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Poneos la Bata…
Hace tiempo que tengo ganas de empezar una serie/sección llamada Poneos la Bata… para explicaros como es el trabajo día a día de un bioquímico, así veis lo maravilloso/asqueroso que es nuestro trabajo. Resulta que hoy justo estaba escribiendo un artículo sobre otras cosas para el Lunes, pero me he tropezado con un artículo genial en una página amiga.
Seguro que alguna vez os habéis preguntado cómo vemos el ADN. Por eso os dejo este link, porque creo que en ADSADN lo han explicado realmente genial. Ya añadiré /añadiremos más cosillas, y a ver que tal os sienta la bata…
Los 9 tipos de investigador principal (el comic)
Extraído de ScienceBlogs
Apoptosis (La viñeta)
Quizás sea el cómic más freak de todos los que he colgado por aquí, pero después de haberos contado el fenómeno, y haberos puesto un buen vídeo, sólo me quedaba la viñeta:
(Sacado de NearingZero.Net)
¿Y que tiene que ver eso con mi tesis?
Y aunque se os queden los ojos como platos, es nuestro pan de cada día…
Las Vacunas del Futuro
(Como avisé la entrada de hoy es especial, ya que será la primera que podrá leerse también en el Museo de la Ciencia, donde me estreno como colaborador…)
Algo ocurría a las recolectoras de leche infectadas por la viruela vacuna, que les libraba de padecer la letal viruela humana. Esta simple observación llevó al médico rural Edward Jenner a establecer los primeros experimentos vacunales en 1796, cuando una ola de viruela asolaba Europa.
Imagen Extraída de debiogeo.blogspot.com
Tomó viruela de la granjera Sarah Nelmes (cuya infección era de origen vacuno) y la introdujo en el pequeño James Phipps de tan sólo 8 años. Como era de esperar, el pequeño mostró síntomas propios de la infección por la viruela vacuna. Lo sorprendente estaba por llegar, cuando, una vez recuperado de la enfermedad, el médico inglés le inyectó muestras infectadas de viruela humana, sin observar síntoma alguno.
Aunque hoy día se considere a Jenner el padre de las vacunas, las primeras evidencias escritas de prácticas de vacunación datan del siglo XI en China. Dichas prácticas cosistían en sacar pus de las heridas de viruela de enfermos e introducirlo en individuos sanos.
El mismo protocolo fue introducido en Gran Bretaña por Lady Mary Wortley Montagu, y en el siglo XIII la “variolización” se extendió a toda Europa. Los problemas higiénicos de la época unidos al riesgo que acompaña al protocolo, hicieron que tras grandes fracasos, se fuera abandonando la práctica.
Tras el éxito de Jenner la carrera por conseguir la profilaxis de numerosas enfermedades ha sido impresionante. Para múltiples enfermedades se adoptaron protocolos similares, o se buscaron otros más seguros.
Así, las vacunas vivas (con bajas dosis de patógenos vivos) dieron paso a las vacunas con parásitos atenuados (cuya capacidad de causar patología está muy reducida o es nula) o directamente muertos, para aumentar su seguridad, manteniendo los resultados de protección.
Para algunas enfermedades este tipo de vacunas sencillas era suficiente y gracias a ello hoy en día contamos con varias vacunas que ya llevan varios años con nosotros.
¿Pero qué ocurre con las enfermedades en las que inocular el parásito vivo, atenuado o muerto no es suficiente? ¿Cuales son las estrategias que se siguen actualmente?
Tras los fracasos en los protocolos básicos, se empezó a hilar un poco más fino. Y es que de lo que se trata es de “enseñarle” al sistema inmunológico frente a que tiene que combatir, para que esté preparado. Y para ello, muchas veces, un patógeno entero es demasiada información.
Empezó la carrera por buscar antígenos (subunidades del patógeno que despiertan la atención del sistema inmune) para dirigir frente a ellos una respuesta bien definida, para que quede recuerdo durante mucho tiempo de dicho antígeno.
Prácticamente la totalidad de los antígenos son proteínas. Puesto que aislarlas de los patógenos no da buenos rendimientos, lo mejor es, gracias a la tecnología del ADN recombinante, obtener el gen que produce la proteína y producirla en grandes cantidades en bacterias o levaduras.
Algunas barreras se salvaron gracias a esta tecnología, y ya hay vacunas de este tipo en el mercado, como la reciente vacuna para luchar contra el cáncer de útero, Gardasil.
En ocasiones las proteínas por si solas no son suficientemente inmunogénicas, por lo que se les acompaña de compuestos que ayudan a redirigir o aumentar la respuesta inmunológica llamados adyuvantes. Existen numerosos tipos de adyuvantes y la elección radica en la respuesta inmunológica concreta que se pretende estimular.
El problema de las proteínas es que son muy suyas, su estabilidad puede ser limitada y muchas veces las bacterias y las levaduras no daban resultados satisfactorios. Entonces se pensó en dar otro paso adelante, y meter directamente el gen que produce la proteína en grandes cantidades, y dejar que las células de nuestro propio organismo produzcan el antígeno.
Llegó el turno de las vacunas de ADN.
Las bacterias tienen un tipo de ADN circular muy pequeño y estable, denominado plásmido que se ha convertido en la estrella de la ingeniería genética, y que de normal es usado por las bacterias para acumular genes destinados a resistir antibióticos, entre otras cosas.
Imagen Extraída de Wikipedia
Quitando todos esos genes y poniendo nuestro gen de interés mediante ingeniería genética, tenemos “un anillo” con la información necesaria para que, una vez introducido en nuestras células, se produzca el antígeno deseado.
Al ser ADN bacteriano, no necesitamos usar adjuvantes (en la mayoría de los casos), ya que el sistema inmune lo detecta como extraño (al fin y al cabo es parte de una bacteria) y se ve estimulado por su propia naturaleza. Además es barato de producir, y altamente estable.
Actualmente las vacunas de ADN inundan los ensayos clínicos de las vacunas del futuro, las que hoy en día protagonizan las publicaciones científicas específicas, y con las que contamos para inducir profilaxis en múltiples enfermedades.
Pero también podemos introducir los genes de los antígenos en virus atenuados, que entran en nuestras células de forma controlada e introduzcen y expresan los genes de los antígenos en nuestro interior, sin producir ninguna patología. Actualmente los virus más utilizados son el virus vaccinia (además de otros poxvirus), y adenovirus.
La secuenciación de los genomas de múltiples patógenos, y la cada vez más desarrollada ingeniería genética nos van dotando de estas nuevas herramientas para intentar conseguir algo tan complicado como la profilaxis. Como siempre, constantemente salen cosas nuevas, porque cada vez podemos hacer las cosas a un nivel de detalle mayor. Por eso al principio se inoculaba el bicho vivo, luego muerto, luego pedacitos, luego los genes que producían los pedacitos…
Así que si en poco tiempo véis que las vacunas de ADN, o las basadas en virus inundan las noticias de biomedicina, ya estábais avisados de antemano. Y los investigadores estaremos ya metidos en algo más pequeñito, porque habrá enfermedades que tampoco se consigan curar con lo que hoy en día sabemos, y por supuesto, no vamos a tirar la toalla.
Pruebas de Paternidad
Sacado de TheScientificCartoonist
Sacado de PHDcomics
La Polémica llega a Sonicando
Esta entrada es sólo un aviso para navegantes, este mes promete bronca. El motivo no es trivial, la cosa no va de violencia verbal gratuita. Simplemente, en la ociosidad de las vacaciones, entre bañito en la playa y bañito en la playa, he leído demasiadas barbaridades en internet, y lo que más me ha sorprendido es el gran número de adeptos a las barbaridades.
La polémica se centrará en tres grandes bloques, quizás los TRES grandes bloques de controversia que tocan mi mundo laboral. Cada bloque tendrá su artículo, ya que lo de hoy, solamente es una declaración de intenciones.
El primero es el ya tan sobado mundo de la experimentación animal, que yo creo que merece la pena tratarlo desde mi punto de vista, desde el punto de vista de alguien que se salpica las manos con el tema. Puede pareceros trivial, sobre todo por lo trillado, pero tiene sus riesgos. No hace demasiado tras publicarse en un periódico (sin permiso) el nombre de un director de animalarios en Cataluña, y relacionarlo con experimentación en macacos, las amenazas de muerte llegaron a su vida, junto con el obligado cambio de domicilio.
El segundo resumirá la falsa conspiración en la sombra del mundo que rodea a las vacunas. De nuevo creo que merece la pena que os enteréis de primera mano, de la realidad de la investigación en este campo, del enorme esfuerzo mundial que supone, y de como se gestionan los dineros con las farmacéuticas. He leído tantas burradas este mes, que sinceramente no pienso dejar ni un hueco a los ignorantes que cubren de mierda y estupideces el esfuerzo de mi trabajo y del de gran parte de la comunidad científica.
El tercero consistirá en un intento de frenar la tontería que rodea al mundo del VIH/SIDA. He leído auténticos insultos a la inteligencia al respecto, una nueva y gran teoría de la conspiración, que alimentada por el fenómeno “Todo el mundo puede escribir en internet”, puede llegar a ser tan peligrosa como falsa. Con estupideces de la talla de que el VIH no es el causante del SIDA, o que no se transmite a nivel sexual, muchas personas ignorantes pueden adoptarlas como dogmas y meterse en problemas muy serios.
Sé que muchos pensaréis que es darse cabezazos contra la pared, pero yo personalmente tengo que tener la conciencia tranquila, y como ya se ha mencionar alguna vez en los comentarios, creo que es mi DEBER como conocedor de primera mano de estos temas, meter un poquito de cabeza entre tanta polémica.
Parte de la responsabilidad de tener conocimientos implica defender la verdad cuando se intenta empañar con mentiras.
Así que agárrense los calzones, que la polémica, llega a sonicando.
La Eterna Lucha
Tenemos la constumbre inmobilista de pensar que todo lo que hemos conocido y comprendido, ha sido así desde el inicio de los tiempos. Es una postura tan equivocada como lógica, debido a que para nosotros, desde nuestro principio, todo ha sido así.
Sería de extrañar que estando enfermos pensáramos distinto, y por ello mantenemos formas de pensar erróneas y perspectivas mal tomadas respecto a cómo enfrentarnos a las enfermedades.
Tendemos a pensar que una infección es un hecho puntual, una batalla que se libra en un momento dado y que tiene como escenario un punto concreto: nuestro organismo. Pero la batalla no es nueva, ni las armas son las de toda la vida.
Los virus no son algo nuevo. Siempre los hubo. Evolutivamente tuvimos que diseñar algo para hacer frente a una amenaza a nuestra existencia. Ahí empezó una danza que aún se mantiene, una carrera armamentística nutrida de genes en vez de balas que aún sigue activa.
Nosotros necesitamos defendernos para sobrevivir y transmitir nuestros genes; los virus necesitan entrar sin ser descubiertos y perpetuarse sin matar a su huésped para realizar el mismo ejercicio. Para las dos cosas hace falta coger confianza con el enemigo, y ver que cartas jugar en cada momento.
Al principio todo debió ser muy sencillo, más que sencillo, tosco, pero no por ello menos efectivo. Si el virus intenta entrar a la célula por un sitio, se bloquea, y ya está. ¿Pero si consigue entrar de otra forma? Entonces toca empezar a pensar como eliminarlo desde dentro, mientras apuntalamos las puertas, para que no vuelva a pasar.
Imagen Extraída de the-scientist.com
Poco a poco millones de estrategias se diseñaron por ambas partes haciendo que una infección, vista desde un punto de vista estratégico, sea prácticamente una obra de arte.
El virus Vaccinia es un virus enorme, con unos 250 genes, que dedica un grán número de genes a inhibir la respuesta inmune del hospedador.
Uno de los procesos que se cuida de evitar es la inflamación que se produce en el organismo como consecuencia de su entrada. Lo sorprendente es estudiar los genes dedicados a inhibir la inflamación y darse cuenta de que son como algunos humanos, con ciertas diferencias. Lo que indica, que durante la evolución, en las batallas moleculares hay casos claros de espionaje.
Uno de los mediadores que utiliza el cuerpo para producir inflamación es la Interleuquina 1beta (IL-1b) Cuando se une a un receptor celular específico se desencadenan varios mecanismos, que terminan en un proceso inflamatorio.
La inflamación llama mucho la atención, sobre todo porque vienen la plana mayor del sistema inmune a ver que pasa, y el virus ha de evitarlo como sea. Harto de ser descubierto por dicho mecanismo, decidió quitar de enmedio la interleuquina 1 beta. ¿Cómo? Pues creando un receptor falso igual al natural, sólo que sin la zona de unión a la célula. Así la interleuquina se unirá al receptor viral falso y no llegará al verdadero. Entonces no pasará nada, no habrá señal de alarma y la infección podrá progresar.
Un primer paso para empezar en silencio, pero no el único. Existen varias formas de llamar la atención del sistema inmune, y para cada una el virus ha tenido que desarrollar un mecanismo como el citado.
También sucede al revés. También hay mecanismos celulares para eliminar ataques virales.
Uno de los descubrimientos más recientes en la biología molecular ha sido el ARN de interferencia:
Imagen extraída de www.biotecnologia.co.cr
En una célula si aparece ARN de doble cadena, normalmente procede de virus o de transposones. Por lo tanto, las células se armaron de una enzima, llamada DICER, que corta el ARN de doble cadena, por si es un virus. De esta forma eliminan la posibilidad de desarrollo de un material génico extraño que ha conseguido atravesar la membrana.
Existen millones de ejemplos como los citados, pero como sucede en la vida real, no son tan importantes los mecanismos como lo que subyace tras ellos. Volvamos a los dos ejemplos citados:
Resulta que el receptor viral “falso” de la interleuquina 1 beta, es muchísimo más efectivo inhibiendo la inflamación que los fármacos que existen en el mercado para tratar enfermedades en las que la inflamación es un gran problema. Y mediante ingeniería genética podemos obtener el gen del virus e introducirlo en bacterias o levaduras para conseguir suficiente receptor como para poder servir al público.
El ARN de interferencia ha supuesto toda una revolución en el mundo de la biología molecular. Resulta que si conocemos la secuencia de un gen, podemos diseñar secuencias complementarias que se unirán a sus ARNs, así se forman ARN de doble cadena “artificiales” que DICER cortará igualmente. La expresión de dicho gen se verá muy reducida, sino completamente silenciada. Así podemos saber si un gen es esencial para una función determinada, sin tener que eliminarlo.
Pero sacar información de batallas siempre ha sido más fácil que meter mano en ellas.
Estamos aprendiendo las reglas que las dominan y como actúan las dos partes en su guerra. Actualmente no se entiende la investigación básica en inmunología sin utilizar patógenos. Y es que saber los genes que activan o inhiben, muchas veces nos da información de para que sirven dichos genes.
También aprendemos que los patógenos que son más agresivos, lo son porque llevan menos tiempo evolucionando con nosotros y no han aprendido como pasar desapercibidos en nuestro interior. La consecuencia de todo esto es que llaman tanto la atención, que producen una respuesta exagerada que puede llegar a causar la muerte. Así ocurre con virus como el ébola, el VIH, y por eso se le tiene tanto miedo a la gripe aviar.
Por último, saber que estamos entrometiéndonos en medio de una guerra de millones de años, nos pone también en nuestro sitio. Nos ayuda a entender porqué se obtuvo protección con algunas vacunas del pasado , y porqué no conseguimos los mismos resultados para algunas patologías actualmente. Y es que por mucho que sepamos, no es nada fácil entrometerse en mundos tan pequeños y a la vez tan sofisticados.
Recomendaciones de la Casa
Ya me tocaba a mi darme un homenaje, y salir unos pocos días. No me alejaré mucho del Blog en estos 15 días, pero habrá más huecos que de costumbre. Así que para rellenarlos, siguiendo un buen ejemplo, os dejo lo que considero que, hasta ahora, no os deberíais perder de entre lo escrito en Sonicando.
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Para los necesitados de música, les recomiendo que revisen una a una las canciones del día, que en estos meses han sido muchas, y sobre todo muy variadas…
