Avanza método para detectar cáncer en fase inicial

No pocos cánceres se manifiestan cuando ya queda poco por hacer. Por eso se recomienda estar atentos a múltiples señales o síntomas, pero muchos cánceres no se manifiestan sino ya en estado avanzado.

Examinando secuencias de ADN que corren por el flujo sanguíneo, investigadores podrían detectar temprano las señales genéticas del cáncer.

Un método para diagnosticarlo acaba de avanzar un paso, se publicó en Science Translational Medicine. Se detectó que los pacientes con cánceres colorrectal y de seno portan cromosomas alterados en su sangre, liberados por los tumores, lo que no se ve en los pacientes sanos.

“Esta técnica es muy promisoria y si llega a ser económica tendría importantes aplicaciones en la detección temprana del cáncer”, dijo a ScienceNow Daniel Haber, del Massachusetts General Hospital en Boston. Haber no participó en la investigación.

El método, sin embargo, aún no es tan sensible para detectar los cánceres temprano, debido sobre todo al costo de la secuenciación. Los exámenes de sangre que detectan las últimas fases del cáncer cuestan miles de dólares por paciente. Los científicos esperan que cuando el precio baje no solo el test sea más abordable sino que los científicos serán capaces de aumentar el cubrimiento de la secuencia para detectar pequeñísimas cantidades de ADN del tumor en la sangre en sus etapas iniciales.

“En un futuro muy cercano esto será muy barato”, dijo el autor senior del estudio Victor Velculescu, de Johns Hopkins University School of Medicine in Baltimore.

Quizás en 5 a 10 años, dijeron otros investigadores.

Una muy buena noticia.

En la foto, mamografía, método actual de detección de cáncer de seno.

Detectan ballena no vista en 150 años

La más rara y escasa ballena de los océanos fue detectada… dos años después de morir. En más de 150 años no se había visto un ejemplar.

En efecto, dos ejemplares de las ballenas pico de espada (Mesoplodon traversii), una madre y su hijo, atracaron y murieron en diciembre de 2010 en la playa Opape al norte de Nueva Zelanda. La madre medía 5,3 metros, su hijo 3,5.

Un reporte describiendo las ballenas y el análisis de su ADN apareció esta semana en el journal Current Biology.

“Hasta hoy, todo lo que tenemos acerca de estas ballenas son 3 cráneos incompletos recogidos en Nueva Zelanda y Chile en los últimos 140 años. Es increíble que no tengamos casi nada de este gran mamífero”, dijo Rochelle Constantine, biólogo marino de la Universidad de Auckland. “Es la primera vez que se tienen especimenes completos”.

Al comienzo se pensó que estas ballenas compartían mucho con las ballenas de pico gris. Su identidad surgió siguiendo la rutina del análisis de ADN, que se hizo tras un programa de 20 años para recoger datos de especies de pico de las aguas de Nueva Zelanda.

Esta isla es un sitio donde abundan las ballenas, tiene las mayores tasas y la mayor diversidad de ballenas varadas en sus playas.

Tras recogerse tejidos de las ballenas muertas en 2010. “… nos sorprendimos al comprobar que eran ballenas pico de espada”, dijo Constantine.

Los científicos no saben porqué ha sido tan difícil encontrar un ejemplar de estas ballenas. “Puede ser que sean especies de mar abierto que viven y mueren en las aguas profundas del océano y que rara vez se bañan cerca a la costa.”

En la foto, una de las ballenas muertas.

Crean internet biológica entre células

Lo que faltaba: ¡un internet biológico!

Bioingenieros crearon un mecanismo biológico para enviar mensajes genéticos de célula a célula. El sistema incrementa la complejidad y la cantidad de datos que pueden ser comunicados entre células y podría derivar en un mayor control de las funciones biológicas dentro de comunidades celulares.

Si usted fuera una bacteria, el virus M13 puede parecer inocuo, que insinúa más de lo que es cuando invade.

Científicos de Satanford University le agregaron algo. Mónica Ortiz, candidata a doctorado en Bioingeniería y Drew Endy, profesor de Bioingeniería ‘parasitaron el parásito’ y obtuvieron control de sus atributos claves, su no letalidad y su capacidad para empacar y transmitir arbitrariamente tiras de ADN, creando lo que es llamado la internet biológica o BI-FI. Los hallazgos fueron publicados en el Journal of Biological Engineering.

Usando el virus, Ortiz y Endy crearon un mecanismo biológico para enviar mensajes genéticos de célula a célula. El avance podría ser una ayuda a bioingenieros que tratan de crear comunidades multicelulares complejas que trabajen en concierto para cumplir funciones biológicas importantes.

M13 es un empacador de mensajes genéticos. Se reproduce dentro de su hospedero, tomando tiras de ADN –que los ingenieros pueden controlar- envolviéndolas una por una y enviándolas fuera encapsuladas con proteínas producidas por M13 que pueden infectar otras células. Una vez dentro de estas, liberal el mensaje de ADN empacado.

El sistema con base en M13 es en esencia un canal de comunicación. Actúa como una conexión inalámbrica de internet que faculta las células para enviar o recibir mensajes, sin importarle qué clases de secretos contienen los mensajes.

“Separamos el mensaje del canal. Ahora podemos enviar cualquier mensaje de ADN que queramos a células específicas dentro de una comunidad microbiana compleja”, dijo Ortiz.

Las células usan normalmente varios mecanismos, incluidos los químicos, para comunicarse pero son mensajes muy simples: si la conexión está basada en azúcar, loe mensajes se limitarían a más azúcar, menos azúcar o no azúcar.

Las células modificadas con M13 pueden ser programadas para comunicarse de forma mucho más compleja que hasta ahora: comience a crecer, deje de crecer, acérquese, nade afuera, produzca insulina y así por el estilo.

Todo un logro.

Cada vez más vírgenes tienen hijos

Si quiere encontrar vírgenes, pero vírgenes con hijos, solo hay un lugar al cual dirigir las miradas más allá de la Biblia: la naturaleza.

Estudio que encontró que las hembras de las serpientes crótalo se pueden reproducir sin un macho, sugiere que eso sería mucho más común de lo pensado entre animales.

La reproducción asexual es común entre invertebrados, pero se ha visto muy poco en vertebrados aunque en los últimos tiempos ha crecido la lista de vírgenes que procrean entre estos. El dragón de Komodo, el mayor lagarto del mundo, ha tenido descendencia vía partenogénesis, en la cual un huevo no fertilizado se desarrolla hasta la madurez completa.

Los nacimientos a partir de vírgenes se han documentado también en tiburones al menos dos veces; en aves como las gallinas y pavos; y en serpientes como las boas constrictor y los crótalos.

Estos casos se han observado en cautiverio, no en el medio natural. Hasta ahora. La partenogénesis era considerada como un síndrome de cautiverio, explicó Warren Booth, ecólogo molecular en la Universidad de Tulsa en Oklahoma.

Ahora el análisis genético revela ejemplos de nacimientos de vírgenes en dos especies cercanas de serpientes crótalo, Agkistrodon contortrix y Agkistrodon piscivorus, se reveló en LiveScience.

Estudios de los hijos mostró que el ADN de algunos descendientes provenía de la madre, sin contribución alguna de un padre.

Los crótalos y otras criaturas portan la meiosis, en la cual las células se dividen apra formar células sexuales, cada una de las cuales posee la mitad del material necesario para producir descendientes. En las hembras crótalo, pares de sus células sexuales probablemente se funden para generar embriones. El resultado es una descendencia que porta solo el material genético de la madre, pese a lo cual no son clones de la madre dado que no son creadas con mitades idénticas de su genoma.

Aunque esta clase de nacimientos podría explicarse por la ausencia de machos en un momento dado, en cautiverio se han observado boas que procrean por partenogénesis pese a haber machos en el sitio en la temporada de apareamiento. Al presentarse con varias hembras, excluye la posibilidad de que fuera un accidente.

Ahora se estudian otras posibles causas de vírgenes que procrean, como genética, virus, tumores y bacterias.

El estudio fue publicado en Biology letters.

Adiós alergias: crean plantas sin polen

El polen es uno de los grandes causantes de rinitis, por lo que en ciertas temporadas miles de personas sufren las consecuencias.

Eso podría ser parte del pasado. Sí: una nueva investigación publicada en el journal BMC Plant Biology revela cómo introduciendo un par de genes bacterianos en una planta ornamental Pelargonium (a la que pertenecen los geranios) se produce una planta libre de polen y con una larga vida.

Estas son una de las plantas más populares, cruzadas para producir una gran variedad de formas en las hojas, flores y esencias y tienen rasgos comerciales como el florecer continuamente, resistencia a las pestes y una calidad uniforme.

Bueno, en un proyecto colaborativo, investigadores del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas y Biomiva, de España, modificaron la Agrobacterium tumefaciens (la responsable de causar los conocidos tumores de cuello o agallas) insertándole genes modificados. Uno, codificando una enzima Isopentenyl phosphotransferase (ipt) que fue diseñada para destruir selectivamente las anteras productores de polen.

El ADN modificado fue inyectado por la bacteria en células de Pelargonium zonale, en las que subsecuentemente fue integrado al genoma de la planta. Matas individuales que crecieron de esas plantas transgénicas P. zonale portando los genes modificados tenían más ramas y hojas de lo normal. También tenían flores y hojas pequeñas, con colores más vibrantes y la citoquinina extra en las hojas indicó que vivían más.

Luis Cañas, uno de los investigadores explicó que “la enzima cataliza la tasa de biosíntesis de la citoquinina y consecuentemente la enzima extra produce más citoquinina y previene que las células envejezcan”.

Además, el uso de un promotor específico de anteros mediante la expresión de un gen bacterial (ribonucleasa), previene el desarrollo de células macho progenitoras en anteras y polen, creando plantas libres de polen.

La generación de plantas de larga vida son buenas nuevas para los jardineros que quieren exhibir sus flores tanto como se pueda y la ausencia de polen es una gran noticia para quienes sufren la rinitis alérgica y también evita la liberación accidental de los transgenes al ambiente. La citoquinina adicional, sin embargo, no protege contra los jardineros que se olvidan de regar las matas.

Foto cortesía Luis . Cañas: pelargonios como los geranios se cultivan hace muchos siglos.

Papá y no mamá transmite más mutaciones al hijo

Por tí, padre: las personas heredamos tres veces más mutaciones de nuestros padres que de nuestras madres, y las tasas de mutación aumentan con la edad del papá. no con la de la madre, encontraron investigadores en el más grande estudio de mutaciones genéticas humanas a la fecha.

Basado en el ADN de unos 85.000 islandeses, el estudio también calculó la tasa de mutación humana en alta resolución, proveyendo una estimación de cuándo los ancestros humanos divergieron de los primates no humanos. El estudio apareció en Nature Genetics.

“La mayoría de las mutaciones provienen de papá”, dijo David Reich, profesor de Genética en Harvard medical School y colíder del estudio. Además de hallar 3,3 mutaciones por la línea paterna por cada mutación materna, el estudio encontró que la tasa de mutación en los papás se duplica entre los 20 y los 58 años de edad, pero no se halló una asociación con la edad de las madres, un hallazgo que puede aportar luces en condiciones como el autismo, que se correlaciona con la edad del padre.

El primer autor, James Sun, analizó cerca de 2.500 secuencias cortas de ADN tomadas de 85.289 islandeses en 24.832 tríos padre-madre-hijo. Las secuencias, llamadas microsatélites. varían en el número de veces que se repiten y son conocidas por mutar a una tasa más alta que los sitios promedio en el genoma.

El grupo de Reich identificó 2.058 cambios de mutaciones, derivando en una tasa que sugiere que las poblaciones ancestrales de humanos y chimpancés divergieron hace 3,7 a 6.6 millones de años.

Aparearse y no dormir es lo mejor

Aparearse todo el tiempo, así no se duerma, tiene sus beneficios más allá del cansancio.

Que lo digan las aves playeras de pectoral (Calidris melanotos): los machos que menos duermen y se aparean más tienen más descendientes.

Durante tres semanas, bajo los días sin noche del verano en el Ártico, se presenta una activa competencia en la que los machos cortejan hembras y compiten con otros machos.

Científicos del Max Planck Institute liderados por Bart Kempenaers monitorearon el movimiento y las interacciones hembras-machos con marcadores, actividad cerebral y tests de ADN para determinar la paternidad.

Con ello descubrieron que los machos que menos dormían eran los más exitosos reproductivamente.

El hallazgo controvierte la creencia de que el menor desempeño es un resultado evolutivo de la pérdida de sueño.

Durante esas tres semanas, los machos permanecen activos hasta el 95% del tiempo, lo que es mucho más resaltable al considerar que estos playeritos acaban de llegar de su migración de tierras del sur.

Estos playeritos tienen un sistema de apareamiento poliginio en el que un macho se aparea con varias hembras. Como estos machos no cuidan sus hijos, su éxito reproductivo está dado exclusivamente por su acceso a hembras fértiles, pero ganarlo no es sencillo. “Continuamente tienen que repeler sus rivales y convencer al tiempo a las hembras con su intensa demostración de cortejo.

Como el Sol no se ocultar en el verano ártico, los que se mantengan más activos tendrán la ventaja.

Aparearse todo el tiempo no parece nada malo.

Porqué las mujeres viven más

No queda duda: las mujeres viven más que los hombres. Pero ¿por qué?

Científicos están comenzando a entender el asunto. En Current Biology se publicó un estudio, encabezado por Monash University, que describe cómo mutaciones del ADN de la mitocondria podría responder por esa diferencia en la expectativa de vida entre hembras y machos.

La mitocondria, que está en casi todas las células animales, es vital para la vida porque convierte nuestro alimento en la energía que mueve el cuerpo.

Damian Dowling y Florencia Camus del Monash y David Clancy de Lancaster University analizó la longevidad y el envejecimiento biológico en machos y hembras de moscas de las frutas que tenían mitocondrias de distinto origen y encontraron que las variaciones genéticas en tales mitocondrias predecían con confianza la expectativa de vida en los machos, pero no en las hembras.

Los resultados, de acuerdo con Dowling, apuntan a numerosas mutaciones dentro del ADN mitocondrial que afecta cuánto viven los machos, las que se aceleran con la edad.

“Es intrigante que las mismas mutaciones no tienen efectos en los patrones de envejecimiento en las hembras”, dijo.

“Todos los animales poseen mitocondria y la tendencia de que las hembras superen en vida a los machos es común a distintas especies. Nuestros resultados sugieren por lo tanto que las mutaciones mitocondriales que hemos descubierto generalmente provocarán un envejecimiento más rápido del macho a través del reino animal”.

Las mutaciones pueden ser atribuidas por completo a un cambio súbito en la forma como los genes mitocondriales son transmitidos de padres a hijos.

“Mientras los hijos reciben copias de la mayoría de los genes de ambos padres, solo reciben los genes mitocondriales de sus madres. Esto significa que la selección natural, ese proceso de control de calidad de la evolución, solo examina la calidad del los genes mitocondriales en las madres”, explicó.

“Si se presenta una mutación mitocondrial que afecte los padres, pero que no tiene efecto en las madres, esta mutación escapará a la mirada de la selección natural. En miles de generaciones, muchas de esas mutaciones se han acumulado que solo afectan los machos, dejando las hembras inalteradas”.

¿Qué sigue? De ser como lo demostraron, el próximo paso será investigar los mecanismos genéticos que los machos pueden desarrollar para anular los efectos de aquellas mutaciones nocivas y permanecer sanos.

De sangre de la madre secuencian ADN del feto

La sangre de la madre indica cómo es el genoma del feto en el vientre. Científicos que utilizaron el ADN que circula en la sangre de la mamá para predecir cuáles variantes genéticas eran heredadas por el feto, logrando una precisión del 98% cuando comparaban con la sangre del cordón umbilical luego del nacimiento, según un estudio en Science Translational Medicine.

El grupo de la University of Washington en Seattle, identificó también 39 de las 44 mutaciones nuevas que se presentaron, pero también identificaron falsos positivos. La nueva técnica tiene el potencial de remplazar los métodos invasivos de investigar el genoma del feto, mediante muestras del tejido placentario o del líquido amniótico.

“Este estudio abre la posibilidad de que seremos capaces de escanear el genoma entero de un feto para más de 3.000 desórdenes de un solo gen mediante una prueba no invasiva”, dijo Jay Shendure a BBC citado por The Scientist.

Cerca del 13% del ADN en el plasma sanguíneo de una madre embarazada es del feto. Shendure y sus colegas secuenciaron este ADN y lo compararon con el genoma de la madre secuenciado de sus células sanguíneas. Luego secuenciaron el genoma del padre utilizando muestras de saliva para ver si los rasgos del feto eran heredados de él. Luego de que el bebé nació, secuenciaron el ADN del cordón umbilical para determinar la precisión de su método.

También usaron una técnica de secuenciación de ADN en otro feto de 8,2 semanas y predijeron las variantes heredadas con un 95% de precisión.

Como estos tests pueden desembocar en abortos, vienen con una serie de cuestiones éticas.

“A medida que la tecnología avanza, así lo hace nuestra voluntad de pensar que la diferencia es un defecto”, dijo Francoise Baylis, biótica de Dalhousie University en Halifax, Canadá, citada por Nature en un artículo sobre el tema.

¿Para qué un examen de estos si no se tiene en perspectiva un aborto? Difícil responderse.

Ser padre en la vejez incide en salud del hijo

Mucho se ha dicho sobre los problemas o beneficios de que un hombre conciba hijos en la vejez. Incluso recientes estudios hablan de mayores riesgos de que sus descendientes desarrollen autismo, esquizofrenia u otros desórdenes.

Un nuevo estudio acaba de identificar un posible beneficio: una mejor salud general. La investigación aparece en Proceedings of the National Academy of Sciences.

Los hijos de hombres más viejos tendrían telómeros más largos. Estos son las puntas de los cromosomas que protegen el ADN codificante del genoma y han sido vinculados con varias enfermedades, incluso el cáncer, durante el envejecimiento.

Los telómeros más largos han sido asimismo relacionados con una mejor salud y mayor longevidad, aunque la relación causal entre estos y la salud es aún poco clara.

En el nuevo estudio, que analizó varias generaciones de filipinos, confirmó hallazgos previos de que los hijos de padres más viejos tienen telómeros más largos, extendiendo el hallazgo hasta los nietos. Específicamente, la longitud de los telómeros de un individuo se incrementaban con la edad de su abuelo paterno en el momento del nacimiento de su padre, así como con la edad de su padre al nacer.

“El alargamiento de los telómeros predicho por cada año de retraso en la reproducción del abuelo o el padre es igual al acortamiento anual visto en mujeres de edad media y mayores en la muestra, señalando los potenciales impactos importantes en la salud y el ritmo de declinación senescente”, escribieron los autores.

“Este hallazgo sugiere un mecanismo por el cual los humanos podrían extender su funcionamiento en la medida en que la edad de reproducción sea retrasada en una familia”.

El estudio no se clarifica lo relacionado con los hallazgos sobre problemas de salud en niños de padres que concibieron a edad tardía.