Cosa rara: ¡el gen que provoca 3 enfermedades!

Enfermarse siempre ha sido fácil. Pero que una misma sea la causa de tres enfermedades no es nada común de lo que se conoce hasta ahora.

Un consorcio internacional de investigación liderado por la Universidad Autónoma de Barcelona (España) y la Universidad de Wurzburg en Alemania, descubrió un gen que provoca tres enfermedades distintas, dependiendo de cómo es alterado.

Mediante técnicas de ultrasecuenciación masiva, los investigadores secuenciaron más de 20.000 genes de un paciente con la anemia de Fanconi. Gracias a ella tuvieron éxito en identificar mutaciones patogénicas en el gen ERCC4 responsables de la enfermedad, gen que ya había sido vinculado a otras enfermedades raras: xerodermia pigmentosa y cierta clase de progeria. Aquella es caracterizada por un aumento en la sensibilidad a la luz solar, susceptibilidad al cáncer de piel y, en cuanto a la progeria, por un envejecimiento prematuro.

La anemia de Falconi, de otro lado, se caracteriza por una anemia progresiva, malformaciones congénitas y alto riesgo de desarrollar leucemia y tumores en la boca.

Los investigadores han demostrado que el gene está envuelto en dos mecanismos de reparacion del ADN por el cual las células mantienen la estabilidad en el genoma, de tal modo que el balance entre esos dos sistemas determinará cuál de las tres enfermedades contraerá la persona.

“Este es un caso excepcional, dado que hay pocos precedentes de un solo gen involucrado en dos mecanismos fisiológicos independientes y causando tres enfermedades clínicamente distintas”, dijo Jordi Surallés, profesor de la UAB.

Los hallazgos fueron publicados en el American Journal of Human Genetics.

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

¿Perdemos inteligencia los humanos?

Los humanos estamos perdiendo inteligencia. Sí: eso sugiere un nuevo estudio publicado en Trends in Genetics y la razón parece simple: perdimos la presión evolutiva para ser listos una vez< comenzamos a vivir en asentamientos agrícolas densamente poblados hace unos miles de años.

“El desarrollo de nuestras capacidades intelectuales y la optimización de miles de genes de la inteligencia probablemente se dieron en grupos dispersos no verbales antes de que nuestros ancestros salieran de África”, indicó Gerald Crabtree, de Stanford University.

La inteligencia humana y el comportamiento requieren el óptimo funcionamiento de un gran número de genes, que necesitan mucha presión evolutiva para mantenerse.

Esa intricada red de genes que nos confiere el poder mental es muy susceptible a las mutaciones y estas no están siendo seleccionadas en la sociedad moderna.

En el ambiente de nuestros predecesores la inteligencia era crítica para la supervivencia y quizás hubo una inmensa presión selectiva sobre los genes requeridos para el desarrollo intelectual, derivando en un pico de la inteligencia humana.

Con la agricultura vino la urbanización, que pudo debilitar el poder de eliminar las mutaciones que derivan en discapacidades intelectuales.

Con base en cálculos de la frecuencia la cual aparecen mutaciones en el genoma humano y sobre la asunción de que se requieren entre 2.000 y 5.000 genes para la capacidad intelectual, Crabtree estima que en 3.000 años (unas 120 generaciones) todos hemos adquirido dos o más mutaciones nocivas para nuestra estabilidad intelectual o emocional.

Estudios de neurociencias sugieren que los genes envueltos en la función cerebral son muy susceptibles a las mutaciones. Crabtree argumenta que la combinación de una menor presión selectiva y el gran número de genes afectados está erosionando nuestras capacidades emocionales e intelectuales.

La pérdida, sin embargo, es lenta y juzgando por los rápidos avances en descubrimientos, las tecnologías futuras serán de gran utilidad para corregir las mutaciones, entonces el proceso de la selección natural no será necesario.

Ser papá después de los 40 o 50: riesgo para el bebé

Aunque las mujeres pierden su fertilidad al envejecer y se ha sabido que los hombres no, eso podría no ser cierto de acuerdo con un nuevo estudio.

Ser padre en la vejez tiene sus riesgos para… los descendientes. Los hombres también tendrían su reloj biológico de la fertilidad.

Los descendientes de ratones de edad avanzada tienen varias mutaciones en regiones con genes asociados con los desórdenes de la conducta, de acuerdo con una investigación publicada en Translational Psychiatry.

Los hallazgos podrían explicar porqué los niños de hombres viejos tienen tasas más altas de esquizofrenia y autismo que los de hombres más jóvenes.

En The Scientist, Dolores Malaspina, quien no estuvo vinculada al estudio dijo que “este estudio es muy importante”. Científicos han sido reticentes a creer que las mutaciones en los espermatozoides de los mayores derivarían en desórdenes del comportamiento, agregó.

En 2006, Malaspina y colegas, al estudiar una cohorte israelí halló que los niños de hombres con más de 40 años era casi seis veces más probable que tuvieran autismo que aquellos de padres menores de 30. Otros estudios han mostrado que quienes sufren esquizofrenia o autismo tienen más copias de mutaciones, en las que un pedazo de ADN no está o aparece replicado, que aquellos sin los desórdenes. Pero no era claro si convertirse en papá a edad avanzada llevaba a esas mutaciones o si las mutaciones eran la causa de los problemas, explicó John McGrath, psiquiatra de Queensland Brain Institute en Australia.

Para ver si la edad incidía en el número de copias de las mutaciones, McGrath y colegas aparearon ratonas jóvenes de 3 meses con ratones de la misma edad o de edad media (12 a 16 meses). Los descendientes de los padres mayores tenían seis nuevas copias de mutaciones, incluyendo varias en genes que han sido asociados al autismo, la esquizofrenia y el desarrollo del cerebro.

“Desde hace muchos sabemos que las mamás de edad más avanzada tienen un mayor riesgo de resultados adversos en la salud, como el síndrome de Down. Pero la epidemiología y los modelos animales están sugiriendo que el reloj de la fertilidad también suena para los hombres”, concluyó McGrath.

Hallazgos y datos curiosos

El baño remplaza el afecto. El calor físico puede sustituir el calor social, ayudando a las personas solitarias. Sí, la gente trata de espantar el frío de la soledad con duchas calientes sin saber que así lo está logrando, dijeron John Bargh e Idit Shalev, psicólogos de Yale. Los individuos que se sienten aislados reportan bañarse con agua tibia más a menudo que las personas conectadas socialmente, según un artículo en Emotion. Los investigadores hallaron también que los sentimientos de soledad aumentaban brevemente en quienes sostenían una bolsa helada por un minuto, mientras que participantes a los que se les pedía revivir un incidente en el que fueron rechazados se sintieron mejor al coger bolsas tibias. Curioso.

Plástico diabético. Mujeres expuestas a altas cantidades de ftalatos, compuestos usados en plásticos y solventes, son más dadas a ser diabéticas, según un estudio en México que apareció en Environmental Research. Todas las participantes habían sido sanas antes y servido como controles en un estudio de cáncer. Si bien estudios previos han ligado los ftalatos al riesgo de obesidad –en sí un factor de riesgo para la diabetes- la nueva asociación se presenta independientemente de la obesidad. Bien curioso.

Copias extraviadas. Un equipo internacional de científicos analizó los prototipos genéticos de los cánceres de piel y ovario y reportó que perder dos copias de una proteína crucial significa problemas adelante. La proteína p53 que combate el cáncer es a menudo perdida en distintos tipos de cáncer, pero los investigadores creían que era una de las últimas cosas que una célula cancerosa hacía antes de convertirse en una amenaza. El nuevo estudio en Cancer Discovery encontró que esa pérdida es un marcado inicial. Años de exposición al sol, perdiendo una copia de p53 conduce a unas 100 mutaciones en las células de la piel. Luego de perder luna segunda copia, las células desarrollan 1.300 mutaciones. Curioso.

Caricias rápidas. De la velocidad depende. Científicos escanearon los cerebros de voluntarios mientras un cepillo de cerdas suaves acariciaba sus brazos. Cuando el cepillo se movía a 3 centímetros por segundo, las personas mostraban mayor actividad cerebral en la ínsula, una región importante para las emociones. Cuando la velocidad subía a 30 centímetros por segundo no se presentaba esa actividad. En el informe en el Journal of Neuroscience vieron que la ínsula también respondía cuando los voluntarios miraban un video de una caricia agradable. Suave, por favor. Bien curioso.

La cruda realidad: soy un mutante

Mutantes. Sí, eso es lo que somos todos gracias a nuestros padres.

Cada uno de nosotros recibe de los padres cerca de 60 mutaciones en nuestro genoma.

El sorprendente número fue revelado por la primera medición directa de las nuevas mutaciones provenientes de madre y padre en el genoma humano.

Es la respuesta a viejas inquietudes científicas: ¿cuántas mutaciones nuevas tiene un bebé y cuántas provienen del padre y cuántas de la madre?

Los científicos midieron directamente el número de mutaciones en dos familias usando secuencias del genoma completo del Proyecto 1.000 Genomas.

El resultado reveló, además, que el genoma humano, como los demás genomas, son alterados por las fuerzas de la mutación: nuestro ADN es modificado por las diferencias en su código de aquel de nuestros padres. Las mutaciones que ocurren en el espermatozoide o en el óvulo pueden ser mutaciones nuevas no halladas en los papás.

Aunque la mayoría de nuestra variedad proviene de la mezcla de genes de nuestros padres, las nuevas mutaciones son la fuerza última de la cual depende la variación.

No es tarea fácil encontrar una mutación, pues en promedio sólo 1 en 100 millones de letras del ADN es alterada en cada generación.

El estudio fue publicado en Nature Genetics y realizado por investigadores del Wellcome Trust Sanger Institute, University of Montreal y Boston.

El hallazgo inesperado vino tras un estudio cuidadoso de dos familias, cada una con los dos padres y un hijo. Los científicos miraron nuevas mutaciones presentes en el ADN de los niños que estaban ausentes en el genoma de sus padres. Analizaron casi 6.000 posibles mutaciones en las secuencias del genoma.

Luego separaron las mutaciones en aquellas que ocurrieron durante la producción del espermatozoide o los óvulos de los padres y aquellas que pueden haberse dado durante la vida del niño: es la tasa de mutaciones en espermatozoides u óvulos lo importante para la evolución.

Para resaltar, en una familia 92% de las mutaciones derivaban del padre, mientras en la otra apenas el 36%.

El resultado no se preveía y crea tantas preguntas como las que responde.

En todo caso, el equipo analizó sólo un hijo y no se puede concluir de este estudio si la variación en el número de mutaciones es el resultado de las diferencias en procesos de mutación entre los padres, o las diferencias entre espermatozoides y óvulos individuales dentro de un padre.

Mutantes por obra y gracia de nuestros padres.

Especial fin de semana: el cáncer hoy

Un enemigo duro de roer

Con los tiempos que corren en ocasiones se pierde la perspectiva del terreno, aunque, reconocerlo se debe, no todas las cosas cambian mucho de año en año.

¿Se está ganando la batalla contra el cáncer? Difícil respuesta. En Estados Unidos, donde conmemoran los 40 años del Instituto Nacional del Cáncer las conclusiones son ambivalentes. En esas cuatro décadas se han gastado 90.000 millones de dólares en investigación y tratamientos. Cada año el costo de la enfermedad demanda 125.000 millones de dólares, que hacia 2020 serán 157.000 millones. Eso, en un solo país.

El cáncer es un enemigo nebuloso en algunos casos y elusivo en grado sumo. Hoy se reconocen más de 100 formas de cáncer, por lo que es imposible crear modelos uniformes. Para ajustar, en cada categoría los casos individuales presentan innumerables variables, que han permitido pensar en terapias personalizadas, como Provenge, autorizado en 2010.

Aún dentro de un paciente, la población de células en un tumor es muy heterogénea, haciendo improbable que una sola terapia las pueda abarcar a todos”, como explica Bruce Alberts, editor jefe de Science. Han escapado a la detección o acción de los mecanismos que defienden el cuerpo.

El paisaje se complica más al ver que aún no se conocen los mecanismos por los cuales un cáncer se extiende a otros órganos, la temida metástasis, que como explican Christine Chaffer y Robert Winberg, del Whitehead Institute for Biomedical Research y el Massachusetts Institute for Technology “provoca la mayoría de las muertes por cáncer, permaneciendo como uno de los aspectos más enigmáticos de la enfermedad”.

El cáncer es un grupo de enfermedades caracterizadas por el crecimiento descontrolado y la diseminación de células anormales, provocado por factores externos (tabaco, químicos, radiaciones y organismos infecciosos) a internos (mutaciones heredadas, hormonas, condiciones inmunológicas y mutaciones que se presentan por el metabolismo).

En las últimas décadas el estudio de esa enfermedad se ha ido extendido a otras disciplinas, de la genética y la genómica a la inmunología, sabido que el sistema inmune desempeña su papel en la protección frente al mal. “Controla no solo la cantidad del tumor, sino su calidad”, expresaron investigadores en un reciente artículo en Science.

En algunos países, las tasas de mortalidad van en descenso, pero en solo Estados Unidos se esperaban 1.500.000 nuevos casos en 2010.

La situación es mucho más difícil en los países en desarrollo o más pobres, en donde de 10 niños diagnosticados con leucemia 9 fallecen, mientras en Europa occidental la tasa de supervivencia es 85 por ciento.

La Agencia Internacional para la Investigación sobre el Cáncer estimaba el número de nuevos casos en el planeta, en 2008, en 12.667.500, 7,1 millones en países en desarrollo y de ellos 650.100 en Suramérica, región donde se estimó que 386.000 personas murieron por la enfermedad. En el mundo murieron por esa causa 7,6 millones de personas, 28.000 cada día.

Se considera que a 2030, de acuerdo con el reporte Global Cancer Facts & Figures 2011, habrá 21.4 millones de casos nuevos y 13,2 millones por el simple hecho del crecimiento poblacional y el envejecimiento. Unos datos que podrían ir al alza por la adopción del estilo de vida occidental en países en desarrollo: cigarrillo, alcohol, dieta inapropiada, baja actividad física y factores reproductivos.

La disposición de recursos tecnológicos y médicos hace la diferencia entre la vida y la muerte. Y, junto a ellos, los estilos de vida. El citado reporte indica que las diferencias en los tipos de cáncer incluyen variaciones regionales en la prevalencia de grandes factores de riesgo, la disponibilidad y el uso de prácticas médicas como los exámenes, la disponibilidad y calidad del tratamiento y la distribución por edades.

Dos de los cuatro cánceres más comunes en hombres en 2008 (estómago e hígado) y en mujeres (cerviz y estómago) en países en desarrollo estaban relacionados con infecciones, siendo el de estómago relacionado con las infecciones el más común en todo el mundo. Cerca del 15 por ciento de todos los cánceres en el mundo son atribuibles a esa causa, un porcentaje tres veces más alto en los países en desarrollo (26%) que en los desarrollados (8%).

Todos los esfuerzos, toda la afectación y todas las pérdidas a pesar de que se considera que más de la mitad de los cánceres son potencialmente prevenibles, como aquellos vinculados con el tabaco, el alcohol y la obesidad.

Aunque cualquier persona puede desarrollar una de las formas del mal, el riesgo aumenta con la edad. En los países más desarrollados, 78% de los casos nuevos ocurren después de los 55 años o más, en comparación con el 58 por ciento en los países en desarrollo.

Se cree además que un 5 por ciento de todos los cánceres son hereditarios. Esta condición genética, junto con los factores ambientales, responde por la mayoría de todos los casos.

Cada año, 175.300 niños de 0 a 14 años desarrollan la enfermedad, el 80 por ciento de ellos en países en desarrollo, en donde el subregistro es alto por las frecuentes muertes por desnutrición y enfermedades infecciosas.

Células de cáncer de pulmón

Las estadísticas revelan con crudeza la importancia e incidencia de todas las formas de cáncer en la vida moderna. El Foro Económico Mundial enfatizó que el cáncer y otras enfermedades no comunicables (diabetes, cardiovasculares) son una de las tres causas más probables y severas de amenaza a la economía mundial, pese a lo cual se considera que son males subestimados por la comunidad mundial: menos del 1 por ciento de los fondos públicos y privados para salud están destinados a prevenir y controlar el cáncer y esos otros problemas en países de ingresos medios y bajos.

El panorama preocupa, pero la ciencia sigue enfrentando el problema y propone alternativas todos los días. En uno de los últimos anuncios, por ejemplo, Peter Rothwell, del John Radcliffe Hospital y colegas, analizaron pacientes que tomaban una aspirina al día para prevenir enfermedades del corazón y advirtieron que esas personas tenían una menor tasa de mortalidad por cáncer, un hallazgo que se compadece con estudios previos que mostraban que el uso diario de aspirina y otras medicinas antiinflamatorias no esteroides durante periodos prolongados reducían el riesgo de cáncer de colon o la recurrencia de pólipos. La aspirina podría aliviar el riesgo en otros tipos de cáncer.

Un hallazgo casi a la par del descubrimiento de que las células madre en el tejido óseo serían responsables de la metástasis a los huesos de las células cancerosas de próstata y que implicaría otros tipos como el de colon, pulmón y seno, que también tienden a dirigirse hacia los huesos, hallazgo revelado en el journal of Clinical Investigation.

Quizás, dada la complejidad de la enfermedad, ese sea el futuro: soluciones parciales para compartimentos cancerígenos específicos.

Por ahora, mantener el enemigo a raya parece ser el mayor logro, con victorias parciales y la conciencia de que la prevención es condición vital para contenerlo, una alternativa secundaria en países en desarrollo, como el nuestro, con sistemas de salud centrados más en la intervención a posteriori.

Células madre pluripotentes: no, no, detente ahí

Hace dos o tres lustros, llegó un boom. Fue el de las células madre. Que podrían curar de todo. Y se comenzaron a usar febrilmente, en muchos casos sin estudios previos y, al final, con pocos resultados.

La semana pasada llegó una mala noticia. Dos estudios publicados en Nature reportaron que células adultas reprogramadas para comportarse como células madre, las llamadas células madre pluripotentes inducidas, contienen más mutaciones que las células normales, haciendo que su uso terapéutico sea más preocupante y menos probable.

Un estudio encontró un promedio de seis mutaciones en una sola base en cada una de las 22 líneas de esas células inducidas que fueron transformadas mediante distintos métodos. En el otro paper científico, se demostró que esas líneas tenían más variaciones en el número de copias (pequeños borrados o duplicaciones) que las células de la piel o las células madre que se derivan de estas.

Hace un mes, The Scientist publicó otro reporte que halló ‘puntos calientes’ en los genomas de células inducidas que no estaban reprogramados por completo, mostrando una diferencia fundamental entre las células inducidas y las células madre embriónicas naturales.

¿El acabose? Si bien los estudios deben ser replicados, los hallazgos significan, por ahora, que la carrera hacia remedios genéticos eficientes mediante el uso de aquellas células parar reparar funciones defectuosas o aliviar enfermedades se torna más lenta.

En la imagen, células madre. Cortesía U. de Michigan.

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