Seguidores

Terapia Epigenómica en la enfermedad escogida

 1.      TEMA DEL ARTÍCULO:

El artículo trata sobre los mecanismos epigenéticos que regulan el cáncer de mama ER+ (receptor de estrógeno positivo) y la resistencia a la terapia endocrina, y destaca enfoques para reconectar el epigenoma del cáncer y mejorar las terapias dirigidas para este tipo de cáncer.

2.      2. MECANISMOS EPIGENÓMICOS TRATADOS:

  • Modificaciones de histonas: Se mencionan la acetilación de histonas (H3K27ac) y la metilación (H3K27me3).
  • Metilación del ADN: Se discute la metilación del ADN en promotores de genes supresores de tumores, como SFRPDKK y CDH1.
  • Remodelación de la cromatina: Se menciona el complejo SWI/SNF.
  • ARN no codificante (ncRNA): Aunque no se menciona explícitamente, se implica su posible participación en la regulación génica.
  • Complejos Polycomb PRC1 y PRC2: Se discute su papel en la regulación del desarrollo y en la resistencia a la terapia endocrina.

3. ¿CÓMO SE LO HIZO?

  • Epifármacos: Inhibidores de HDAC (histona deacetilasas) y DNMT (ADN metiltransferasas), como 5-azacitidina y tricostatina A.
  • Terapias dirigidas a componentes de los complejos Polycomb: Inhibidores de EZH2 (enzima clave del complejo PRC2).
  • Combinación de agentes: Se propone combinar agentes hipometilantes con inhibidores de H3K27me3 desmetilasas.

4. RESULTADOS:

  • La importancia de los mecanismos epigenéticos en la regulación de la expresión génica y la respuesta a la terapia endocrina en el cáncer de mama ER+.
  • Cómo la desregulación de estos mecanismos puede contribuir a la resistencia a la terapia endocrina y a la progresión tumoral.
  • El potencial de los enfoques epigenéticos para mejorar la eficacia de las terapias dirigidas en el cáncer de mama ER+.
Fig. 1: ERα mediates epigenetic changes by interacting and crosstalking with pioneer factors and co-regulators.

REFERENCIAS:

Khan MA, Ito K, Murakami S. Epigenetic regulation of hormone resistance in breast cancer. Cancers (Basel) [Internet]. 2021;13(7):1627. Disponible en: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33741974/

TÉCNICAS DE EDICIÓN DE ÁCIDOS NUCLEICOS

 "Edición genética mediada por CRISPR no viral en el cerebro utilizando la entrega mediada por ultrasonido focal de nanopartículas poliméricas de larga circulación."

Figura 1. Brain Nucleic Acid Delivery and Genome Editing via 
Focused Ultrasound-Mediated Blood–Brain Barrier Opening 
and Long-Circulating Nanoparticles



  • Tipo de Edición:

-        In vivo o ex vivo: In vivo, ya que la edición se realiza directamente en el cerebro del organismo vivo.

-        Somática o germinal: Somática, ya que la edición se realiza en células cerebrales (astrocitos y neuronas) y no afecta la línea germinal.

  • Dirigido hacia: El artículo se centra en la edición de genes en astrocitos y neuronas en una región específica del cerebro tratada con ultrasonido focalizado (FUS). Aunque no se dirige a una enfermedad en particular, la técnica podría adaptarse para tratar enfermedades neurológicas.
  • Dirigido por: El sistema CRISPR, compuesto por la proteína Cas9 y el ARN guía (sgRNA), es el que dirige la edición genética. El artículo menciona la co-entrega de ARNm que codifica la proteína Cas9 y el sgRNA.
  • Órgano a tratar: El cerebro.
  • Vía de administración: Sistémica, a través de nanopartículas de polímero biodegradable de larga circulación administradas por vía intravenosa.
  • Resultados a corto, mediano y largo plazo: El resumen del artículo no proporciona detalles específicos sobre los resultados a corto, mediano y largo plazo. Sin embargo, indica que la combinación de la apertura de la barrera hematoencefálica mediada por FUS y las nanopartículas de larga circulación resultó en la edición del genoma en astrocitos y neuronas precisamente en la región del cerebro tratada con FUS. Esto sugiere que la técnica es efectiva para lograr la edición genética en el sitio deseado. Se necesitaría el artículo completo para determinar la duración y la estabilidad de los efectos de la edición.

 

REFERENCIA:
Li J, Zhang Y, Meng Y, Wang T, Liu Q, Wang Z, et al. Brain Nucleic Acid Delivery and Genome Editing via Focused Ultrasound-Mediated Opening of Blood-Brain Barrier and Systemic Administration of Long-Circulating Nanoparticles. Adv Sci (Weinh). 2024 Sep;11(25):e2401959.

Differentiation Induction of Human Stem Cells for Corneal Epithelial Regeneration

 

Inducción de la diferenciación de células madre humanas para la regeneración del epitelio corneal.

Tipos de células madre estudiadas:

  • Células madre mesenquimales humanas (hMSCs).
  • Células madre pluripotentes humanas (hPSCs), que incluyen:
  1. Células madre embrionarias humanas (hESCs).
  2. Células madre pluripotentes inducidas humanas (hiPSCs).

Figure 1. Summary of signaling pathways involved in the differentiation of pluripotent cells into corneal epithelial cells. 

Método de obtención:

  • hMSCs: Derivadas de diversos tejidos, como médula ósea, tejido adiposo, gelatina de Wharton, etc. La obtención específica no se detalla en este resumen, pero generalmente implica la extracción del tejido y el aislamiento de las células madre mediante métodos de selección y cultivo.
  • hESCs: Derivadas de blastocistos humanos.
  • hiPSCs: Obtenidas mediante la reprogramación de células somáticas adultas (como fibroblastos) utilizando factores de transcripción específicos.

Vía de administración: El artículo se centra en la diferenciación in vitro de células madre para la regeneración del epitelio corneal. No se especifica una vía de administración in vivo. Sin embargo, se menciona el trasplante de células epiteliales corneales cultivadas o láminas de células en la superficie corneal dañada. Por lo tanto, la vía de administración sería mediante trasplante directo sobre la superficie corneal.

Resultados a corto, mediano y largo plazo: El artículo es una revisión y, por lo tanto, no presenta resultados experimentales originales. Sin embargo, basándose en la literatura revisada, se pueden extraer las siguientes conclusiones:

  • Corto plazo (días a semanas): La diferenciación in vitro de hMSCs y hPSCs en células epiteliales corneales es posible, demostrando la expresión de marcadores específicos del epitelio corneal, como citoqueratinas (K3, K12) y otros factores de transcripción.
  • Mediano plazo (semanas a meses): Las células diferenciadas pueden formar estructuras similares al epitelio corneal in vitro, como láminas celulares. Se ha demostrado que estas láminas mejoran la reparación corneal en modelos animales.
  • Largo plazo (mayor a 3-4 meses): El trasplante de células epiteliales corneales autólogas cultivadas ha demostrado ser eficaz en la reconstrucción de córneas dañadas en humanos, con resultados clínicos positivos en términos de mejora de la transparencia corneal y la función visual. Sin embargo, se necesitan más estudios para evaluar la eficacia a largo plazo y la seguridad de las terapias basadas en células madre para la regeneración corneal.

El artículo destaca el potencial de las hMSCs y hPSCs para la regeneración del epitelio corneal, pero enfatiza la necesidad de más investigación para optimizar los protocolos de diferenciación y evaluar la eficacia y seguridad a largo plazo de las terapias basadas en células madre en ensayos clínicos.



REFERENCIA:

Zhao L, Zhang J. Differentiation of Human Stem Cells into Corneal Epithelial Cells. Stem Cell Rev Rep. 2021 Feb;17(1):1-13. doi: 10.1007/s12015-020-10044-1. PMID: 33105778. Disponible en: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33105778/

ANIMALES TRANSGÉNICOS

 

Avances en ratones transgénicos con cromosoma artificial bacteriano (BAC) para el análisis de genes e investigación de enfermedades.

Tipo de animal transgénico (1)

El artículo se centra en ratones transgénicos por adición de genes generados mediante el uso de cromosomas artificiales bacterianos (BAC) (knock in).

Método de obtención

Los ratones transgénicos BAC se obtienen a través de la microinyección pronuclear o mediante la transferencia de células madre embrionarias. En la microinyección pronuclear, el ADN BAC se introduce en el pronúcleo de un ovocito fertilizado. En el caso de las células madre, estas son modificadas genéticamente y luego implantadas en un embrión hospedador para su desarrollo.

Función

La función principal de estos ratones transgénicos es simular enfermedades y facilitar el análisis genético. Son utilizados para estudiar la función de genes específicos y su implicación en diversas patologías, lo que permite avanzar en la comprensión de enfermedades humanas y contribuir al desarrollo de nuevas terapias. Además, los modelos BAC permiten una expresión más precisa y controlada de los genes, lo que es crucial para la investigación biomédica.



Ventajas de los animales transgénicos (2):

1. Facilitan el estudio de genes y enfermedades, contribuyendo al entendimiento de procesos biológicos y al desarrollo de tratamientos para enfermedades humanas y animales.

2. Permiten un mayor crecimiento y eficiencia en la producción, lo que se traduce en una mayor rentabilidad para la industria.

3. Algunos animales transgénicos se utilizan para producir medicamentos complejos en su leche, como insulina y hormonas, lo que representa un avance en la biotecnología.

4. Pueden ayudar a crear bancos genéticos que contribuyan a la preservación de especies en peligro de extinción.

5. Puede ser diseñados para resistir enfermedades, lo que mejora la salud del ganado y reduce el uso de antibióticos.


Desventajas de los animales transgénicos (2):

1. La modificación genética puede poner en peligro especies autóctonas y alterar ecosistemas naturales.

2. La introducción de nuevas proteínas puede causar reacciones alérgicas en humanos.

3. El lugar donde se inserta el nuevo gen puede ser indeterminado, lo que puede llevar a resultados no deseados o efectos adversos.

4. La manipulación genética plantea dilemas morales sobre el bienestar animal y el uso de seres vivos en experimentos.

5. La dependencia de tecnologías avanzadas puede aumentar los costos de producción y limitar el acceso a pequeños productores.


REFERENCIAS:

1. Kazumasa M., Hiroyuki T., Masato Y., Hiroaki K., Akira H., Avances in bacterial artificial chromosome (BAC) transgenic mice for gene análisis and disease research [Intermet].  2025 [citado el 30 de febrero de 2025]; volumen 934: (s.p.). Doi: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378111924008953?via%3Dihub

2. Tchernitchin A., Transgenic Organismos: Adavntages and disadvantages and risks [Internet]. Chile. Vol 44 nº 2. Santiago junio 2004 [citado el 1 de febrero de 2025]. Disponible en: https://dialnet.unirioja.es/descarga/articulo/9510728.pdf

ADN RECOMBINANTE

 

EJEMPLO DE ADN RECOMBINANTE NATURAL EN LA NATURALEZA

Transmisión Vertical y Horizontal del Plásmido ESBL de Escherichia coli

 La resistencia a múltiples fármacos (MDR) frecuentemente surge de la adquisición de elementos genéticos móviles (MGEs) que contienen genes responsables de MDR, como los plásmidos conjugativos. La propagación de estos plásmidos se basa en su capacidad para transferirse horizontalmente y en su herencia precisa en las células descendientes. En este estudio, examinamos los factores genéticos que contribuyen a la prevalencia del plásmido conjugativo IncI pESBL, que fue aislado de un brote de Escherichia coli O104:H4 en Alemania en 2011. Mediante secuenciación por inserción de transposones, identificamos el locus de particionamiento (par) del pESBL. A través de enfoques genéticos, bioquímicos y microscópicos, caracterizamos a pESBL como un nuevo integrante del sistema de particionamiento Tipo Ib. La inactivación del gen par provocó una segregación incorrecta de pESBL, lo que llevó a un fenómeno de muerte post-segregacional (PSK), resultando en una notable desventaja en la aptitud, aunque el plásmido mostró estabilidad en la población de células viables. Desarrollamos varios derivados de pESBL con distintas combinaciones de mutaciones en par, transferencia conjugacional (oriT) y genes de toxina-antitoxina (TA) pnd. Solo el triple mutante mostró células sin plásmido en poblaciones viables. El seguimiento dinámico del plásmido en microfluidos reveló que la inactivación de pnd mejoró la supervivencia de las células sin plásmido y facilitó la re-adquisición del plásmido dependiente de oriT. En resumen, los tres factores: particionamiento activo, toxina-antitoxina y transferencia conjugacional, juegan un papel importante en la prevalencia del pESBL dentro de la población de E. coli. 


ADN RECOMBINANTE QUIMÉRICO

  • Título: Insulina Humana Recombinante
  • Objetivo: Producir insulina humana mediante tecnologías de ADN recombinante en Escherichia coli para su uso farmacéutico.
  • Gen o secuencia clonada: Se menciona que se utilizan las cadenas A y B de la insulina, unidas por un péptido conector artificial.
  • Enzima de restricción utilizada en el experimento: No se especifica en el documento, pero generalmente se utilizan enzimas como EcoRI o BamHI en este tipo de clonación.
  • Enzima ligasa: No se menciona explícitamente, pero típicamente se usa T4 ADN ligasa en la clonación de ADN recombinante.
  • Vector: El documento no especifica el vector utilizado, pero comúnmente se usan plásmidos como pUC o pBR322 para la producción de proteínas recombinantes.
  • Célula receptora: Escherichia coli es la célula hospedadora mencionada para la producción de insulina.
  • Mecanismo de transferencia: Se refiere a métodos basados en tecnologías de ADN recombinante, aunque no detalla el método específico (como transformación o transfección), pero como usa una célula procariota se habla de trasnformación.
  • Método de identificación de genes: Se utilizan métodos cromatográficos y análisis peptídico para verificar la identidad y pureza del producto final.


REFERENCIAS:

Zhou Y, Wang X, Zhang Y, Chen Y, Zhang J, Liu Y. Vertical and horizontal transmission of ESBL plasmid from Escherichia coli [Internet]. J Antimicrob Chemother. 2020;75(1):123-132. doi:10.1093/jac/dkz413. Disponible en: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33081159/

Insulina humana recombinante [Internet]. Buenos Aires: Ministerio de Salud de Argentina; [fecha de publicación desconocida] [consultado 30 de enero de 2025]. Disponible en: https://www.argentina.gob.ar/sites/default/files/insulina_humana_recombinante.pdf


ADN recombinante artificial y recombinación de ácidos nucleicos en la naturaleza

ADN recombinante de ácidos nucleicos en la naturaleza: Genes y determinantes de virulencia de Mycobacterium tuberculosis que contribuyen a la evasión de la respuesta inmune

Antecedentes: La transferencia horizontal es un fenómeno que ha influido en la evolución de los microorganismos. A pesar de la tendencia evolutiva hacia el aislamiento genético, la transferencia lateral parece ocurrir con relativa frecuencia, cerrando la brecha entre especies muy separadas. La adquisición de genes extranjeros puede haberse acelerado en los últimos años debido al aumento en las necesidades adaptativas de las bacterias, particularmente a través del uso de antibióticos. La transferencia de genes que codifican beta-lactamasas desde bacterias Gram-positivas a Gram-negativas (transferencia trans-Gram) podría ser sugerida sobre la base del análisis de secuencias (1).

Título: Genes y determinantes de virulencia de Mycobaterium tuberculosis que contribuyen a la evasión de la respuesta inmune (2).

Objetivo: Presentar una revisión de las investigaciones de los últimos 20 años sobre los genes o factores de virulencia de M. tuberculosis que contribuyen a la evasión de la respuesta inmune.

Gen o Secuencia Clonada: El artículo menciona varios genes implicados en la virulencia, como ESAT-6, PknG, PhoP, ManLAM, SapM, entre otros, que son fundamentales para la supervivencia y evasión del sistema inmune en el hospedador.

Enzima de Restricción Utilizada en el Experimento: No se especifica en el documento una enzima de restricción particular utilizada en los experimentos. Sin embargo, se mencionan métodos como la interrupción de genes y la modificación genética, lo que sugiere que podrían haberse utilizado enzimas de restricción estándar en biología molecular.

Enzima Ligasa: Ligasas como T4 DNA ligase para unir fragmentos de ADN.

Vector: Vectores plasmídicos adecuados para la inserción de genes de interés.

Célula Receptora: Los macrófagos son las células receptoras mencionadas en el artículo, donde M. tuberculosis se infecta para estudiar su virulencia y respuesta inmune.

Mecanismo de Transferencia:

  • Eucariota (Transfección): Aunque no se menciona explícitamente un método de transfección, se infiere que la infección de macrófagos implica un mecanismo similar a la transfección, donde el patógeno introduce su material genético dentro de las células huésped.

Método de Identificación de Genes:

El método principal para identificar los genes es a través del uso de cultivos celulares y modelos animales.

  1. Inducción de mutaciones o deleciones en genes específicos.
  2. Infección de macrófagos o modelos animales con cepas modificadas.
  3. Evaluación del efecto sobre la virulencia y progresión de la enfermedad.
Figura 2. Fagocitosis y reconocimiento inmune de M. tuberculosis.

ADN recombinante artificial: Reflexiones sobre la ingeniería genética: a propósito del nacimiento de gemelas sometidas a edición génica

El artículo discute la ingeniería genética, en particular el uso de la técnica CRISPR-Cas9 en el contexto de un controvertido experimento realizado en gemelas en China.

Título: Nacimiento de gemelas sometidas a edición génica (3).

Objetivo: Modificar genéticamente a las gemelas para inactivar el gen CCR5, con la intención de protegerlas contra el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) que portaba su padre.

Gen o secuencia clonar: La secuencia clonada fue el gen CCR5, que codifica para una proteína que permite la entrada del VIH en las células T CD4+.

Enzima de restricción utilizada en el experimento: El artículo no menciona específicamente una enzima de restricción utilizada, ya que el enfoque principal fue la técnica CRISPR-Cas9, que utiliza ARN guía para dirigir la enzima Cas9 al sitio específico del ADN a cortar.

Enzima ligasa: Se utiliza T4 DNA ligase en experimentos de clonación para unir fragmentos de ADN.

Vector: El artículo no detalla un vector específico utilizado en el experimento, ya que se centró más en la aplicación directa de CRISPR-Cas9 en embriones humanos.

Célula receptora: Las células receptoras fueron las células embrionarias de las gemelas, donde se realizó la edición genética.

Mecanismo de transferencia: En este caso, se utilizó transfección para introducir la edición genética en las células embrionarias. La técnica específica mencionada fue CRISPR-Cas9, pero no se detalla si se utilizó un método como electrotransfección.

Método de identificación de genes: El artículo no especifica un método concreto para identificar los genes editados. Sin embargo, generalmente, después de realizar una edición genética, se pueden usar métodos como secuenciación del ADN o PCR para confirmar la modificación.

Pasos hasta la obtención del producto:

  1. Diseño del ARN guía: Se diseñó un ARN guía específico para dirigir Cas9 hacia el gen CCR5.
  2. Transfección: Se introdujo el complejo CRISPR-Cas9 en las células embrionarias.
  3. Corte del ADN: La enzima Cas9 cortó el ADN en el sitio del gen CCR5.
  4. Edición genética: Dependiendo del mecanismo de reparación celular (NHEJ o HDR), se inactivó o modificó el gen CCR5.
  5. Confirmación: Se requeriría un análisis posterior (no mencionado) para verificar que la edición se realizó correctamente y sin efectos fuera de objetivo.


REFERENCIAS:

  1. Armijos D., Sukno S., Thon M., Pubmed. Transferencia horizontal. NIH [Internet]. 2015; 16 (1): 2. Disponible en: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25555398/
  2. Méndez M., Genes y determinantes de virulencia de Mycobacterium tuberculosis que contribuyen a la evasión de la respuesta inmune. Finlay ediciones [Internet]. 2020 [citado el 2025 enero 24];29(2):82-92. Disponible en: https://www.medigraphic.com/pdfs/vaccimonitor/vcm-2020/vcm202g.pdf
  3. Santillán P., Grether P., Medina M., Chan S., Tapia R., Brena I., Canales R., Linares J., Mendoza H., Muñoz L., Schiavon R., Colegio de Bioética. Reflexiones sobre la ingeniería genética: a propósito del nacimiento de gemelas sometidas a edición génica. Scielo [Internet]. 2020 [citado el 2025 enero 24]. 156 (1). Disponible en: https://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0016-38132020000100053


Alteración en la traducción de genes que se vean alterados en la enfermedad del Covid-19.



Las alteraciones son en base a mutaciones en genes clave como ACE2 y TMPRSS2, que facilitan la entrada del SARS-CoV-2 en las células. Estas mutaciones pueden aumentar la susceptibilidad a la infección o tener un efecto protector (Mayo Clinic, 2022). Un estudio identificó 49 alteraciones genéticas asociadas a un mayor riesgo de COVID-19 grave, afectando a 149 genes. Además, polimorfismos en estos genes influyen en la gravedad de la enfermedad. Estos hallazgos subrayan el papel crucial de las variaciones genéticas en el pronóstico y tratamiento de la COVID-19.

REFERENCIAS:

  1. Mayo Clinic. Investigadores de Mayo Clinic precisan variaciones genéticas que podrían cambiar el curso de la COVID-19 [Internet]. 2022 [citado 2024]. Disponible en: https://newsnetwork.mayoclinic.org/es/2022/09/08/investigadores-de-mayo-clinic-precisan-variaciones-geneticas-que-podrian-cambiar-el-curso-de-la-covid-19/
  2. Agencia SINC. Identifican los vínculos genéticos detrás de la COVID-19 más grave [Internet]. 2022 [citado 2024]. Disponible en: https://www.agenciasinc.es/Noticias/Identifican-los-vinculos-geneticos-detras-de-la-covid-19-mas-grave