miércoles, 31 de octubre de 2012

Descifran el 98% de las secuencias de variantes genéticas raras

El Proyecto de los 1.000 Genomas, puesto en marcha por un consorcio de centros de investigación internacional, ha conseguido captura en su primera fase hasta el 98 por ciento de las secuencias de variantes genéticas raras que ocurren en al menos 1 por ciento de la población.

   Los resultados del informe, publicado en la revista 'Nature', indican que hay una variación geográfica sustancial en la aparición de estas variantes raras; y se cree que el secreto de la comprensión de la contribución genética a las enfermedades comunes complejas como el cáncer, enfermedades del corazón y diabetes corresponde a estas variantes rara.
   Los perfiles de variantes raras y comunes varían con las diferentes poblaciones. Cada persona tiene cientos de raros "no codificante" variantes de ADN (que parece llevar el anteproyecto para una proteína) en los sitios del genoma que se conservan a través del paisaje evolutivo.
   "Este proyecto proporciona el siguiente paso importante hacia la comprensión de la función de las variantes genéticas raras que vemos a través de una amplia variedad de poblaciones", ha señalado el director del Centro del Genoma Humano BCM Secuenciación, e investigador principal, el doctor Richard Gibbs, para quien, "con este fundamento, podemos pasar a resolver el enigma de cómo esta variación tiene un papel en la enfermedad y la salud".
   Este proyecto tiene como objetivo caracterizar en profundidad la variabilidad existente en la secuencia del genoma humano para proporcionar un mapa detallado del genoma que facilitará a los investigadores el estudio de la relación del genotipo con la susceptibilidad al desarrollo de enfermedades.
   Los métodos utilizados y los datos genéticos obtenidos constituirán la base de las próximas fases de la investigación genética humana.; y en proyecto ha sido desarrollado por casi 400 profesionales procedentes de más de 100 instituciones diferentes que han secuenciado el genoma de 1092 individuos de 14 poblaciones humanas de Europa, África, Asia del Este y América.
   "Aquí tenemos información sobre casi 1.100 personas, entre ellas sus raras y comunes polimorfismos de nucleótido único (SNPs), junto con las inserciones y eliminaciones de material genético y grandes variaciones estructurales en el propio ADN", añade.
   Mediante esta metodología se ha descrito la localización, frecuencia alélica y estructura génica de 38 millones de SNPs (cambios de un único nucleótido -la unidad básica del ADN-), 1,4 millones de "indels" (inserciones y/o pérdidas de pequeños fragmentos génicos de más de un nucleótido) y unas 14.000 variantes estructurales de grandes regiones génicas, la mayoría de las cuales no se habían descrito previamente.
   "Esto va a mejorar la secuencia humana de referencia. No va a ser sólo una secuencia lineal, explica Yu, quien aclara que refleja diferentes" sabores "en una amplia variedad de poblaciones".
   La siguiente fase del proyecto incluirá un máximo de 3.000 personas, según ha explicado la doctora Yu Fuli, profesora asistente en el Colegio Baylor de Medicina Human Genome Sequencing Center y líder de la parte de análisis del proyecto, para quien "el impacto de este proyecto será enorme". Entre sus aplicaciones, destacan que ofrece orientación sobre la mejor forma de diseñar y analizar estudios de la enfermedad que hacen uso de la secuenciación genética.
   Entre los firmantes del artículo se encuentra, por parte de España, investigadores del Centro de Investigación de los Cáncer, vinculados a su vez con el Banco Nacional de ADN, que ha recogido y procesado el 7 por ciento de las muestras del proyecto.
   Desde el Centro de Investigación del Cáncer señalan que "a importancia de estos datos es fundamental por cuanto facilitarán enormemente el desarrollo de estudios funcionales y de asociación que permitan conocer la influencia del genoma en el desarrollo de las enfermedades".
   Así, como hicieron otros grandes proyectos de referencia sobre el genoma humano, los resultados alcanzados en el proyecto desarrollado por el Consorcio '1.000 Genomes' se harán públicos, a través de las bases de datos genéticos de referencia de acceso controlado, para que de forma gratuita cualquier investigador de la comunidad científica internacional pueda consultarlos  en la web 'www.1000genomes.org'.

Un pigmento en la piel de rubios y pelirrojos eleva el riesgo de melanoma

El elevado riesgo de melanoma entre las personas con el pelo y la piel claros puede ser causado por algo más que la falta de protección natural contra los rayos ultravioleta (UV). En un artículo publicado en la revista 'Nature', investigadores del Hospital General de Massachusetts y del Centro del Cáncer en Estados Unidos, señalan que el tipo de pigmento de la piel predominante en rubios y pelirrojos puede contribuir al desarrollo del melanoma.

   "Hemos sabido durante mucho tiempo que la gente con el pelo rojo y la piel clara tiene un mayor riesgo de melanoma que la gente con cualquier otro tipo de piel. Estos nuevos hallazgos no aumentan ese riesgo, sino que indican un nuevo mecanismo para ayudar a explicarlo", afirma David Fisher, del Hospital General de Massachusetts.
   Fischer añade que "esta puede ser una oportunidad para desarrollar mejores protectores solares y otras medidas que aborden directamente el riesgo asociado a la pigmentación, sin dejar de proteger contra la radiación UV".
   Existen varios tipos de melanina, el pigmento que se encuentra en la piel: uno de ellos es de color marrón oscuro o negro, llamado eumelanina, predominante en las personas con cabello o piel oscuros, y otro es un pigmento entre el rubio y el rojo, llamado feomelanina, pigmento predominante en los individuos con el pelo rojo, pecas, y piel clara.
   Se sabe que este segundo pigmento es menos eficaz que la melanina oscura en la protección contra los rayos UV, aunque existen varios indicios de que la incidencia de melanoma en personas con ese tipo de piel puede no puede ser completamente explicada por una protección UV limitada.
   Mientras que el aumento del riesgo de cánceres de piel no melanoma se limita a las zonas expuestas al sol, el riesgo de melanoma también se aplica a zonas de la piel que no están expuestas a la luz solar. Además, aunque los protectores solares disponibles pueden hacer un buen trabajo a la hora de bloquear algunas formas de daño UV, tales como quemaduras solares, muchos estudios han sugerido que puede no ser tan efectivo contra el melanoma como contra otros tipos de cánceres de piel.
   En el nuevo estudio los investigadores utilizaron cepas de ratones genéticamente casi idénticas, excepto por el gen que controla el tipo de melanina producida. Un grupo de ratones tenía la variante típica que conduce a un predominio de la melanina oscura, mientras que otro grupo poseía la misma variante que produce el pelo rojo y la piel clara en los seres humanos.
   Los investigadores utilizaron un método ideado por coautores de la Universidad de California, en San Francisco y la Universidad de Yale, para activar la forma asociada al melanoma del oncogén BRAF en parches de células en el pigmento de la piel de los animales, con la expectativa de que el estrés ambiental adicional --como la radiación UV-- sería suficiente para inducir la formación de melanoma. Los científicos se sorprendieron al descubrir que, en cuestión de meses, la mitad de los ratones pelirrojos habían desarrollado melanomas, mientras que sólo unos pocos ratones oscuros lo padecían.
   Dado que el gen del cabello rojo y la piel blanca controla muchas actividades celulares, más allá de la producción de pigmentos, los investigadores examinaron el riesgo de melanoma en un grupo de ratones pelirrojos desprovistos de la capacidad de producir pigmento, una cepa llamada "pelirrojos albinos". Los investigadores observaron entonces que la eliminación completa de la vía del pigmento rojo protegía a los ratones de la formación de melanomas.
   Ante la sospecha de que el riesgo de los pigmento rojos pueden estar químicamente relacionado con la generación de especies reactivas de oxígeno (ROS) --moléculas inestables que contienen oxígeno y pueden dañar las células-- los investigadores examinaron la piel de los ratones y descubrieron niveles elevados de un tipo de daño en el ADN, producido típicamente por ROS, en la piel de ratones pelirrojos, pero no en la de los pelirrojos albinos.
   Si bien este resultado sugiere que los tratamientos antioxidantes pueden reducir este riesgo, Fisher advierte que se necesitan más investigaciones para identificar otras formas seguras y eficaces para explotar este conocimiento.

Descubren una nueva diana terapéutica frente al infarto agudo de miocardio

Un equipo de investigadores del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC) ha identificado una nueva diana terapéutica frente al infarto agudo de miocardio, tras estudiar el papel de los receptores beta 3-adrenérgicos en el daño que sufre el músculo cardiaco por isquemia y reperfusión.

   Esta patología afecta cada año en España a alrededor de 55.000 personas y, tras este hallazgo, que ha sido premiado en el último congreso de la Sociedad Española de Cardiología (SEC), sus autores están preparando su publicación en una revista cardiovascular de alto impacto.
   "Si bien el receptor beta adrenérgico más estudiado en este contexto es el receptor beta 1, recientemente se ha demostrado que el receptor beta 3 (descubierto y clonado muy posteriormente) tiene un papel importante en otras patologías como la insuficiencia cardiaca", según ha explicado el jefe del grupo de Imagen en Cardiología Experimental del CNIC, Borja Ibáñez, director del estudio.
   De hecho, y dado que los mecanismos implicados en los beneficios en insuficiencia cardiaca son similares a los del infarto, el objetivo era explorar si este beneficio en otras patologías se extendía al infarto agudo de miocardio.
   Aunque existen otros grupos trabajando en esta diana en el contexto del infarto agudo de miocardio, los investigadores del CNIC fueron los primeros en comunicar, a finales de 2011, la posibilidad de que este receptor fuese una nueva diana terapéutica en el infarto, al demostrar también un efecto agudo mantenido a largo plazo. Lo han demostrado en ratones y en un modelo porcino, "un animal grande más complejo biológicamente".
   Además, los autores han destacado que es una "muy buena noticia" que ya exista en el mercado una familia de fármacos que actúa contra esta diana. Se trata de los agonistas selectivos de los receptores adrenérgicos beta 3 que, "aunque muy novedosos en el contexto de infarto agudo de miocardio", se utilizan con éxito en otras patologías muy diferentes al infarto, como es la vejiga hiperactiva.
   "El hecho de que ya esté aprobado este fármaco para su uso en pacientes con otras afecciones, hace factible el diseño de un ensayo clínico en pacientes de infarto agudo de miocardio", conclusión en la que coinciden los doctores Borja Ibáñez y Valentín Fuster, co-investigador de este estudio.
   Para demostrar el efecto a largo plazo, los investigadores utilizaron la tecnología de imagen más avanzada presente en el CNIC, una resonancia de muy alto campo (7 tesla) en ratones y un equipo de resonancia multitransmisor único en su generación (3 tesla Tx) en cerdos.
   "El uso de resonancia magnética en el modelo de cerdo representa un punto clave para aventurarnos en un ensayo piloto en pacientes con infarto, en el que podremos utilizar la misma tecnología de imagen y, por lo tanto, comparar los beneficios con los obtenidos en los animales de experimentación", ha explicado Ibáñez, que apunta a que "este paso previo en un modelo animal similar al humano es crítico para una buena traslación a la clínica".
   El doctor José Manuel García-Ruiz, investigador del mismo grupo y primer firmante de trabajo ha apuntado a que "el uso de tecnología de imagen avanzada nos permite realizar estudios con un reducido número de animales y ser capaces de cuantificar de manera muy precisa el efecto cardioprotector de una terapia novedosa".

Asocian el consumo de bebidas azucaradas con el síndrome metabólico

Un incremento en el consumo de bebidas azucaradas se asocia con un mayor riesgo de desarrollar síndrome metabólico. Así lo destaca un estudio realizado por investigadores del departamento de Medicina Preventiva y Salud Pública de la Universidad de Navarra, que ha sido galardonado por la Sociedad Española de Epidemiología.

   El trabajo, enmarcado en el proyecto SUN (Seguimiento Universidad de Navarra) y titulado 'Cambio de consumo de bebidas azucaradas e incidencia de síndrome metabólico en una cohorte de graduados universitarios españoles', recibió el premio SEE-CIBERESP, otorgado a las diez mejores comunicaciones de personal investigador joven presentadas en el XXX Congreso de esta Sociedad.
   En el estudio participaron 8.157 personas libres de síndrome metabólico que fueron seguidas durante al menos seis años. Según explica la doctora Maira Bes-Rastrollo, primera autora, "los participantes que aumentaron el consumo de refrescos azucarados presentaron un mayor riesgo de desarrollar síndrome metabólico a seis y ocho años de seguimiento, en comparación con aquellos que habían disminuido su consumo. Además, presentaron un mayor riesgo de hipertensión, obesidad central, hipertrigliceridemia e hiperglucemia".
   Según ha informado la Universidad de Navarra, la muestra del estudio se elaboró en el contexto de una población con un patrón de dieta mediterránea donde el consumo de este tipo de bebidas es menor. "Hasta la fecha, -apunta Bes-Rastrollo, solo hay tres estudios que hayan valorado esta hipótesis con anterioridad, pero ninguno de ellos lo hace en este contexto, y tampoco se evalúan los cambios en el consumo durante el seguimiento a largo plazo de los participantes".
   El consumo de bebidas azucaradas se obtuvo mediante un cuestionario de frecuencia de consumo de alimentos previamente validado en España. El síndrome metabólico, según explica la doctora Bes-Rastrollo, se definió según cinco posibles criterios: circunferencia de la cintura, glucosa en sangre, triglicéridos, HDL colesterol y presión arterial.
   El proyecto SUN está financiado por el fondo de investigaciones sanitarias (FIS) del Instituto de Salud Carlos III y el departamento de Salud del Gobierno de Navarra y cuenta con la participación voluntaria y anónima de más de 21.500 graduados universitarios.
   Además de la doctora Bes-Rastrollo, participaron en el congreso los siguientes investigadores: Miguel Ruíz-Canela, Cristina López del Burgo, Silvia Carlos, Estefanía Toledo, Jorge Núñez, Juanjo Beunza y Miguel Angel Martínez-González.

¿Cómo mide el tiempo el cerebro?

  Investigadores del Centro de Investigación de Resonancia Magnética (CMRR) de la Universidad de Minnesota, en Estados Unidos, han encontrado una pequeña población de neuronas que participan en la medición del tiempo, un proceso que tradicionalmente ha sido difícil de estudiar en el laboratorio. 

En el estudio, publicado en 'PLoS Biology', los investigadores desarrollaron una tarea en la que varios monos sólo podían confiar en su sentido interno del paso del tiempo.
   Los monos fueron entrenados para mover los ojos constantemente a intervalos regulares de tiempo, sin ningún tipo de señales externas o expectativa inmediata de recompensa. Los investigadores observaron que, a pesar de la falta de información sensorial, los monos eran muy precisos y coherentes en sus comportamientos programados. Esta coherencia se podría explicar por la actividad en una región específica del cerebro llamada área intraparietal lateral (LIP, por sus siglas en inglés).
   "En contraste con estudios previos que observaron un aumento de la actividad asociada con el paso del tiempo, descubrimos que la actividad de LIP disminuía a un ritmo constante entre los movimientos sincronizados", explica el investigador principal, Geoffrey Ghose, profesor asociado de Neurociencia en la Universidad de Minnesota.
   Para Ghose, "es importante destacar que la percepción del tiempo de los animales variaban según la actividad de estas neuronas. Es como si la actividad de las neuronas funcionase como un reloj de arena interno".
   Mediante el desarrollo de un modelo para ayudar a explicar las diferencias en las señales de temporización, el estudio también sugiere que no hay un 'reloj central' en el cerebro involucrado en todas las tareas de sincronización. En cambio, cada uno de los circuitos responsables de acciones diferentes en el cerebro es capaz de producir independientemente una señal de temporización exacta.
   Futuras investigaciones estudiarán cómo surgen estas señales precisas de temporización como consecuencia de la práctica y el aprendizaje, y si, cuando las señales son alteradas, producen claros efectos sobre el comportamiento.