EMBRIONES "HÍBRIDOS", ¿AVANCE O POLÉMICA?

La HFEA (Human Fertilisation and Embryology Authority) es un organismo independiente que regula los procesos relacionados con la fertilizacion in vitro y la investigación con embriones humanos en el Reino Unido desde 1991. Recientemente este organismo ha admitido la posible realización de ensayos que posibilitarían la creación de embriones, utilizando por una parte oocitos procedentes de animales, como vacas o conejos y por otra células somáticas humanas, por ejemplo células de la piel, cuyos núcleos permitirían iniciar una reprogramación embrionaria.La técnica básica, conocida como transferencia nuclear de células somáticas, se ha realizado con cierto éxito en animales, recordemos el caso de la oveja “Dolly”. Esta metodología se basa en sacar el núcleo del oocito o gameto germinal femenino, inyectando en su lugar el núcleo de una célula adulta de un donante de la misma especie. Tras la activación correspondiente se puede iniciar el desarrollo de un embrión que contiene el material genético del donante. El interés de esta técnica, pensando en células humanas, sería la obtención de células madre embrionarias compatibles inmunológicamente con un hipotético donante para el posible transplante posterior de estas células, es lo que se conoce como clonación terapéutica. En humanos, sin embargo, esta técnica ha contado con muchas limitaciones y un escaso nivel de éxito. En primer lugar la reprogramación no es, aparentemente, tan reproducible como en animales y por otra parte existe una falta de óvulos que imposibilita un avance metodológico. La utilización, según la HFEA, de oocitos procedentes de animales para los experimentos mencionados sólo se aprobará de forma pormenorizada, permitiendo en su caso, el desarrollo de los embriones por un período máximo de cinco días, es decir hasta un blastocisto de unas 100 células. Se pretende estudiar fundamentalmente los factores celulares que permiten iniciar este proceso de reprogramación nuclear. Sin duda esta decisión puede generar una cierta polémica en un campo de la investigación donde ya existe un debate abierto sobre la utilización de embriones humanos. Los protocolos planteados no pretenden llevar a término el desarrollo del embrión resultante sino sólo conocer los primeros estadios del desarrollo. Es importante recalcar desde el punto de vista biológico dos cosas: la primera es que no se desarrollaría un embrión quimérico con células de las dos especies, recordando libros de H.G. Wells. Los blastocistos resultantes contendrían células de un solo tipo con el material genético nuclear humano del donante. Sin embargo, el segundo aspecto a considerar es que las células resultantes sí serían híbridos citoplasmáticos, es decir, podrían tener mezcla de mitocondrias, tanto humanas como del animal cuyo óvulo haya sido utilizado. Las mitocondrias tienen una cierta cantidad de material genético, concretamente 13 genes esenciales para su función, por lo tanto las derivaciones funcionales de esta circunstancia deben ser estudiadas. Los avances en la investigación biológica a veces pueden sorprendernos y siempre que se habla de células humanas y embriones deben ser analizados con sumo rigor.

ALGUNAS VECES MENOS ES MÁS

Existen algunos estudios en animales de laboratorio que apoyan la hipótesis de que una reducción en la ingesta de nutrientes incrementa la longevidad. Recientemente, en la revista “Nature” se publicaba la existencia de mecanismos moleculares paralelos que podrían explicar la implicación de distintos genes en este mecanismo. Este descubrimiento podría permitir, en el futuro, mejorar la salud y extender la vida media de las personas.Lo mencionábamos hace unos meses en este mismo “blog” (08/03/2007) la longevidad se alcanza, sin duda, con hábitos de vida saludables, pero también influye una cierta “carga genética”. La revista “Nature” (vol. 447) publicó recientemente en dos artículos (pags. 545 y 550) que dos nuevos genes PHA4 y SKN-1 están relacionados directamente con la longevidad observada en gusanos (Caenorhabditis elegans), como los que se muestran en la foto, a los que se les reduce su ingesta nutricional bacteriana.La disminución de nutrientes en mamíferos, concretamente, hidratos de carbono, está relacionada con una menor activación de las señales propias de la insulina, una hormona que libera nuestro páncreas en respuesta a los niveles plasmáticos de glucosa, de hecho muchas dietas adelgazantes “disociadas” se basan en no mezclar hidratos de carbono con otros nutrientes, como proteínas o grasas, para evitar este incremento de insulina. La reducción de las señales propias de esta hormona, así como otros mecanismos paralelos que implican a PHA4 y SKN-1, parece que originan, entre otras acciones, la activación de los genes que permiten aumentar nuestras defensas frente a los radicales libres que se producen en las células indefectiblemente y que son una de las causas del envejecimiento. Los estudios de los mecanismos que impliquen a estos genes en longevidad y su paralelismo en mamíferos serán de gran interés en los próximos años.Nuestra ingesta está relacionada con la sensación de apetito. Existen sustancias que nuestro organismo produce que permiten al cerebro saber si necesitamos o no ingerir alimentos, por ejemplo la leptina que produce nuestro tejido adiposo informa al cerebro que ya hemos comido suficiente y que es mejor gastar la energía acumulada. Los seres humanos que no responden a leptina desarrollan obesidad. Aplicar estos conocimientos en seres humanos requerirá aún muchos estudios pero mientras tanto ahora podemos saber que probablemente quedarnos con un poco de hambre tras una comida puede ayudarnos a vivir un poco más.

SEXO Y ENFERMEDAD MENTAL

Si este artículo empezara hablando de posibles diferencias entre hombres y mujeres en referencia a determinadas habilidades mentales, como por ejemplo, hacer sudokus o conducir vehículos a motor, lo más probable es que me metería en un lío de difícil salida. Las investigaciones sobre las diferencias entre el cerebro de mujeres y hombres, se centran, fundamentalmente, en el grado en el que diferentes enfermedades mentales afectan a cada uno de los dos sexos.Los resultados recientes de distintos estudios apoyan el hecho que las mujeres son más propensas a “interiorizar” los conflictos y por lo tanto tienen una mayor propensión a padecer patologías depresivas o síntomas de ansiedad, así como desórdenes nutricionales, como la anorexia. Los hombres son más propensos a exteriorizar estos problemas, lo que les lleva a sufrir los síntomas más severos de la esquizofrenia, así como a manifestar en mayor grado conductas antisociales y determinadas adicciones, siendo el alcoholismo la más generalizada. Naturalmente existen cuestiones culturales y económicas que ahondan en estas diferencias de género en lo relativo a la enfermedad mental, pero debemos contar con la existencia de factores biológicos.Las respuestas al estrés implican, tanto al sistema nervioso autónomo que nos altera la frecuencia cardíaca o la sudoración de las manos ante una situación “comprometida”, como aspectos endocrinos relacionados con el eje hipotálamo-hipófisis-adrenal que finalmente nos lleva a liberar cortisol para contrarrestar el estrés. Las explicaciones biológicas de las mencionadas diferencias de género respecto a la enfermedad mental, según los estudios publicados, podrían abarcar a ambos mecanismos.Los efectos hormonales son los más explorados, por ejemplo en estudios con primates los niveles de testosterona se relacionan con ciertos grados de agresividad, sin embargo, los estrógenos parece que tienen efectos neuroprotectores, lo que explicaría el mayor agravamiento de los síntomas de la esquizofrenia en el caso de los hombres.Existen suficientes estudios que demuestran diferencias entre el cerebro de hombres y mujeres, pero los científicos se muestran cautos a la hora de establecer conclusiones, ya que no se conocen las posibles implicaciones funcionales, lo interesante será poder aplicar estos estudios para el tratamiento efectivo de las enfermedades mentales.En cualquier caso, como dicen en francés: “¡vive le difference!”.

LA NATURALEZA DE LOS FARMACOS

Hoy es un día importante para los accionistas de Zeltia ya que el fármaco yondelis®, desarrollado por su división biotecnológica PharmaMar, ha sido aprobado por la Agencia Europea del Medicamento para poder ser utilizado en el tratamiento de un cáncer específico: el sarcoma de tejidos blandos. No obstante, esta sustancia, la trabectidina, está siendo investigada para comprobar igualmente su posible utilidad en otros tipos de cáncer más frecuentes, como el de mama o el de ovario, por lo tanto es posible que muchos pacientes puedan, de hecho, beneficiarse de este nuevo fármaco en el futuro. Este antitumoral ha sido desarrollado dentro de un ámplio proyecto de búsqueda de sustancias de interés terapéutico en el mar, un proyecto interesante y arriesgado desde el punto de vista empresarial. Concretamente la sustancia activa que ha dado origen a este nuevo fármaco se aisló inicialmente de un tunicado marino: Ecteinascidia turbinata y es un ejemplo importante de que la búsqueda de nuevos fármacos, como antaño, puede residir en una investigación metodológica de sustancias naturales. No olvidemos, salvando las distancias, que este es el caso de dos de los fármacos más utilizados: la aspirina o ácido acetilsalicílico fue descubierta tras una investigación de las sustancias de la corteza del sauce blanco y finalmente llevaron al químico de la Bayer Félix Hoffmann a la síntesis de este importante analgésico comercializado en 1899. Por otra parte le debemos a los hongos y al bacteriólogo Fleming el descubrimiento de la penicilina en 1928, aunque finalmente fue la participación del químico Chain y el patólogo Florey las que posibilitaron su utilización.Hoy día el avance de las técnicas de difracción de rayos X y la nanotecnología permiten conocer la estructura tridimensional de muchas de las proteínas que pueden ser diana de nuevos fármacos y su diseño por ordenador es otra alternativa importante de la industria farmaceútica, aunque siempre nos quedará el mar.

CELULAS EMBRIONARIAS DE DISEÑO

Hace aproximadamente ocho años que convivimos con noticias que nos acercan poco a poco a futuros tratamientos médicos relacionados con la utilización de las células madre gracias al potencial de estas células en la regeneración de diversos tejidos. Células madre adultas del propio paciente que pueden autoimplantarse, por ejemplo, en el corazón para tratar de regenerar una zona afectada, tal como se ha hecho ya en algunos hospitales o incluso el posible uso de células embrionarias pluripotentes, cuyos experimentos en ratones han mostrado algunas posibilidades. El uso no obstante, de células embrionarias humanas conlleva difíciles cuestiones éticas.
Esta semana se han publicado en la revista “nature” dos artículos científicos de enorme trascendencia relacionados con la posible derivación de células pluripotentes, semejantes a las embrionarias que permitirían soslayar estas cuestiones. En primer lugar, dos grupos distintos de investigadores, Jaenisch en EEUU y Yamanaka en Japón, han conseguido obtener “células pluripotentes inducidas” a partir de células somáticas de la piel de ratones. Para ello, introdujeron mediante vectores retrovirales en estas células somáticas, cuatro genes correspondientes a factores de transcripción conocidos que de alguna forma “despertaron” a estas células de su letargo confiriéndoles propiedades semejantes a las embrionarias. La dificultad más evidente de estos experimentos es que se utilizan partículas virales y factores de transcripción que pueden desarrollar cáncer y por lo tanto no podrían utilizarse en pacientes, por lo tanto después de reproducir estos experimentos con células humanas, donde probablemente se necesiten más de cuatro factores habrá que buscar una forma de reprogramación compatible con un posible implante en humanos.El otro artículo al que me refería es de Kevin Eggan de la Universidad de Harvard. En estas investigaciones en lugar de utilizar células adultas utilizaron células embrionarias aberrantes de ratón, es decir con una dotación cromosómica anormal. Hay que decir que en la reproducción asistida se producen un 3-5% de cigotos con dotación cromosómica anormal, por ejemplo al ser fecundado el óvulo por dos espermatozoides al mismo tiempo. Estos cigotos no son en absoluto viables y son por lo tanto descartados. Los experimentos mencionados permiten suponer que estos cigotos no viables podrían ser desprovistos del material genético reemplazándolo por el del propio paciente. Las “células pluripotentes inducidas” obtenidas de esta otra forma podrían igualmente ser de utilidad sin que se derivasen las cuestiones éticas que hoy por hoy ensombrecen los experimentos con células embrionarias humanas.Las dos posibilidades, tanto la reprogramación de células somáticas como la posible transferencia nuclear a cigotos aberrantes, tienen aún muchas cuestiones que resolver, la única respuesta es seguir investigando.

EL ORIGEN DE LA VIDA

Uno de los principales problemas que surge a cualquiera que trata de imaginar cómo pudo surgir la vida en la tierra primitiva es adaptar nuestro cerebro, acostumbrado a medir el tiempo en horas, días o incluso algunos años, a la escala de tiempo geológico. Nuestro planeta tiene aproximadamente 4.500 millones de años y la aparición de las primeras formas de vida fue hace unos 2.500 millones de años de años. Tratar de comprobar cualquier hipótesis en el laboratorio no es fácil pues ningún científico cuenta con los millones de años que la naturaleza ha tenido para producir una célula primitiva, capaz de aprovechar la energía ambiental para sobrevivir y autoreplicarse. El pasado día 20 de mayo falleció de un paro cardíaco, Stanley Miller, uno de los científicos pioneros en los estudios sobre el origen de la vida que trató de recrear la atmosfera primitiva reductora de la tierra en un “artilugio” de vidrio en el laboratorio. Esta “nube de gas” en el matraz fue sometida a descargas eléctricas con dos electrodos durante varios días, simulando rayos de tormentas prebióticas. Al cabo de algún tiempo se pudo comprobar la aparición, en estas condiciones, en el fondo del recipiente de sustancias orgánicas, como amino ácidos o nucleótidos que están presentes en nuestras células. Estos resultados, fueron un gran respaldo para las hipótesis que suponen que en nuestro planeta, en algún momento, hace algo más de 2.500 millones de años se dieron las circunstancias para que surgieran en la atmosfera o en determinados reductos marinos, moléculas capaces de ensamblarse hasta crear la maquinaria vital de lo que hoy día conocemos como células, es decir la unidad básica de la vida. Tardaremos en saber cómo pero al menos podemos tratar de imaginarlo.