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Tratamiento genético de las enfermedades mitocondriales

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Tratamiento genético de las enfermedades mitocondriales

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Luis Maroto Tordesillas

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Salud Día mundial de las enfermedades raras

Un estudio publicado en 2020 abre nuevas vías de investigación para el tratamiento genético de las enfermedades mitocondriales.

Si hace un par de años nos preguntan si había esperanzas en la curación o en el , la respuesta habría sido, desgraciadamente que no, que "aún no". tratamiento de las enfermedades mitocondriales Sin embargo, desde el verano pasado todo ha cambiado. Gracias a la ciencia, al fin podemos vislumbrar a lo lejos, un halo de esperanza para este conjunto de enfermedades que a día hoy no tienen cura.

En julio de 2020, se publicó un estudio científico en la revista Nature que arroja importantes respuestas que invitan a seguir investigando y trabajando en el abordaje, tratamiento y curación, de las enfermedades mitocondriales; enfermedades que a su vez, se engloban dentro de las llamadas enfermedades raras que este domingo, 28 de febrero, celebran su día mundial.

Pero antes de explicar en qué consiste este avance genético en las enfermedades mitocondriales, contemos primero qué son estas enfermedades que afectan sobre todo a niños y que causan un importante daño en numerosos órganos del cuerpo.

Enfermedades mitocondriales

A nivel mundial, se han descrito unas 7.000 enfermedades raras, esto es, enfermedades que afectan a . Sin embargo, puede que no sean tan infrecuentes como pensamos: sólo cinco de cada diez mil habitantes sólo en España, 3 millones de personas viven con una enfermedad rara, lo que supone un gran impacto para afectados y familiares.

En el caso concreto de las enfermedades mitocondriales, éstas afectan a 1 de cada 5.000 nacimientos, , y "se producen por mutación del ADN de las mitocondrias y lulas del organismo, cuya función es la de generar la energía necesaria para mantener la vida y para el desarrollo y correcta función de los órganos y sistemas", según explica la Fundación Mencía se caracterizan por el deterioro y la disfunció órganos fundamentales, lo que deriva en graves problemas de salud y en muertes prematuras". Es clave, por tanto, explicar que las mitocondrias "son partes constitutivas de las c é tal y como expone la Federación Española de Enfermedades Raras (FEDER).

Podemos decir, por tanto, que las enfermedades mitocondriales en son el resultado del fracaso en el funcionamiento de las mitocondrias. Además y según informa la Asociació n de Enfermos de Patolog í a Mitocondrial (AEPMI) é este artículo lulas del cerebro, corazó de su web, son enfermedades genéticas, crónicas y degenerativas y "parecen ocasionar el mayor daño a las c n, h í gado, m ú sculo, ri ñón y a los sistemas endocrinos y respiratorios, debido a que son los órganos con mayores necesidades energ é ticas especialmente el sistema nervioso, músculos y corazón".

Tratamiento esperanzador

El 95% de todas las enfermedades raras siguen necesitando opciones de tratamiento eficaz y las enfermedades mitocondriales son una de ellas. Como afirma la AEPMI, " todos los afectados por estas enfermedades dependen de los avances m gicos, que est án completamente ligados a la investigación". En la actualidad, como hemos dicho estas enfermedades mitocondriales no tienen cura sino tratamientos que se marcan como objetivo, sostiene la AEPMI, aliviar los síntomas y retrasar la progresión de la enfermedad. Pero hoy en día podemos decir que se ha dado un paso de gigante, o al menos un paso realmente importante en el conocimiento de esta enfermedad.

Según explica a EL ESPAÑOL Lluis Montoliu, investigador científico en el Centro Nacional de Biotecnologia (CNB-CSIC) , , más conocidas como hasta el día de hoy, no se podía o era muy complicado llegar al genoma de la mitocondria -hacia el interior de ésta- para poder hacer cambios en su ADN, ni siquiera con las técnicas de edición genética CRISPR tijeras gen y .

Las CRISPR, explica Montoliu, que es uno de los mayores expertos en esta técnica, "son muy versátiles y sirven y funcionan para casi todo, menos para las mitocondrias. Donde menos funcionan es en la mitocondrias". Es decir, estas t é cnicas de edición genética "cortan y modifican" cualquier secuencia del genoma de cualquier célula, pero no son capaces de llegar al ADN mitocondrial (que se hereda de la madre únicamente).

Ahora, sí es posible llegar al ADN de la mitocondria, a raíz de otra técnica de edición genética más antigua que las CRISPR, las llamadas TALENs. Según explica Montoliu, al científico David Liu, investigador del Instituto Broad del MIT y Harvard (EEUU), se le ocurrió entrar (a la mitocondria) por otra vía distinta a las CRISPRS, por las ya citadas TALENs. Los investigadores combinaron esta técnica con una compleja acción química que dio lugar a una nueva herramienta o sistema de edición que llamaron " el estudio publicado en julio de 2020 en la revista Nature).

de forma más precisa y técnica, "este sistema de edición utiliza una toxina bacteriana modificada y proteínas de unión específica al ADN", y Tal y como recoge la Fundación Mencia en este artículo es capaz de "acceder al interior de las mitocondrias, lo que hasta el momento era una barrera t é cnica para otras estrategias de edició n gen ó mica" . Este hallazgo proporciona al fin, un método y una línea de trabajo para el estudio de las enfermedades mitocondriales.

Esta nueva herramienta o estrategia -comenta Montoliu- " da una esperanza para que sea posible modificar las mutaciones de las mitocondria, ya que hasta ahora no se podía hacer". Además, y de forma más general, "ahora sabemos que la respuesta de las enfermedades mitocondriales no está o no serán las CRISPR, sino las TALEN; pero esto da igual. Lo importante es que existen herramientas que sirven, pero para esto habría que descubrirlas y validarlas. Y esto es lo que han hecho, a nivel preliminar, estos investigadores americanos".

Sin embargo, queda lejos aún para poder aplicar esto a cualquier terreno terapéutico, falta aún un largo camino de investigación por desarrollar; pero sin duda esto abre una puerta al optimismo para la curación y el tratamiento de las enfermedades mitocondriales. "Es un momento muy inicial de la investigación, pero hay una esperanza cierta y real, pues sin este estudio podríamos decir que no es posible modificar a voluntad el genoma de las mitocondrias o es muy difícil, pero con este estudio ya publicado, podemos decir que sí, que al menos, hay esperanza", concluye Montoliu.

La inversión y la investigación es crucial no solo en éstas sino en todas y cada una de las enfermedades raras .

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El nuevo 'corta-pega' genético que da esperanza para las enfermedades más raras entre las raras

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Si hace un par de años nos preguntan si había esperanzas en la curación o en el , la respuesta habría sido, desgraciadamente que no, que "aún no". tratamiento de las enfermedades mitocondriales Sin embargo, desde el verano pasado todo ha cambiado.

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Llega a los supermercados el tomate púrpura, modificado genéticamente, y quiere ser el próximo superalimento 

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Llega a los supermercados el tomate púrpura, modificado genéticamente, y quiere ser el próximo superalimento

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Llega a los supermercados el tomate púrpura, modificado genéticamente, y quiere ser el próximo superalimento

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Sara, Olimpia, Elena

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Hay que reconocer que, a simple vista, no es muy apetecible. Pero sus propiedades harán que quieras introducirlo en tu dieta.

Los alimentos modificados genéticamente poco a poco han ido perdiendo su estigma, al demostrarse que son seguros. Cada vez hay más en el mercado, y muchos de ellos los consumimos sin saber que han sido modificados.

Pronto llegará a las fruterías (está en fase de aprobación) el tomate púrpura, que quiere convertirse en el próximo superalimento.

Ya existen desde hace tiempo tomates morados a partir de la berenjena, pero esta nueva variante es diferente, porque no toma el color de la berenjena, sino del.. arándano.

Los arándanos son frutos muy ricos en antioxidantes, compuestos que refuerzan el sistema inmunitario, son antiinflamatorios, protegen contra el cáncer y otras enfermedades, y combaten los virus y los microbios.

En las pruebas de laboratorio, los ratones que consumieron tomates púrpuras, vivieron un 30% más que otros que no lo hicieron.

Estos antioxidantes provienen de las antocianinas, el pigmento de los arándanos que los convierte en un superalimento.

Según cuenta The New York Times Magazine, los tomates tienen más de 30.000 genes, y algunos de ellos producen antocianinas de forma natural, pero en menor cantidad que los arándanos.

Los genetista británica Cathie Martin añadió dos genes adicionales al tomate convencional, que activan la producción de las antocianinas púrpuras naturales del tomate en los frutos.

Esta modificación genética se puede aplicar a diferentes variedades de tomates, para obtener tomates cherry púrpura, por ejemplo.

Y las aplicaciones comerciales son muy interesantes: ¿qué tal un ketchup de color morado?

El resultado es un supertomate con el doble de antioxidantes que los arándanos. Un beneficio adicional es que estos tomates púrpuras duran el doble que los convencionales.

Así que son mucho más ecológicos porque se reducen los desperdicios de comida, ya que no se estropean tan fácilmente. Competirán con los tomates japoneses que reducen el estrés.

La empresa norteamericana Circle Around de Sound ha pedido comercializarlos en Estados Unidos. Si todo va bien, llegarán a las fruterías a finales de año.

Quizá no sean muy apetecibles a la vista, pero su sabor es el mismo que un tomate convencional, y sus ventajas nutritivas son muy importantes. Seguro que son un éxito de ventas.

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Llega a los supermercados el tomate púrpura, modificado genéticamente, y quiere ser el próximo superalimento

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Hay que reconocer que, a simple vista, no es muy apetecible. Pero sus propiedades harán que quieras introducirlo en tu dieta. Los alimentos modificados genéticamente poco a poco han ido perdiendo su estigma, al demostrarse que son seguros. Cada vez hay más en el mercado, y muchos de ellos los consumimos sin saber que han sido modificados.

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Genética para reducir rechazo durante transplantes

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Genética para reducir rechazo durante transplantes

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Iván Cano y Jaime Lanchas

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Un grupo de investigadores de diferentes instituciones francesas ha relacionado un gen con el rechazo a trasplantes renales en humanos. El gen, que forma parte del Complejo Mayor de Histocompatibilidad (CMH), podría ayudar a predecir de forma más eficaz la probabilidad de rechazo en pacientes que necesiten un trasplante renal.
El trasplante de riñón es considerado una de las mejores opciones para pacientes con enfermedades renales en etapa terminal. Sin embargo, siempre existe cierta probabilidad de rechazo, lo que, en ciertos casos, puede poner en riesgo la vida del paciente. Por este motivo, en la actualidad, los profesionales sanitarios tienen en cuenta diferentes parámetros inmunológicos y genéticos que pueden alterar la probabilidad de rechazo del trasplante renal.

Ahora, los resultados de un estudio publicado el pasado 14 de marzo en la revista Nature sugieren añadir un gen, MICA, a la lista de parámetros implicados en el rechazo a trasplantes renales. El gen, que fue descubierto hace casi 30 años, podría ayudar a reducir el riesgo de rechazo en pacientes con trasplantes renales.

El estudio ha sido realizado por investigadores del Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), la Universidad de Estrasburgo y el Hospital Universitario de Estrasburgo, en colaboración con profesionales de la iniciativa francesa TRANSPLANTEX.

Un nuevo rol para el gen MICA

El gen MICA, ubicado en el cromosoma 6 humano, codifica para una proteína de membrana relacionada con la respuesta inmunitaria. Este gen, que presenta múltiples polimorfismos, fue descubierto hace casi 30 años por el Dr. Seiamak Bahram, investigador en INSERM y director del estudio, pero, hasta ahora, no se había demostrado su relación con el rechazo a diferentes trasplantes.

En el trabajo, los autores han demostrado cómo la discordancia entre el gen MICA en un paciente y el de su trasplante renal puede estar relacionada con el rechazo al trasplante. En concreto, esta discordancia es la responsable de la generación de anticuerpos dirigidos a las proteínas del donante, lo que provoca el rechazo al órgano trasplantado.

Los pacientes MICA-discordantes tienen una probabilidad mayor de necesitar un segundo trasplante

Para el trabajo, los autores tomaron datos de 1.356 pacientes de diferentes hospitales que recibieron trasplantes renales entre los años 2002 y 2011: 104 de Montpellier, 17 de Paris-Saint-Louis, 188 de Toulouse, 262 de París-Necker, 304 de Nancy y 391 de Nantes. Los pacientes involucrados en el estudio recibieron seguimiento durante un periodo de entre 6,3 y 12,9 años tras el primer trasplante.

En un primer paso del estudio, el equipo de investigadores analizó los datos del genoma de los pacientes y de sus trasplantes y separó los pacientes en dos grupos: un primer grupo en los que las variantes del gen MICA en el paciente y en el trasplante coincidían ( MICA-concordantes) y un segundo grupo en el que estas variantes eran diferentes ( MICA-discordantes). Tras separar ambos grupos y analizar diferentes aspectos relacionados con el rechazo del trasplante en cada uno ellos, los autores advirtieron que, en pacientes MICA-discordantes había una cantidad significativamente mayor de retrasplantes (10%) que en pacientes MICA-concordantes (5%).

En el siguiente paso del estudio, los autores analizaron la supervivencia del tejido o órgano trasplantado en cada uno de los 1.356 pacientes durante los años de seguimiento. Los resultados determinaron que, en pacientes MICA-concordantes, los trasplantes presentan tasas de supervivencia mayores a las de los pacientes MICA- discordantes.

Los anticuerpos dirigidos contra las proteínas MICA, un factor de riesgo que aumenta la probabilidad de rechazo

Para demostrar la implicación de MICA en el rechazo al trasplante renal, los investigadores tomaron muestras serológicas de 534 pacientes antes y después del trasplante y analizaron la presencia de anticuerpos dirigidos contra proteínas MICA. Los resultados indicaron que tanto la presencia de anticuerpos dirigidos contra proteínas MICA antes del trasplante como el desarrollo de los mismos tras la intervención aumenta la probabilidad de rechazo del trasplante renal. De entre estas dos situaciones, los autores encontraron que la generación de anticuerpos después de la operación reduce mucho más la supervivencia del trasplante.

Los autores han demostrado, además, que el rechazo mediado por los anticuerpos contra las proteínas MICA presenta un efecto sinérgico con el rechazo mediado por los anticuerpos HLA tanto antes como después del trasplante.

Los resultados de este estudio demuestran la relación entre la discordancia respecto al gen MICA entre paciente y donante, a la vez que sugieren su utilización para predecir y reducir el riesgo a que se produzca un rechazo en pacientes con trasplantes renales. "Tras esta investigación, podemos considerar la inclusión en la práctica clínica habitual de la secuenciación del gen MICA y la identificación de anticuerpos anti-MICA en pacientes antes del trasplante, para evaluar la histocompatibilidad con el donante, y después del trasplante, para mejorar la prevención del rechazo.", explica el Dr. Bahram.

Futuras investigaciones acerca de este gen podrían ayudar a determinar si influye en el rechazo a otro tipo de trasplantes. "Tenemos previsto estudiar el papel de MICA en el trasplante de otros órganos sólidos, como el corazón, el pulmón y el hígado", indica Bahram.

Referencia: Carapito R, et al. The MHC class I MICA gene is a histocompatibility antigen in kidney transplantation. Nat Med. 2022 Mar 14. doi: 10.1038/s41591-022-01725-2

Fuente: MICA: A New Immune Response Gene That Predicts Kidney Transplant Failure. Inserm pressroom: https://presse.inserm.fr/en/mica-a-new-immune-response-gene-that-predicts-kidney-transplant-failure/44946/
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Genética para reducir el rechazo en trasplantes renales

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Un grupo de investigadores de diferentes instituciones francesas ha relacionado un gen con el rechazo a trasplantes renales en humanos. El gen, que forma parte del Complejo Mayor de Histocompatibilidad (CMH), podría ayudar a predecir de forma más eficaz la probabilidad de rechazo en pacientes que necesiten un trasplante renal.

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Lucia Mena del Puerto

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El mayor riesgo del xenotrasplante (órganos de animales a personas) es provocar rechazo en el receptor

Para evitarlo, se realizan ciertas modificaciones genéticas, inactivando genes del cerdo y añadiendo otros humanos

Se modifican los genes a nivel embrionario: "El animal ya nace con esas modificaciones genéticas"

Lo explica Lluís Montoliu, investigador del Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC). Y apunta cuál es el principal problema en este tipo de trasplantes: el rechazo. "Plantean un reto que hay que resolver científicamente. Nuestro sistema inmunitario rechazará un órgano porcino si pretendemos introducirlo en el cuerpo de una persona, al detectarlo como extraño". Entonces, la solución es "humanizarlo". Pero ¿cómo se "humaniza" un corazón de cerdo?

" Le han apagado genes que detonan el rechazo y le han añadido genes humanos que controlan el rechazo, la inflamación y la coagulación", resume Guillermo Ramís, veterinario, profesor en la Universidad de Murcia e investigador en xenotrasplantes desde hace más de 20 años. "Cerdos genéticamente modificados ya se utilizaban en el año 2000". Explica que se trata de modificar genes en el órgano, antes de trasplantarlo, y que esto ya se hacía. "Lo que es realmente novedoso es la técnica de edición genética que han utilizado, el CRISPR".

Se trata de una técnica nueva, descubierta hace menos de diez años, que " permite ir añadiendo más modificaciones genéticas y que los embriones sigan siendo viables. Es decir, modificar ciertos genes que hacen que el animal no produzca algunos de los eventos de rechazo. Es una técnica mucho más eficiente y precisa, y permite que la viabilidad de embriones sea mayor", explica Ramís. Uno de los "padres" de esta técnica revolucionaria, por cierto, es español: el investigador de la Universidad de Alicante Francis Mojica. "No entiendo cómo no le han dado el Nobel todavía", comenta Ramís.

Hablamos de embriones porque "la modificación genética siempre hay que hacerla en vía prenatal". Es decir, el animal que se va a utilizar en este tipo de trasplantes "ya nace con esas modificaciones genéticas". El cerdo utilizado para el trasplante de corazón a David Bennett ya había nacido con esas modificaciones genéticas, cuyo objetivo es "eliminar el rechazo hiperagudo y ciertas alteraciones en la coagulación y la inflamación" tras el trasplante. ¿Cómo? Se lo explicamos.

se han inactivado cuatro genes del cerdo

se han añadido seis genes humanos

En los cerdos destinados a este tipo de trasplantes, se apagan tres genes de ese tipo. Pero no sólo. También se inactiva el del retrovirus endógeno porcino. ¿Por qué? Lo explica Ramís. "Lo mejor para un virus es insertarse en las células y nunca jamás producir una enfermedad. Y los cerdos tienen tres virus de este tipo en sus células. No se activan nunca, pero potencialmente es un riesgo que estén ahí. El riesgo se puede eliminar inactivando esos genes". Es lo que han hecho en EE.UU.

En cuanto a los genes dirigidos a controlar la inflamación y la coagulación, "se añaden dos genes que regulan la coagulación porque en xenotrasplantes casi siempre tenemos alteraciones de la coagulación. Y, además, otros dos genes que controlan la inflamación, para que esté atenuada, para que los eventos de inflamación que pueden atacar al órgano no se produzcan".

Aun así, y después de todo este complejo proceso de modificación genética, al receptor del órgano le dan inmunosupresores. ¿Por qué? "Porque en los trasplantes siempre va a haber algún rechazo inmunológico, incluso aunque se trate de un órgano humano. Hay ciertos eventos de rechazo que son inevitables", advierte Ramís. "No es esperable que, viviendo el órgano de otra especie, vayamos a poder evitar el uso de la inmunosupresión. La hay siempre, incluso en los trasplantes entre personas, por el mero hecho de que estás haciendo un trasplante".

En este caso se ha utilizado un inmunosupresor nuevo, un fármaco de anticuerpos experimental llamado KPL-404. Explica la revista Science que "los inmunosupresores estándar utilizados en los trasplantes de órganos de persona a persona no son efectivos si el sistema inmunitario produce muchos anticuerpos contra el órgano", y era lo que temían que ocurriera los cirujanos con el corazón de cerdo. KPL-404 detiene la producción de estos anticuerpos.

"Los 10 genes modificados ayudan, pero el anticuerpo anti-CD40, que ha sido mi enfoque principal a lo largo de mi carrera, creo que cambia las reglas del juego", explica en Science Muhammad Mohiuddin, director del programa de xenotrasplante cardíaco en la UMSOM.

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Cerdos de diseño: así se humanizan sus corazones para evitar el rechazo al trasplantarlos

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El mayor riesgo del xenotrasplante (órganos de animales a personas) es provocar rechazo en el receptor Para evitarlo, se realizan ciertas modificaciones genéticas, inactivando genes del cerdo y añadiendo otros humanos Se modifican los genes a nivel embrionario: "El animal ya nace con esas modificaciones genéticas" Lo explica Lluís Montoliu, investigador del Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC).

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Logran eliminar enfermedades genéticas en embriones humanos

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Samuel

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Médicos, personal sanitario, bomberos, policías o unidades militares y de protección civil salvan la vida de las personas con su trabajo diario. Estos profesionales realizan labores que, de una manera evidente, producen un beneficio para la sociedad, con gran vocación y dedicación.

Los científicos, aunque resulte menos obvio, también lo hacen, con su búsqueda constante de respuestas y soluciones para curar la enfermedad o para resolver los misterios que la ciencia se resiste a desvelar, enigmas que nos afectan a todos.

Este es el caso de un grupo internacional de investigadores estadounidenses (entre los que se encuentra un español), chinos y coreanos que, aplicando la técnica más novedosa de modificación genética, han actuado como cirujanos del ADN y han logrado eliminar, en un embrión vivo, todo rastro de una mutación mortal, la miocardiopatía hipertrófica. Esta afección del corazón es la responsable de la muerte súbita de deportistas aparentemente sanos y está presente en una de cada 500 personas.

"Estamos contentos pero todavía creo que falta mucho por hacer. Nuestro interés se centra en desarrollar tecnologías que permitan corregir mutaciones que causan enfermedades", ha afirmado a EL MUNDO el español Juan Carlos Izpisúa, coautor de la investigación.

La miocardiopatía hipertrófica (HMC, por sus siglas en inglés) está provocada por una mutación del gen MYBPC3 y la dolencia se presenta incluso cuando se hereda de uno sólo de los progenitores, el padre o la madre. Sin necesidad de adquirirla de los dos, la presencia de una única copia de ese ADN diferente al normal ya es suficiente para desarrollar esta anomalía cardíaca. En ella el músculo del corazón (el miocardio) aparece engrosado o hipertrofiado, lo que puede desencadenar la muerte súbita de jóvenes atletas o de cualquier persona que la padezca, sin presentar síntomas apreciables antes.

Sin embargo, la experimentación y aplicación de esta técnica que puede salvar vidas conlleva unas implicaciones éticas que no todos los países aprueban, pues se realiza en embriones humanos. Esto requiere el consentimiento y el estricto control de comités de bioética. El de Estados Unidos lo ha autorizado con salvedades y ha permitido al equipo liderado por los investigadores Shoukhrat Mitalipov, Juan Carlos Izpisúa y Jin-Soo Kim que lleven a cabo las pruebas que harán posible, en un futuro, que se minimicen o eliminen enfermedades congénitas.

"La edición genética de células reproductoras está sujeta al más alto nivel de consideración ética. Este estudio no ha ido más allá de las directrices recomendadas por los diferentes comités que supervisan este tipo de investigación", ha asegurado Izpisúa, quien además es uno de los expertos que forman parte de este organismo.

Los resultados se han publicado este miércoles en un artículo de la revista , que viene acompañado de una valoración del estudio por parte de los científicos Nerges Wimblad y Frederik Lanner. Se trata del primer caso de modificación genética de embriones humanos desarrollado en Estados Unidos y ha sido supervisado por un Comité de Bioética convocado por la Academia Nacional de Ciencias de este país.

Ingenieros de embriones

Ingeniería germinal o ingeniería de la línea germinal, así se llama al conjunto de técnicas que modifican las células que están implicadas en la reproducción.

Óvulos, espermatozoides y cualquiera de las células que las originan forman parte de la vía por la que los genes se perpetúan en la siguiente generación. Es la secuencia que parte de las células reproductivas, que tras ser fecundadas llevan toda la información del futuro ser vivo. Esta herencia genética proviene de la unión de los dos progenitores y se concentra en una única célula.

Cualquier alteración que pase a esta célula primordial va a ser transmitida a todas las células que se formen a partir de ella, lo que ocurre durante el desarrollo del embrión. Las enfermedades genéticas que pasen así, de un padre o una madre a su hijo, estarán contenidas en todas sus células, pues lo estuvo antes en la célula que fue el germen de su vida.

No resulta sencillo, por tanto, corregir los defectos que afectan a los genes, pues para lograrlo tiene que modificarse el material genético de todo el organismo. La solución radica entonces en acceder a ese momento en el que la vida se concentra en una sola célula, subsanar posibles mutaciones y evitar, no sólo que se propaguen al resto de células, sino a todas las sucesivas descendencias.

Edición de embriones humanos

Hasta la fecha, los ensayos que tuvieron lugar en China para aplicar la ya famosa técnica del 'corta y pega' genético ( CRISPR-Cas9) en embriones humanos no habían tenido los resultados deseados. Aunque muy precisa, CRISPR no está exenta de errores. Que no se corrijan todas las células (el llamado mosaicismo) o que se alteren genes que eran sanos (los denominados cambios inespecíficos u off-target) son algunas de las complicaciones que originan una ineficacia del método o la inseguridad de la técnica.

El nuevo estudio liderado ahora por Mitalipov (de la Universidad OHSU de Oregón), Izpisúa (del Instituto Salk en California) y Kim (del Instituto de Ciencia Básica de Corea) propone una manera distinta de llevar a cabo estos experimentos y lograr, con una eficacia del 72,4%, la eliminación de la mutación en todas las células, sin mosaicismos y sin apenas modificaciones off-target.

El protocolo que han seguido los investigadores ha consistido en inyectar en un óvulo, al mismo tiempo, un espermatozoide portador de una mutación simple, compuestos reparadores de la técnica CRISPR y una cadena externa de ADN sin la mutación.

De esta forma, mientras los productos de CRISPR extirpaban la mutación, el sistema de reparación de ADN de las células reparaba el corte, copiando el ADN sano, lo que ha ocurrido instantes antes de que el espermatozoide fecundara el núcleo del óvulo al que fertiliza estando ya corregido.

El efecto fue por tanto el deseado, pues la primera célula de este embrión ya no portaba la mutación y fue viable en los siguientes estadios de desarrollo, hasta darse por concluida la investigación, sin implantación en un útero, como obliga la ley en ese país.

Una novedad inesperada

Aunque se puede hablar de rotundo éxito para esta primera modificación genética de un embrión humano desarrollada en Estados Unidos, los resultados aportaron algo novedoso. Se trata de un comportamiento inesperado acontecido durante la reparación del ADN, para la que la célula no utilizó ese ADN externo como molde para establecer la corrección, sino el de la propia madre, que provenía de un óvulo sano.

Las conclusiones que se extraen de este hecho resultan tanto positivas como negativas. Según explican los propios autores, se encuentran ante un mecanismo de reparación de ADN desconocido hasta la fecha, lo que abre una nueva vía de investigación. "Los mecanismos para reparar el ADN son quizás muy distintos y más seguros en la línea germinal que en la línea somática", ha comentado el investigador español.

No obstante, el hecho de que no se use la cadena de ADN inyectada podría reducir, por otro lado, el éxito de futuros experimentos con enfermedades en las que se producen mutaciones que afectan a las dos copias de un gen, como ha aseverado Mitalipov en una rueda de prensa con los medios.

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Logran eliminar enfermedades genéticas en embriones humanos

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Médicos, personal sanitario, bomberos, policías o unidades militares y de protección civil salvan la vida de las personas con su trabajo diario. Estos profesionales realizan labores que, de una manera evidente, producen un beneficio para la sociedad, con gran vocación y dedicación.

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https://genotipia.com/genetica_medica_news/variante-gen-alzheimer/

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Genética para reducir el rechazo en transplantes

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Genética para reducir el rechazo en transplantes

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Un grupo de investigadores de diferentes instituciones francesas ha relacionado un gen con el rechazo a trasplantes renales en humanos. El gen, que forma parte del Complejo Mayor de Histocompatibilidad (CMH), podría ayudar a predecir de forma más eficaz la probabilidad de rechazo en pacientes que necesiten un trasplante renal.
El trasplante de riñón es considerado una de las mejores opciones para pacientes con enfermedades renales en etapa terminal. Sin embargo, siempre existe cierta probabilidad de rechazo, lo que, en ciertos casos, puede poner en riesgo la vida del paciente. Por este motivo, en la actualidad, los profesionales sanitarios tienen en cuenta diferentes parámetros inmunológicos y genéticos que pueden alterar la probabilidad de rechazo del trasplante renal.

Ahora, los resultados de un estudio publicado el pasado 14 de marzo en la revista Nature sugieren añadir un gen, MICA, a la lista de parámetros implicados en el rechazo a trasplantes renales. El gen, que fue descubierto hace casi 30 años, podría ayudar a reducir el riesgo de rechazo en pacientes con trasplantes renales.

El estudio ha sido realizado por investigadores del Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), la Universidad de Estrasburgo y el Hospital Universitario de Estrasburgo, en colaboración con profesionales de la iniciativa francesa TRANSPLANTEX.

Un nuevo rol para el gen MICA

El gen MICA, ubicado en el cromosoma 6 humano, codifica para una proteína de membrana relacionada con la respuesta inmunitaria. Este gen, que presenta múltiples polimorfismos, fue descubierto hace casi 30 años por el Dr. Seiamak Bahram, investigador en INSERM y director del estudio, pero, hasta ahora, no se había demostrado su relación con el rechazo a diferentes trasplantes.

En el trabajo, los autores han demostrado cómo la discordancia entre el gen MICA en un paciente y el de su trasplante renal puede estar relacionada con el rechazo al trasplante. En concreto, esta discordancia es la responsable de la generación de anticuerpos dirigidos a las proteínas del donante, lo que provoca el rechazo al órgano trasplantado.

Los pacientes MICA-discordantes tienen una probabilidad mayor de necesitar un segundo trasplante

Para el trabajo, los autores tomaron datos de 1.356 pacientes de diferentes hospitales que recibieron trasplantes renales entre los años 2002 y 2011: 104 de Montpellier, 17 de Paris-Saint-Louis, 188 de Toulouse, 262 de París-Necker, 304 de Nancy y 391 de Nantes. Los pacientes involucrados en el estudio recibieron seguimiento durante un periodo de entre 6,3 y 12,9 años tras el primer trasplante.

En un primer paso del estudio, el equipo de investigadores analizó los datos del genoma de los pacientes y de sus trasplantes y separó los pacientes en dos grupos: un primer grupo en los que las variantes del gen MICA en el paciente y en el trasplante coincidían ( MICA-concordantes) y un segundo grupo en el que estas variantes eran diferentes ( MICA-discordantes). Tras separar ambos grupos y analizar diferentes aspectos relacionados con el rechazo del trasplante en cada uno ellos, los autores advirtieron que, en pacientes MICA-discordantes había una cantidad significativamente mayor de retrasplantes (10%) que en pacientes MICA-concordantes (5%).

En el siguiente paso del estudio, los autores analizaron la supervivencia del tejido o órgano trasplantado en cada uno de los 1.356 pacientes durante los años de seguimiento. Los resultados determinaron que, en pacientes MICA-concordantes, los trasplantes presentan tasas de supervivencia mayores a las de los pacientes MICA- discordantes.

Los anticuerpos dirigidos contra las proteínas MICA, un factor de riesgo que aumenta la probabilidad de rechazo

Para demostrar la implicación de MICA en el rechazo al trasplante renal, los investigadores tomaron muestras serológicas de 534 pacientes antes y después del trasplante y analizaron la presencia de anticuerpos dirigidos contra proteínas MICA. Los resultados indicaron que tanto la presencia de anticuerpos dirigidos contra proteínas MICA antes del trasplante como el desarrollo de los mismos tras la intervención aumenta la probabilidad de rechazo del trasplante renal. De entre estas dos situaciones, los autores encontraron que la generación de anticuerpos después de la operación reduce mucho más la supervivencia del trasplante.

Los autores han demostrado, además, que el rechazo mediado por los anticuerpos contra las proteínas MICA presenta un efecto sinérgico con el rechazo mediado por los anticuerpos HLA tanto antes como después del trasplante.

Los resultados de este estudio demuestran la relación entre la discordancia respecto al gen MICA entre paciente y donante, a la vez que sugieren su utilización para predecir y reducir el riesgo a que se produzca un rechazo en pacientes con trasplantes renales. "Tras esta investigación, podemos considerar la inclusión en la práctica clínica habitual de la secuenciación del gen MICA y la identificación de anticuerpos anti-MICA en pacientes antes del trasplante, para evaluar la histocompatibilidad con el donante, y después del trasplante, para mejorar la prevención del rechazo.", explica el Dr. Bahram.

Futuras investigaciones acerca de este gen podrían ayudar a determinar si influye en el rechazo a otro tipo de trasplantes. "Tenemos previsto estudiar el papel de MICA en el trasplante de otros órganos sólidos, como el corazón, el pulmón y el hígado", indica Bahram.

Referencia: Carapito R, et al. The MHC class I MICA gene is a histocompatibility antigen in kidney transplantation. Nat Med. 2022 Mar 14. doi: 10.1038/s41591-022-01725-2

Fuente: MICA: A New Immune Response Gene That Predicts Kidney Transplant Failure. Inserm pressroom: https://presse.inserm.fr/en/mica-a-new-immune-response-gene-that-predicts-kidney-transplant-failure/44946/
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Genética para reducir el rechazo en trasplantes renales

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Un grupo de investigadores de diferentes instituciones francesas ha relacionado un gen con el rechazo a trasplantes renales en humanos. El gen, que forma parte del Complejo Mayor de Histocompatibilidad (CMH), podría ayudar a predecir de forma más eficaz la probabilidad de rechazo en pacientes que necesiten un trasplante renal.

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Genoma Humano completo. Avance en el conocimiento de nuevas enfermedades.

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Genoma Humano completo. Avance en el conocimiento de nuevas enfermedades.

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Tomafrán Investigadores del Instituto Botánico de la UCLM y del CSIC crean tomates con genes de azafrán. La nueva planta, a la que los investigadores han denominado ‘Tomafrán’, muestra una elevada capacidad antioxidante.

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