martes, 15 de enero de 2013

Un modelo matématico ayuda a la selección de embriones para tratamientos de fertilidad

Investigadores de la Unidad de Reproducción Asistida del Hospital Universitari i Politècnic La Fe y de la Universitat Politècnica de València (UPV) han desarrollado una nueva herramienta --un modelo matemático-- de ayuda a la selección de embriones para su transferencia en los tratamientos de fertilidad, según ha informado la Generalitat en un comunicado. 

   El modelo es "especialmente útil" para las transferencias de embriones de calidad "intermedia" en el segundo día después de su fertilización ya que permite conocer la probabilidad estimada de que se implante en el útero. El trabajo ha sido publicado recientemente en la revista 'Mathematical and Computer Modelling'.
   En esta investigación han participado por parte del Hospital La Fe- Instituto de Investigación Sanitaria La Fe (IIS La Fe) Inmaculada Molina, especialista de la Unidad de Reproducción, y Antonio Pellicer, director del Área Clínica de la Mujer del Hospital La Fe. Desde la UPV han sido Ana Debón, del Centro de Gestión de la Calidad y del Cambio, y Suitberto Cabrera, del Grupo de Fenómenos Ondulatorios.
   Según han explicado los investigadores, para evaluar la calidad de los embriones se analizan sólo dos variables morfológicas: el número de células y el grado del embrión que agrupa la simetría y la fragmentación de las células del mismo. Los mejores embriones son los de cuatro células grado uno --células simétricas con una fragmentación inferior al 10 por ciento--, por ser los que "más posibilidades" tienen de dar lugar a un embarazo.
   "Pero en los procesos de fertilización no siempre se obtienen embriones con estas características; nuestro modelo ayudaría a los embriólogos a seleccionar aquellos que, no reuniendo estos requisitos, pueden derivar también en un embarazo a término", han indicado los investigadores integrantes del equipo.
   Los especialistas explican que, aunque ya existen otras herramientas de ayuda a la selección embrionaria previa a la transferencia, si bien "su capacidad predictiva es inferior a la  desarrollada en este modelo de implantación embrionaria".
 "Nuestro modelo, gracias a las técnicas estadísticas utilizadas, es más rápido, eficiente y preciso que las propuestas utilizadas anteriormente", han subrayado.
   En este sentido, permite seleccionar mejor "aquellos embriones con una mayor probabilidad de implantar en el útero de la madre", han apuntado los especialistas de la UPV y La Fe.
   El estudio muestra también que el aumento de la edad de la mujer disminuye significativamente la probabilidad de embarazo pero que su efecto "no es lineal como otros estudios presuponen". Este último paso se realiza mediante un modelo que tiene en cuenta la puntuación 'Embryo Quality Index (EQI)' calculada como suma de todas las puntuaciones de los embriones transferidos a la mujer y la edad.
   Según explica el equipo de trabajo de la UPV y La Fe, los embriólogos observarían todos los embriones con el microscopio invertido y valorarían las variables número de células y grado del embrión. Con estas variables seleccionarían para la transferencia aquellos embriones con una tasa mayor de implantación.
   Posteriormente, obtendrían el EQI de todos los embriones transferidos y con éste y la edad de la mujer podrían predecir la probabilidad de embarazo de acuerdo a los modelos obtenidos en este estudio.

Las bacterias pueden realizar actos altruistas

Un tema recurrente en Biología, que siempre despierta mucho interés e intensos debates, trata sobre los comportamientos altruistas. Es decir, de situaciones en las que un individuo se sacrifica por el bien de la población, a veces incluso con el resultado de su propia muerte. Gran parte del debate está en si realmente existe el altruismo o si es simplemente una forma de egoísmo: al proteger a la población en realidad se está protegiendo a la propia progenie, a la descendencia. Dado que el objetivo de todo ser vivo es reproducirse, proteger a tus hijos puede ser considerado egoísta.
 
En los últimos meses se han publicado dos trabajos que tratan sobre este tema. En ambos casos se han centrado en dos organismos a los que difícilmente se les puede acusar de ese egoísmo encubierto que se achaca en la mayoría de los casos. Los organismos experimentales son dos bacterias, en un caso Escherichia coli y en el otro Vibrio sp.

De los dos trabajos, el más elegante es el que han realizado los científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts. En su experimento han estudiado las relaciones que se establecen en las comunidades formadas por distintas especies del género Vibrio criadas en el laboratorio.

Lo primero que hicieron fue cultivar las bacterias en un medio similar a aquel en el que viven de manera natural. En distintas placas se daban distintas composiciones de especies, y en cada uno de los cultivos había al menos dos variedades de cada especie. Por variedades se entiende bacterias de la misma especie pero con una composición genética distinta, que en la gran mayoría de casos tiene que ver con la posibilidad de producir antibióticos.
Y ahí es donde encontraron el comportamiento altruista. En todos los cultivos había alguna especie que se desarrollaba más que el resto, que comenzaba a acaparar todo el espacio y los nutrientes. En ese momento, algunos individuos de otra especie “disparaban” la producción de antibióticos. De esta manera conseguía afectar a la dominante sin dañar a sus congéneres. Todo esto, evidentemente, con un coste para ellas, ya que producir antibióticos requiere mucho alimento, y sobre todo poner la maquinaria celular a funcionar casi en exclusiva para ello, impidiendo que crezcan o se reproduzcan.

El segundo experimento también consiguió demostrar el altruismo, y al mismo tiempo explicar un patrón conocido como “efecto Eagle”: cuando la cantidad de antibióticos en el medio es muy alta las colonias de bacterias se desarrollan mejor que a concentraciones bajas.


Para realizar su trabajo, el equipo de investigación de la Universidad de Duke, en Estados Unidos, modificó genéticamente una población de Escherichia coli. Esta bacteria es muy común, y uno de los organismos más utilizados en laboratorio. Se trata de una bacteria fácil de cultivar, en la que las modificaciones genéticas son simples de realizar y del que se conoce bien su genoma natural.

Introdujeron dos genes. El primero produce una enzima capaz de provocar la lisis, un tipo de muerte celular en el que la pared celular de la bacteria se disuelve y el contenido celular se vierte en el medio. Esta enzima se inducía por concentración de antibiótico, lo que quiere decir que solo comenzaba a producirse si la cantidad de estas sustancias tóxicas para las bacterias aumentaba mucho. El proceso, eso sí, lo controla la bacteria, pudiendo evitar que se produzca la enzima.

La segunda modificación también producía una enzima, también inducible por concentración de antibiótico. En este caso, la sustancia producida es capaz de destruir el antibiótico. Las bacterias capaces de producirla acumulan esta enzima dentro de la célula, no son capaces de liberarla al medio. Por tanto, la única manera de que funcione es mediante lisis celular. Así la muerte de una bacteria contribuye al bienestar de la población

Lo que pudieron comprobar los científicos en este caso es que algunos individuos de esta especie de bacteria comenzaban a producir la enzima capaz de degradar el antibiótico, y cuando alcanzaban una concentración suficientemente alta, disparaban el proceso de lisis. De esta manera, con su sacrificio, permitían mantener con vida al resto de la población.
Y como ambas sustancias se generan en mayor medida cuanto mayor es la concentración de antibióticos en el medio, al crecer este también aumentaba el número de bacterias que realizaban el sacrificio.

Estas bacterias habían sido modificadas, pero sistemas parecidos a lo que se introdujeron en sus genomas existen en las poblaciones naturales. Por lo tanto, se puede deducir que el “efecto Eagle” tiene lugar de una manera similar, con algunos individuos comportándose de manera altruista para proteger a miembros de su población.

Desarrollado un nuevo método para diagnosticar cáncer de mama y ovario hereditario

Investigadores del Instituto Catalán de Oncología (ICO) en el Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge (Idibell) han desarrollado y validado un nuevo método para diagnosticar el síndrome de cáncer de mama y ovario hereditario basado en la secuenciación masiva de los genes BRCA1 y BRCA2. 

   El modelo, que publica la revista 'European Journal of Human Genetics', se basa en un análisis genético y bioinformático que se ha demostrado efectivo.
   Mediante la utilización de una plataforma de secuenciación masiva de última generación el grupo de investigadores ha desarrollado un protocolo completo que permite secuenciar todas las regiones codificadoras y las regiones adyacentes de los genes BRCA1 y BRCA2, responsables del cáncer de mama y ovario hereditario.
   "Esta aproximación ha permitido identificar todas las mutaciones puntuales e inserciones analizadas, incluso en regiones de elevada dificultad técnica, como son las regiones homopoliméricas", ha explicado la líder del estudio e investigadora del Programa de Cáncer Heriditario del ICO y el Idibell, Conxi Lázaro.
   El protocolo desarrollado es un algoritmo propio de secuenciación masiva y análisis bioinformático propio que ha demostrado ser muy eficiente en la detección de todas las mutaciones existentes y para eliminar falsos positivos.