domingo, 25 de noviembre de 2018
¿QUÉ OTRAS ENFERMEDADES, ADEMÁS DEL CÁNCER Y LA PROGERIA, CONOCES RELACIONAS CON EL CICLO CELULAR?
Existen muchas enfermedades relacionadas con desordenes en el ciclo celular entre las que se encuentran:
Enfermedades con un número anormal de cromosomas, fenómeno conocido como aneuploidia:
- Síndrome de Down.
- Síndrome de Turner.
- Síndrome de Klinefelter.
Enfermedades degenerativas:
- Alzheimer.
- Parkinson.
- Enfermedad de Huntington.
Enfermedades ocacionadas por mutaciones en genes:
- Acondroplasia: La acondroplasia es una condición congénita y determinada genéticamente. Los niños y adultos con esta condición tienen baja estatura, miembros cortos y macrocefalia (cabeza grande). La inteligencia es normal así como su rendimiento escolar. Se debe a un cambio genético que afecta el crecimiento de los huesos largos. Se origina por una mutación en un gen llamado receptor del factor de crecimiento de fibroblastos tipo 3, FGFR-3, cuya alteración produce falta de crecimiento óseo. Ocurre en uno cada 20.000 nacimientos.
- Anemia de Fanconi.
- Síndrome de Bloom.
Cáncer
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CÉLULAS TRONCALES
Las
células troncales son aquellas células indiferenciadas que son capaces de
autorrenovarse (es decir, una célula troncal da origen a una célula hija que
mantiene las características de la célula troncal) y al mismo tiempo dan origen
a por lo menos una célula hija especializada y diferente de la célula inicial.
Es gracias a su capacidad de diferenciarse a distintos linajes lo que hace de
las células troncales una alternativa para lograr la formación de tejidos de
novo, o bien, la reparación de órganos dañados.
MEIOSIS
Por
su parte, la meiosis origina a los gametos, que son células sexuales haploides,
es decir, que poseen una sola copia de cada cromosoma. Las células diploides
tienen cromosomas organizados por parejas. Así que, en la meiosis, a partir de
una célula diploide se obtienen 4 células haploides (los gametos) de cromosomas
distintos entre sí pero diferentes de los de la célula madre. El resultado son
células hijas en posesión de un núcleo con la mitad del material hereditario.
La meiosis consta de dos etapas:
Meiosis I:
1.Profase
I: Los cromosomas del núcleo celular comienzan a organizarse, de modo que los
homólogos se juntan e intercambian fracciones de ADN.
2. Metafase
I: Los pares de cromosomas son ya visibles y se disponen en línea en el centro
de la célula, formando la placa ecuatorial.
3. Anafase
I: Cada cromosoma de un par se dirige a un extremo de la célula.
4. Telofase
I: Alrededor de los nuevos núcleos con un solo cromosoma de cada par se forma
una membrana nuclear. El ADN no se replica.
Meiosis
II
Procede
de modo similar al de una mitosis normal pues consta de Profase II, Metafase
II, Anafase II y Telofase II, pero el resultado genético es diferente. En la
Telofase II los cromosomas se desenrollan y alargan, se mueven a sitios
distintos de la célula y se forma pared celular que da lugar a las células
hijas. En la meiosis los cromosomas son copiados una sola vez del mismo modo
que en la mitosis, pero se producen dos divisiones celulares en vez de solo
una.
MITOSIS
Ø
La mitosis se compone de 4 fases básicas:
1.
Profase. La cromatina (complejo de ADN y
proteínas) del núcleo celular se condensa y se organiza en cromosomas,
posteriormente la membrana nuclear desaparece. Además, los cromosomas hacen
copias idénticas de sí mismos.
2.
Metafase. Todos los cromosomas cambian su
disposición y se alinean justo en el centro de la célula. Esto da como
resultado la formación de la llamada placa ecuatorial.
3.
Anafase. Ahora sí, los cromosomas se
dividen justo por la mitad y cada sección se dirige hacia un extremo de la
célula, por lo que quedan separados. A partir de esta fase se distribuyen las
copias de la información genética original.
4.
Telofase. Se origina una nueva membrana en
cada extremo de la célula, envolviendo el material del núcleo. Al final,
aparecen dos núcleos iguales al núcleo original y quedan formadas dos células
hijas con cromosomas idénticos a los de la célula madre.
¿QUÉ ES EL ADN?
ADN:
el lenguaje de la vida El ADN está presente en todas las células y es el
material hereditario que contiene toda la información genética que la célula
necesita. En 1953, James D. Watson y Francis Crick descubrieron la forma de la
molécula del ácido desoxirribonucleico o ADN. Esta molécula es semejante a una
escalera en forma de caracol o espiral y se le conoce como la Doble Hélice. La
escalera de ADN, está formada por dos cadenas que se unen por medio de
peldaños. los peldaños forman parejas gracias a cuatro pares de bases
nitrogenadas llamadas nucleótidos que se conocen como adenina (A), timina (T),
guanina (G), y citosina (C).
OPINIÓN
El avance científico ha impulsado la manipulación de manera
que se puedan corregir errores en el material genético, a partir de embriones
humanos, óvulos y espermatozoides. Sin duda es uno de los principales temas
debatidos hoy en día, ya que, según visto desde el punto bioético, el manipular
el ADN sin saber con seguridad si las diferentes técnicas idealizadas pueden
llegar a ser eficaces crea y trae consigo personas “irresponsables”.
Como la tecnología va cambiando es probable que éstas modificaciones
puedan llegar a ser practicadas, pero esto bajo condiciones específicas y una
buena vigilancia.
Las aportaciones e implicaciones éticas presentadas en los
diferentes temas acerca de la manipulación del ADN se resaltan al mostrar las
leyes que prohíben el uso de un embrión humano para crear otro nuevo individuo,
además, para cambiar éste tipo de conceptos es muy complicado garantizar el
cumplimiento de cada uno de los aspectos jurídicos y el respeto a los derechos
de las personas.
CÓDIGO DE BARRAS DE LA VIDA Y SUS IMPLICACIONES EN EL AVANCE CIENTÍFICO
El
propósito del código de barras de la vida o DNA Barcoding.
En
2003 surgió la iniciativa del código de barras de la vida como solución a estos
problemas, ya que así podemos identificar de manera más accesible la
clasificación de los seres vivos. Este código lo utilizaríamos como una
secuencia de ADN de cada ser vivo para así identificarlos por cada una de las
especies. En algunas ocasiones es difícil de encontrar la información
necesaria, ya que las especies se clasifican de manera en base a las
características principales ya sea tamaño, forma y color en determinadas partes
del cuerpo.
Unas
de las regiones genéticas utilizada en el código de barras son para una gran
parte de grupos de animales del Gen que codifica la citocromo-c-oxidasa-1 (CO1)
que pertenecen a la región 648p, esta es una de las regiones que exitosamente
esta funcionando apara identificar animales como moscas, mariposas, aves, peces
y algunos otros grupos de animales. Aunque este procedimiento no es efectivo
para los vegetales ya que estos evolucionan de manera muy lenta.
¿Qué son los proyectos Barcoding y como
son sus componentes?
Los
proyectos de código de barras de la vida (o ADN) tienen cuatro componentes principales:
·
Los
espécimens: Los espécimens se pueden encontrar en museos
de historia natural, herbarios, zoos, acuarios, colecciones de tejido
congelado, bancos de semillas, cultivos tipo y otros repositorios de material
biológico pueden ser grandes tesoros para encontrar espécimens.
·
El
laboratorio de análisis: existen protocolos de laboratorio a
seguir para obtener las secuencias de ADN de código de barras de los
espécimens. Los laboratorios mejor equipados pueden producir secuencias de ADN
código de barras en pocas horas. Estos tienen que ser agregados a una base de
datos para su análisis.
·
Las
bases de datos: es el aspecto más importante de esta
iniciativa. Debe construirse una biblioteca pública de referencia de los
identificadores de las especies que pueda servir para identificar las especies
que están por clasificar.
En
la actualidad hay dos bases de datos que cumplen esta función:
ü The
International Nucleotide Sequence Database Collaborative que es un acuerdo de
colaboración entre el GENBANK de Estados Unidos, el Laboratorio Europeo de
Biología Molecular y DNA Data Bank de Japón. Todos ellos han acordado ceñirse a
los estándars de esta iniciativa.
ü BOLD o
Barcode of Life Database que fue creada y es mantenida por la Universidad de
Guelph en Ontario. Ofrece a los investigadores una forma de recoger, gestionar
y analizar datos de código de barras de ADN.
·
El
análisis de los datos: los espécimens se identifican encontrando el
registro coincidente más cercano en la base de datos.
¿Cuál
es el fin de este procedimiento?
Esta
manera de identificar a los seres vivos es muy útil y que se catalogan todos
los tipos de especies desconocidas, no es solamente para poder clasificar sino
también para darle un uso adecuado a toda esta información que se recupera y
que pueda ser disponible para cualquier persona interesada en alguna especie.La
adopción de este estándar puede permitir que una muestra recopilada, una nueva
investigación o un nuevo descubrimiento sea rápidamente enlazado con la
información disponible en todo el mundo. Los datos pueden relacionarse
rápidamente como, por ejemplo, con parásitos, enfermedades otras colecciones o
datos interesantes. Las posibilidades que hay en este aspecto son muy
interesantes ya que puede permitir gestionar, seguir y aventurar las migraciones
de especies, las invasiones, la investigación en biodiversidad y las
variaciones genéticas en poblaciones.
ESPERMATOZOIDES Y ÓVULOS SINTÉTICOS, Y SUS IMPLICACIONES ÉTICAS
La idea de obtener óvulos y espermatozoides, que son
células altamente especializadas y complejas, a partir de una célula cualquiera
de un individuo adulto es, a la vez, atractiva e inquietante. Pacientes que no
pueden generar sus propios gametos, parejas del mismo sexo, individuos sin pareja o de cualquier edad podrían verse beneficiados del uso de
estas técnicas.
Las primeras publicaciones relacionadas con la generación
de gametos sintéticos en un laboratorio tienen más de 15 años y se basaban en
la generación de estos a partir de “células madres embrionarias”, que se
obtienen de embriones generados en el laboratorio con este fin. Estos estudios
describen la síntesis de óvulos y espermatozoides de ratón funcionales, que
fecundaron correctamente y dieron lugar a descendencia sana.
A pesar de estos éxitos, la creación y destrucción de embriones humanos en el
laboratorio para conseguir células madre está prohibido, por lo que la
investigación avanzó en otras direcciones, y actualmente, se centra en la
obtención de gametos a partir de “células madre inducidas”, es decir células somáticas, por ejemplo, células de la piel, que son
reprogramadas genéticamente para dar lugar a células madre.
La investigación con este tipo de células madre para
estudiar enfermedades, crear medicamentos o su aplicación en medicina
regenerativa está muy extendida, pero la generación de gametos artificiales,
que darían lugar a nuevas vidas, es más complicada.
A día de hoy, en humanos, no se ha logrado la
diferenciación de este tipo de células madre inducidas en gametos idénticos a
los generados in vivo, sino solo similares. Además, su funcionalidad no
puede ser demostrada, ya que la ley tampoco permite demostrar que las
transferencias de esos embriones darían lugar a embarazos viables y niños sanos.
Incluso, hay gente que especula con la posibilidad de
modificar genéticamente esos óvulos generados artificialmente para prevenir o eliminar enfermedades en la descendencia, mediante
el uso de técnicas de edición génica de células vivas, como CRISPR.
Esto sería un paso más a tener en cuenta, que como el anterior, está más cerca
de ser realizable que de ser aplicable clínicamente.
Por este motivo, aunque la investigación sigue avanzando,
por ahora no vemos cerca el momento de la aplicación clínica de estas técnicas
en el día a día de los laboratorios de reproducción asistida. Para ello serían
necesarios grandes avances en el desarrollo de las técnicas, que probaran su
eficacia, seguridad y reproducibilidad. Y, por otro lado, un cambio en la
política relacionada con la investigación.
Células Troncales
(Madre) para crear embriones
Para ser capaces de obtener estas células hay
distintos métodos dependiendo del tipo de células troncales, siendo más
problemático en el caso de las células troncales embrionarias por cuestiones
éticas. Además, no hay alguna aplicación clínica para ellas, al ser
trasplantadas a animales no han logrado crear en la mayoría de los casos
células funcionales e incluso han dado origen a tumores malignos (Jaime et al.,
2007). Es notorio que a pesar de estos inconvenientes no se ha detenido la
investigación en células troncales embrionarias aunque las células iPSC han
demostrado ser una mejor opción que estas.
Otro método para obtener células troncales
(madre) es por medio de la sangre del cordón umbilical siendo más fácil y
segura de obtener. Esta es una opción más viable debido a que no es tan crítica
la compatibilidad como sucede con los trasplantes de médula ósea, por lo que la
sangre del cordón umbilical se convierte en una alternativa al trasplante de
médula ósea siendo el único inconveniente la cantidad de sangre por cordón
umbilical.
Obstáculos del Uso de
las Células Troncales
A pesar de
su enorme potencial en la terapia celular el uso de células troncales aún
presenta obstáculos. “La investigación con células madre plantea dos grandes
campos de problemas ético-jurídicos: los derivados de su obtención y los
inherentes a su utilización” (Casado, 2010, p.17). Principalmente en la
obtención de las células madre embrionarias (fetales), ya que para obtenerlas
es necesario matar al embrión, pero este problema se ha reducido debido a la
investigación de las células madre adultas; se ha demostrado la capacidad de
originar diversos tipos celulares por parte de las células madre adultas
(Millás, 2010).
Los
problemas en el control de la diferenciación de las células madre embrionarias
ha provocado que al trasplantarlas in vivo en animales originen teratomas o
teratocarcinomas. Sin embargo, “cada día nuevos artículos científicos nos
aproximan a subpoblaciones celulares de organismos adultos que identifican
poblaciones capaces de generar modelos in vitro de diferenciación celular”
(Silva, 2009, p. 175). Otro de los inconvenientes del uso de las células
troncales es el rechazo inmunológico, pero se ha logrado resolver este problema
al utilizar células troncales que provienen del mismo paciente (trasplante
autólogo).
ENFERMEDADES TRATADAS CON TERAPIA GENÉTICA
La
Terapia génica es utilizada para el tratamiento de enfermedades genéticas y va
en avance para la cura de enfermedades raras.
Ataca
directamente la enfermedad llegando a la célula dañada y reemplazándola por un
gen nuevo. Existen muchas técnicas para que sea llevada a cabo; es cierto,
resulta ser difícil reemplazar por un nuevo gen, que llegue a la célula
indicada y probar los efectos que realiza en los órganos.
- Estrategia Ex vivo: Consiste en extraer las células que debemos reparar de un paciente, repararlas en el laboratorio y volverlas a reimplantar en el organismo del individuo en cuestión.
- Estrategia In situ: Consiste en introducir el gen reparadordirectamente en el propio órgano defectuoso del individuo.
- Estrategia In vivo: Consiste en administrar directamente al paciente el gen corrector para que este alcance el punto a tratar.
La terapia génica consiste en
modificar la información genética de las células de un paciente para curar su
enfermedad. “Este tipo de terapia ha conseguido ya curar varias decenas de
niños con algunas enfermedades raras que afectan a su sistema inmune y ofrece
resultados prometedores en el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas o
hepáticas, entre otras” (González, 2017).*
En el
desarrollo de la terapia génica se toman en cuenta algunos factores como lo
son:
Saber cuál es el tejido que recibirá la terapia
Saber si el tejido afectado se puede reparar In
situ
Saber elegir el vector adecuado
Saber la eficacia del gen nuevo y qué respuesta
tendrá el órgano o tejido hospedador, con la entrada del gen modificadoVectores:
Vehículo
que transporta el gen terapéutico para trasportarlo hasta el interior de las
células.
Es reproducible y estable.
Permite la inserción de material genético.
Reconoce y actúa sobre
células específicas.
Puede regular la expresión
del gen terapéutico.
Carece de elementos que induzcan
una respuesta inmune.
Es inocuo o sus posibles efectos
secundarios son mínimos.
Tipos
de vectores:
Vectores virales
4
tipos de virus: retrovirus, adenovirus, virus adenoasociados y herpesvirus.
Vectores no virales
Bombardeo con partículas.
Inyección directa de ADN.
Liposomas catiónicos.
Transferencia de genes mediante receptores.
Aplicaciones de la terapia génica
Vectores retrovirales
ü Tratamiento
de inmunodeficiencia por déficit de ADA.
ü Adrenoleukodistrofia.
Vectores no integrativos (como
adenoasociados)
ü Tratamiento
de la hemofilia tipo B.
ü Hipercolesterolemia.
______________________________________
*Salcedo, Miriam (2017) Terapia génica una curación en respusta de una vida. El asertivo. http://www.elasertivo.com/vida-y-salud/terapia-genica-una-curacion-en-respuesta-de-una-vida/
