólida para la retención de EDCs.

Los disruptores endocrinos son un grupo de compuestos orgánicos que alteran el equilibrio hormonal del organismo y que están relacionados con la aparición de muchas enfermedades. “Estas sustancias pueden imitar o bloquear la acción de las hormonas naturales, y por lo tanto, las funciones biológicas en los organismos vivos, lo que conduce a la alteración del crecimiento, desarrollo y reproducción de las personas”, explica Evaristo Ballesteros, director de la investigación realizada y catedrático de la Universidad de Jaén.

Los EDCs se encuentran en diversos productos de uso cotidiano. Por ejemplo, el bisfenol A se emplea en la fabricación de plásticos. Los parabenos constituyen un tipo de compuesto químico que se utiliza en la industria cosmética y farmacéutica, en champús, cremas hidratantes, geles de afeitado o autobronceadores. En el caso de los alquifenoles, se producen en los procesos de fabricación de PVC y de plaguicidas, mientras que los fenilfenoles se emplean como conservantes debido a sus propiedades fungicidas y desinfectantes. Por su parte, el triclosán es un agente antibacteriano, presente en dentífricos, jabones o incluso en ropa o equipamiento informático.

Más información en la Universidad de Jaén

Sin Ciencia no hay futuro. Defiende la Ciencia Andaluza #CienciaAndaluza

Ciencia Andaluza: Ubiquinol, designado medicamento huérfano para el tratamiento de la deficiencia primaria de coenzima Q10

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La Agencia Europea del Medicamento (EMA) ha designado el Ubiquinol como medicamento huérfano para el tratamiento de la deficiencia primaria de coenzima Q10, una enfermedad rara grave que ocasiona alteraciones musculares, del sistema nervioso y del renal, y que puede llegar a causar fallos de otros órganos.

Los estudios sobre la posible aplicación de este medicamento huérfano para el tratamiento de la deficiencia primaria de coenzima Q10 han sido dirigidos por el grupo de investigación liderado por Plácido Navas en la Universidad Pablo de Olavide de Sevilla perteneciente al Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Raras (CIBERER). Además, en la parte clínica ha colaborado el grupo de investigación del Hospital Sant Joan de Déu de Barcelona que lidera Rafael Artuch, también del CIBERER, y las empresas PharmaNord y Kaneka. Este medicamento huérfano está patrocinado por el CIBER.

 

Más información en la Universidad Pablo de Olavide de Sevilla.

 

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Foto Wikipedia