Rastrean genoma del feto en sangre materna

Una muestra de sangre de la mamá a las 18 semanas de embarazo y otra de saliva del papá permiten conocer el mapa del ADN del feto, revelaron científicos de la Universidad de Washington. El método fue replicado en otra pareja cerca al comienzo del embarazo y la exactitud fue medida al nacimiento mediante examen del cordón umbilical.

El estudio, encabezado por Jacob Kitzman y Matthew Snyder, en el laboratorio de Jay Shendure, podría ayudar a determinar en el futuro aberraciones genéticas en el feto en las primeras semanas de embarazo.

Desde hace tiempo se sabe que en el plasma sanguíneo de una mujer preñada circulan ADN del feto en gestación. El ADN aparece en el plasma pocas semanas tras la concepción, aumenta durante la gestación y desaparece cuando nace el bebé.

Aunque las concentraciones varían entre individuos, cerca del 10 por ciento del ADN de una mujer embarazada proviene de su feto.

Es así como distintos laboratorios diseñan tests maternales de sangre para determinar problemas en la composición genética. Estas pruebas son consideradas substitutos seguros frente a las invasivas tomas de fluido del útero, un procedimiento común en la práctica obstétrica.

Los nuevos tests buscan unos pocos desórdenes genéticos o anormalidades congénitas específicas, por ejemplo un test para detectar el síndrome de Down debería buscar evidencia de tres copias del cromosoma 21.

Lo que distingue al método de Kitzman, explicó, es la capacidad de evaluar varias y más sutiles variaciones en el genoma del feto, un solo cambio de letra en el código del ADN.

De todas formas, aceptó, se requiere más trabajo para mejorar la técnica y establecer el protocolo, como para reducir costos y automatizar y estandarizar parte del proceso.

Un niño puede tener variantes genéticas no compartidas con sus padres. Estas mutaciones nuevas pueden ocurrir durante la formación del óvulo o el espermatozoide, en o cerca de la concepción. Como estas mutaciones contienen una proporción sustancial de los desórdenes genéticos, su búsqueda es crítica para un diagnóstico genético prenatal completo.

El grupo halló 39 de las 44 mutaciones nuevas que desarrolló un bebé mientras era un feto.

“Este trabajo abre la posibilidad de que podremos escanear el genoma completo del feto para más de 3.000 desórdenes de un solo gen con este test no invasivo”, dijo Shendure.

Dibujo cortesía

Unos peces con patas y manos

Una de las preguntas que le quedan por responder a la ciencia, pero sobre la cual se ha avanzado mucho con distintos hallazgos paleontológicos, es ¿cómo y cuándo perdieron sus aletas los peces y se convirtieron en patas? O, ¿cuándo un animal marino dejó el mar y comenzó a vivir en tierra firme?

Científicos acaban de hacer algo similar en laboratorio, con un éxito relativo que sirvió para demostrar que el principio actúa: convirtieron aletas de peces en patas.

Fernando Casares, del Consejo Nacional de Investigaciones de España y colegas inyectaron en un pez cebra el gen hoxd de un ratón. La proteína por la que codifica controla el desarrollo de autopodos, un precursor de las manos, pies y garras.

Los peces cebra portan ese gen pero produce menos proteína que en los tetrapodos y en las aves. Casares y su grupo esperaban que al inyectar copias extras del gen en embriones de ese pez, algunas de sus células producirían más proteína.

Un día después, aquellos peces cuyas células habían recibido el gen comenzaron a desarrollar autopodos en vez de aletas. Así crecieron durante cuatro días, pero luego los embriones murieron.

“Por supuesto, no logramos que crecieran manos”, dijo Casares, quien especula que hace cientos de millones de años, los ancestros de los tetrapodos comenzaron a expresar más hoxd13 por alguna razón, lo que les permitió evolucionar con su nueva forma.

Quizás eso fue lo que sucedió en un proceso que tomó unos 60 a 70 millones de años.

Con un gen crean células marcapasos

Aunque no sabe uno de ellas con frecuencia en el corazón existen unas superspecializadas células-marcapasos y ahora científicos del Cedars-Sinai Heart Institute pudieron reprogramar células normales del corazón convirtiéndolas en esos marcapasos con solo inyectarles un gen, el Tbx18.

Se trata, dijeron expertos, de uno de los mayores pasos en la última década hacia una terapia biológica que corrija los latidos erráticos del corazón.

El avance será publicado en enero en Nature Biotechnology y está disponible en el sitio web del journal.

“Aunque varios hemos creado marcapasos biológicos primitivos, este estudio es el primero que demuestra que un solo gen puede dirigir la conversión de las células del músculo del corazón en células marcapasos genuinas. Las células generaron impulsos eléctricos espontáneamente y no se distinguían de las células nativas”, dijo Hee Cheol Cho, PhD..

Las células marcapasos generan actividad eléctrica que se disemina a otras células del corazón en un patrón ordenado para crear contracciones rítimas del músculo. Si estas células funcionan mal, en el mejor de los casos el corazón bombea erráticamente; pacientes lo suficientemente sanos pueden someterse a cirugía para implantarles un marcapasos electrónico como la única opción para sobrevivir.

Un latido se origina en el nodo sinoatrial de la cámara derecha superior del corazón, donde las células marcapasos están acumuladas. De los 10.000 millones de células del corazón, menos de 10.000 son células marcapasos. Una vez reprogramadas por el gen Tbx18, las creadas células marcapasos mantuvieron las mismas características de las originales incluso después de que los efectos del gen habían desaparecido.

Pero los científicos del Cedars-Sinai, empleando un virus modificado para portar un solo gen (Tbx18) que juega un papel clave en el desarrollo embriónico de la célula marcapasos, reprogramaron directamente las células del músculo del corazón (cardiomiocitos) en células especializadas marcapasos. Las nuevas células tomaron los rasgos distintivos y la función de las células marcapasos naturales, tanto en laboratorio como en animal modelo, el cerdo de guinnea o conejillo de Indias (un roedor originario de Los Andes).

Homosexualidad no sería genética

A la luz de la evolución, la homosexualidad es más que intrigante, pues es un rasgo que no se espera que se desarrolle y persista según la selección natural darwinista. Desde el punto de vista reproductivo no tiene sustento por la teoría. Pese a esto es común en la mayoría de culturas, tanto en hombres como en mujeres.

Un estudio publicado hoy en The Quarterly Review of Biology, sugiere que la epigenética -cómo es regulada la expresión genética por interruptores temporales llamados epi-marcas- es un factor crítico en la homosexualidad que ha sido ignorado hasta hoy.

Las epi-marcas específicas del sexo, que normalmente no pasan entre generaciones siendo entonces borradas, pueden conducir a la homosexualidad cuando escapan al borrado y son transmitidas de padre a hija o de madre a hijo.

Estudios previos han mostrado que la homosexualidad se presenta en familias, llevando a muchos investigadores a presumir una huella genética sobre la preferencia sexual, pero hasta ahora no se ha encontrado un gran gen responsable pese a tantos estudios que han buscado la conexión genética.

En el estudio descrito, investigadores del Working Group on Intragenomic Conflict en el National Institute for Mathematical and Biological Synthesis (NIMBioS) integraron la teoría de la evolución con los avances recientes en la regulación molecular de la expresión de genes y el desarrollo sexual dependiente de andrógenos para producir un modelo matemático que delineara el rol de la epigenética en la homosexualidad.

Las epi-marcas constituyen una capa extra de la información unida a nuestros genes que regulan su expresión. Mientras los genes contienen las instrucciones, las epi-marcas dirigen cómo esas instrucciones se presentan, cuándo, dónde y cuánto de un gen se expresa durante el desarrollo. Esas son producidas cada nueva generación, pero evidencia reciente demuestra que algunas veces pasan entre generaciones y entonces contribuyen a la similitud entre parientes, semejando el efecto de genes compartidos.

Las epi-marcas específicas del sexo producidas en el desarrollo fetal inicial protegen cada sexo de la variación natural sustancial de la testosterona que se da luego en el desarrollo fetal. Esas epi-marcas específicas impiden que los fetos de niñas se masculinicen cuando experimenten una testosterona muy alta y viceversa para los fetos masculinos.

Las diferentes epi-marcas protegen distintos rasgos de ser masculinizados o feminizados, algunas afectan los genitales, otras la identidad sexual y otras la preferencia por pareja sexual. Pero cuando estas epi-marcas son transmitidas entre generaciones de padres a hijas o de madres a hijos, pueden provocar efectos reversados, como la feminización de ciertos rasgos en los hijos, como la preferencia sexual, y del mismo modo una masculinización parcial de las hijas.

El estudio parecería remediar el acertijo evolutivo de la homosexualidad, hallando que las epi-marcas sexualmente antagonistas, que protegen los padres de la variación natural en la hormona del sexo durante el desarrollo fetal, algunas veces pasan por generaciones y provocan la homosexualidad en los hijos de sexo contrario.

Detectan truchas con cáncer de piel

No usa bloqueador solar y tampoco puede esconderse bajo la sombra. Investigadores encontraron una trucha manchada de la Gran Barrera de Coral en Australia con cáncer de piel, lesiones en parches oscuros similares a como luce el melanoma en humanos.

No es el único. Los científicos confirmaron en un artículo en Plos One que las tres especies de truchas en la GBC padecen cáncer.

Aunque los científicos han ensayado a provocarles cáncer a los peces y lo han conseguido, esta sería la primera vez que se observa en el medio natural.

Al cruzar peces de cola de espada y un platy (Xiphophorus), ambos muy comunes, obtienen una variedad más sensible a la luz UV debido a razones genéticas. Los platy portan un gen de tumores y un regulador para controlarlo, mientras los cola de espada no tienen ninguno. Cuando se aparean, a veces sus descendientes solo heredan el gen del tumor sin el regulador, aumentando la incidencia de cáncer.

Así, han sido usados para estudiar el cáncer de piel en humanos.

Un grupo de biólogos marinos del Australian Institute of Marine Science en Townsville, que estudiaban tiburones en la Gran Barrera de Coral advirtieron que unas truchas que comían los tiburones, como la de manchas azules, tenían parches negros en su piel. Al comienzo pensaron que podrían ser por causa de un hongo, pero cuando enviaron tejidos al laboratorio a Newcastle University en el Reino Unido, no hallaron evidencias de infección microbiana. Es más, el grupo australiano no encontró contaminantes en la GBC, por lo que solo quedaba un sospechoso: el cáncer de piel.

Para los científicos, la enfermedad podría deberse a que la Gran Barrera se halla debajo del agujero en la capa de ozono, por lo que la región recibe más radiación ultravioleta que cualquier otro sitio en el planeta. O podría ser que las tres especies de truchas se estén cruzando entre sí, derivando en descendientes más dados a contraer ese cáncer.

En la foto cortesía del AI of MS se aprecia una de las truchas con el cáncer.

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.

El pique del ají ayuda a la salud del corazón

No importa que le pique mucho con tal que le lata bien. Sí: el ají es un alimento benéfico que podría proteger contra la causa número uno de muerte en el mundo desarrollado: el corazón.

Ante la American Chemical Society, científicos presentaron un estudio enfocado a la capsaicina y sus feroces y calientes parientes, la familia de picantes denominados capsaicinoides. Eso que les da a jalapeños y habaneros y otros ajíes su calor, la capsaicina, ha sido usado ya en medicina en cremas para la piel que tratan dolencias como la artritis y algunos dolores.

Investigaciones pasadas sugerían que alimentos con chiles podían bajar la presión arterial, reducir el colesterol y disminuir la tendencia a formación de coágulos.

“Nuestra investigación refuerza y expande el conocimiento acerca de cómo obran esas sustancias en los chiles para mejorar nuestra salud”, dijo Zhen-Yu Chen, quien presentó el estudio.

“Ahora tenemos un retrato más claro y detallado de su efecto en genes y otros mecanismos que influyen en el colesterol y la salud de los vasos sanguíneos”.

El grupo encontró, por ejemplo, que la capsaicina y un químico pariente mejoran la salud del corazón de dos maneras: menores niveles de colesterol reduciendo su acumulación en el cuerpo, aumentando su descomposición y excreción en las heces. También bloquean la acción de un gen que hace contraer las arterias, restringiendo el flujo sanguíneo al corazón y otros órganos. Al bloquearlo, permite que fluya más sangre a través de loas vasos sanguíneos.

“Concluimos que los capsaicinoides eran benéficos al mejorar un amplio rango de factores relacionados con la salud del corazón y los vasos sanguíneos”, dijo Chen, profesor de la Universidad de Hong Kong.

“Pero no recomendamos que la gente comience a consumir chiles en exceso. Una dieta buena es asunto de balance. Y los chiles no son sustitutos de los medicamentos prescritos por el médico. Pueden ser un buen suplemento para quienes hallen agradable el sabor caliente”.

El estudio fue hecho en hámsteres.

Gordura genética-gordura infecciosa

Nunca pasará de moda el tema de la obesidad y esta semana hubo dos noticias que llaman la atención.

El problema tendría bases genéticas, se reiteró por un lado, lo que no es extraño, pero esta vez de otra manera, más concreta y sorprendente.

Las personas con ciertas formas del gen CD36 son más dadas a ingerir alimentos más altos en grasas que quienes poseen otras variantes del gen. Esto ayudaría a explicar porqué algunas personas deben esforzarse más cuando son puestas en una dieta baja en grasas y sería útil para seleccionar las dietas que debe seguir la persona.

“La grasa es universalmente gustosa para los humanos”, dijo Kathleen Keller, profesora de nutrición en Penn State.

En los animales ese gen es necesario para detectar y desarrollar preferencias por la grasa. Ahora se demuestra en humanos.

El estudio se hizo con 317 personas afroamericanas en Estados Unidos, un grupo muy vulnerable a la obesidad.

El otro estudio que llama la atención es la sugerencia de que la obesidad puede ser infecciosa. Sí, tal como lo está leyendo.

Estudio en ratones mostró que al juntar ratones modificados para tener cierta deficiencia inmunitaria que desarrollaron hígado graso y engordaron con una dieta tipo occidental, con ratones sanos, estos comenzaron a presentar hígado graso y a engordar.

Podría ser que las bacterias de los ratones modificados se multiplicaron por 1.000 al tener sistema inmunitario deficiente, según Richard Flavell, de Yale University. Al ser transmitidas a los sanos, les modificaron también su fauna intestinal, volviéndolos más grasosos.

O sea: una infección de gordura. Pero si funciona así en humanos estaría por determinarse aunque no sería fácil: los ratones se comen los excrementos del otro, medio por el cual reciben las bacterias.

La posibilidad queda abierta, de todas maneras.

El estudio fue publicado en Nature.

Cáncer: cómo decirles a sus hijos

Si posee usted los genes que aumentan el riesgo de contraer cáncer de seno ¿se lo diría a sus hijos?

Los nuevos tiempos, de la mano de los increíbles desarrollos científicos, plantean inquietudes insospechadas.

Un estudio encontró que cuando los padres se someten a exámenes para detectar genes que predisponen al cáncer de seno, muchos de ellos están dispuestos a compartir la información con sus hijos, así sean muy jóvenes.

El estudio, publicado en el journal Cancer, reveló además que la mayoría de los papás piensan que sus hijos no se sentirán mal cuando conozcan los resultados.

Para los padres, una de las razones fundamentales para examinar genes cancerígenos hereditarios es entender mejor el riesgo que enfrentarán sus hijos. No obstante, muchos se enfrentan con la difícil decisión de si les dicen a sus hijos más pequeños y cuándo.

En el estudio, Angela Bradbury, del Fox Chase Cancer Center en Filadelfia y colegas entrevistaron 253 papás que tenían tests para mutaciones de dos genes comunes en cánceres de seno, BRCA1 y BRCA2, que pueden ser heredados. Todos tenían hijos menores de 25 al momento de los tests.

Los investigadores les preguntaron a los papás si les dirían a sus hijos sobre los resultados y si decían que sí, cómo creían que reaccionarían sus hijos.

Los exámenes genéticos revelaron que 29% de los padres tenían una mutación del gen BRCA que confieren un riesgo aumentado de desarrollar cáncer de seno. La mayoría de los papás en el estudio compartieron el resultado con al menos uno de sus hijos (334 de 505 hijos).

La mayoría era más dada a reportar los resultados a sus hijos mayores, pero cerca de la mitad de aquellos de 10 a 13 años y aún algunos más jóvenes, fueron informados de los resultados.

Los papás compartían más el resultado cuando no se poseía la mutación, en especial si se trataba de una hija.

¿Se lo diría usted a sus hijos? Se sabe que muchos comportamientos sobre la salud se adquieren en la niñez y la adolescencia y continúan en la edad adulta.

¿Crearía zozobra en sus hijos? ¿Lo asumirían bien en caso de un positivo?

Hallan culpable de la hipertensión

Si es de los que sufre hipertensión y no ha tenido malos hábitos, quizás le interese esta noticia.

Incluso personas que ingieran una cantidad normal de sal pueden padecer hipertensión, de acuerdo con un estudio de científicos del Max Planck Institute en Alemania, debido a una disfunción del socio.

Los investigadores, por fortuna, hallaron el gen responsable, con miras a futuros tratamientos.

La regulación de la presión sanguínea es muy compleja. Los niveles son determinados por el volumen de sangre. A más sangre en circulación, más alta la presión. Y el centro de control se localiza en los riñones, en donde el volumen y, entonces, la presión, son regulados por la excreción renal de agua y sodio. Para lograrlo, los riñones reciben información de receptores de la presión arterial, el sistema nervioso autónomo y de distintas hormonas.

El grupo del Max Planck, liderado por Thomas Böttger, estudió el gen SLC4A5, que codifica una proteína que transporta ciertos iones (compuestos de la sal), previniendo entonces las altas concentraciones de esa sustancia en la sangre.

Los científicos probaron que un defecto en este gen provoca una retención excesiva de sodio y agua. Esto genera un aumento anormal de la presión sanguínea. “A través de estudios con grandes series de pacientes, se han identificado muchos genes que podrían estar asociados con la hipertensión. Sin embargo sus roles específicos no han sido precisados con claridad”, dijo Böttger.

Los investigadores estudiaron el caso de ratones a los que les fue inactivado el gen y sufrían de hipertensión. Aunque se activaron mecanismos compensatorios en ellos, las concentraciones de sodio permanecían elevadas en ellos.

Estudios previos habían sugerido que el gen era solo un candidato contribuyente a la hipertensión.

Ahora los investigadores mirarán en qué clase de pacientes esa condición es provocada por el SLC4A5. “Si logramos restablecer la regulación de socio en esos pacientes, podríamos llevar la presión sanguínea a niveles normales”, dijo Böttger.