El gen que reduce la grasa y aumenta la esperanza de vida en ratones

CANAAN ET AL/PNAS.
Los ratones con el gen inactivado vivían más y estaba más delgados

Un solo gen parece desempeñar un papel crucial en la coordinación del sistema inmunológico y del sistema metabólico. Eliminar dicho gen, llamado FAT10, en los ratones reduce la grasa corporal y aumenta la esperanza de vida, asegura una investigación realizada por un equipo del Mayer Nutrition Research Center Human Jean de la Universidad de Tufts y de la Escuela de Medicina de la Universidad de Yale, en EE.UU.

Los resultados se publican en The Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). El gen FAT10 no es nuevo en este campo, aunque había poca información sobre él. Los investigadores de la Universidad Tufts han tratado de conocer más datos sobre el papel de FAT10 en el tejido adiposo y el metabolismo. “En realidad, nadie sabía lo que hace exactamente el gen FAT10, aparte de que se ‘enciende’ por los procesos de inflamación y que parece estar aumentado en algunos cánceres, como los ginecológicos y digestivos”, explica Martin S. Obin. Ahora, los investigadores han visto que si se “desactiva el gen FAT10 se producen una serie de efectos beneficiosos en los ratones, como la reducción de la grasa corporal, además de que ralentiza el envejecimiento y prolonga la vida útil en casi un 20 por ciento”.

Por lo general, los ratones van ganando grasa a medida que envejecen. En este trabajo, los investigadores observaron que la activación del gen FAT10 en ratones normales producía un incremento en el tejido graso con la edad; sin embargo, aquellos animales que no tienen activado el FAT10, a pesar de que consumen más alimentos, queman grasa a un ritmo más acelerado. Y como resultado tienen menos de la mitad de grasa en los tejidos que los ratones normales de edad avanzada. Al mismo tiempo su sistema músculoesquelético aumenta la producción de una molécula inmune que eleva su respuesta a la insulina, lo que genera una reducción de los niveles circulantes de insulina, protección contra la diabetes tipo 2 y vida más larga.

ENTORNO ‘HOSTIL’

Ahora bien, los investigadores advierten que la eliminación del gen FAT10 no aborda plenamente el dilema del envejecimiento y el aumento de peso. “Los ratones de laboratorio viven en condiciones ideales, libres de gérmenes”, apunta Obin. Y sabemos, continúa, “que luchar contra las infecciones requiere un gasto energético, que puede ser proporcionado por la grasa acumulada. Por eso creemos que los ratones con el gen FAT10 inactivado podría ser demasiado débiles para sobrevivir en entorno más ‘hostil’”. A pesar de ello, las posibilidades que ofrece el gen FAT10 son emocionantes. Algunos estudios recientes han visto que FAT10 interactúa con cientos de otras proteínas en las células. Ahora los investigadores de Tufts y la Universidad de Yale han demostrado que impacta sobre la respuesta inmune, en el metabolismo de lípidos y de la glucosa, y en la función mitocondrial.

“Ahora ya hay una ‘hoja de ruta’ para trabajar en las proteínas con las que se relaciona FAT10″, señala Allon Canaán, de la Universidad de Yale. “Creemos que analizar el bloqueo de lo que hace FAT10 para coordinar la inmunidad y el metabolismo podría conducir a nuevas terapias para la enfermedad metabólica, el síndrome metabólico, el cáncer y el envejecimiento”.

Canaán y sus colegas desarrollaron inicialmente el ratón deficiente en FAT10 para estudiar el papel del gen en la sepsis. Así es como vieron que los ratones que carecían del gen eran delgados y habían envejecido más lentamente, además de parecer más jóvenes y sanos que los ratones normales de su misma de edad.

La vida artificial ya está aquí

Jeff Boeke, con el cultivo de levaduras sintéticas. / nyu / science

Científicos de varias universidades norteamericanas y europeas han logrado “el monte Everest de la biología sintética�, como dicen los editores de Science: el primer cromosoma eucariótico fabricado en el laboratorio. Se trata de un cromosoma de levadura, el hongo que se usa para hacer cerveza, pan, biocombustible y la mitad de la investigación sobre los organismos eucariotas, como nosotros. La capacidad de introducirle un cromosoma sintético a ese organismo permitirá mejorar todo lo anterior, como hacer biocombustibles más sostenibles para el entorno o diseñar nuevos antibióticos, además de un nuevo continente de investigación sobre la pregunta del millón: cómo construir el genoma entero de un organismo superior. La reconstrucción de un neandertal, por ejemplo, sería imposible sin este paso esencial.

La biología sintética es una disciplina emergente que trata no ya de modificar organismos, sino de diseñarlos a partir de principios básicos. En los últimos cinco años ha logrado avances espectaculares, como la síntesis artificial del genoma completo de una bacteria y varios virus. Pero esta es la primera vez que consigue fabricar un cromosoma completo y funcional de un organismo superior, o eucariota (una célula buena, en griego, la que forma los humanos). El consorcio liderado por Jef Boeke, director del Instituto de Genética de Sistemas de la Universidad de Nueva York, presenta su rompedor resultado en la revista Science.

“Nuestra investigación mueve la aguja de la biología sintética desde la teoría hasta la realidad�, dice Boeke, uno de los pioneros de este campo. “Este trabajo representa el mayor paso que se ha dado hasta la fecha en el esfuerzo internacional para construir el genoma completo de una levadura sintética�.

Boeke empezó este proyecto hace siete años en otra universidad, la Johns Hopkins de Baltimore, enrolando a 60 estudiantes universitarios en un proyecto llamado Build a genome (construye un genoma). Las técnicas para sintetizar ADN han mejorado mucho en la última década, pero suelen producir tramos bastante cortos de secuencia, no mucho más allá de 100 o 200 letras (tgaagcct…). Los estudiantes se ocuparon de ir pegando esas secuencias sintéticas en tramos cada vez mayores. El cromosoma final mide cerca de 300.000 letras.

Que un hito científico se refiera a la levadura (Saccharomyces cerevisiae), un hongo unicelular que ya utilizaban los antiguos egipcios para hacer la cerveza, parece una buena paradoja o un mal chiste, pero no es así. La división fundamental entre todos los seres vivos de la Tierra no es la que existe entre plantas y animales, ni entre microorganismos y especies grandes o macroscópicas: es entre procariotas (bacterias y arqueas) y eucariotas (todos los demás, incluidos nosotros).

Y lo importante de la levadura es que, por mucho que sea un organismo unicelular, cae en nuestro lado de la barrera. No es exagerado decir que la mayor parte de lo que sabemos sobre la biología humana se debe a la investigación de este familiar hongo de apariencia modesta. La levadura tiene unos 6.000 genes, y comparte un tercio de ellos con el ser humano, pese a los 1.000 millones de años de evolución que nos separan.

Los cromosomas son los paquetes en que se reparte el genoma de los organismos superiores, o eucariotas. Son mucho más que un trozo de ADN: están empaquetados en complejas arquitecturas formadas por centenares de proteínas que interactúan con el material genético, como las histonas. Están dotados de un centrómero, la maquinaria especializada en distribuir una copia del genoma a cada célula hija en cada ciclo de división celular; y sus extremos están protegidos por unos sistemas singulares, los telómeros, que garantizan la integridad de la información genética en cada ciclo de replicación. De ahí que el logro actual vaya mucho más allá que la síntesis del genoma de una bacteria que se había logrado hasta ahora.

Los humanos tenemos el genoma dividido en 23 cromosomas (o pares de cromosomas); la levadura lo tiene distribuido en 16, y los científicos se han centrado en el más pequeño de ellos, el número 3. Han extraído al hongo su cromosoma 3 natural y lo han sustituido por su versión sintética, llamada synIII, que cubre las funciones de su colega natural pese a estar extensivamente alterado con toda clase de elementos artificiales diseñados para facilitar su manipulación en el futuro inmediato.

Que el cromosoma sintético funcione en su entorno natural, una célula viva de levadura, es el verdadero hito del trabajo, según los investigadores. “Hemos mostrado�, dice Boeke, “que las células de levadura que llevan el cromosoma sintético son notablemente normales; se comportan de forma casi idéntica a las levaduras naturales, salvo por que ahora poseen nuevas capacidades y pueden hacer cosas que sus versiones silvestres no pueden hacer�.

La versión natural del cromosoma 3 de Saccharomyces cerevisiae tiene 316.667 bases (las letras del ADN a, g, t, c). La versión sintética es un poco más corta, con 273.871 bases, como consecuencia de las más de 500 alteraciones que los científicos han introducido en él. Entre estas modificaciones se encuentra la eliminación de muchos tramos de ADN repetitivo que no tienen función alguna, ya estén situados entre un gen y otro (secuencias intergénicas) o dentro mismo de los genes (intrones).

También han eliminado los transposones, o genes que saltan de una posición a otra en el genoma de todos los organismos eucariotas. El cromosoma artificial synIII también lleva muchos tramos de ADN añadidos por los investigadores. El número total de cambios de un tipo u otro se acerca a los 50.000, pese a lo cual el cromosoma sintético sigue siendo funcional.

Fuente: Science. / HEBER LONG�S / EL PA�S

Implantado en Holanda un cráneo completo gracias a una impresora en 3D

El implante creaneal impreso en 3D. / UMC UTRECHT

Una mujer holandesa de 22 años ha recibido un implante completo de cráneo de un plástico compatible con su organismo, obtenido gracias a una impresora en 3D. Aquejada de una dolencia que había añadido 5 centímetros de grosor a los huesos de su cabeza, ha sido operada en el Hospital Universitario de Utrecht (centro del país).

Según el neurocirujano jefe, Bon Verweij, el cerebro de la paciente estaba en peligro debido a la presión, y por eso se decidió reemplazar toda la caja ósea. La intervención se produjo hace tres meses, pero se ha esperado a que estuviera recuperada para anunciarla. Según el centro, ha sido la primera de su clase en el mundo.

“La mujer tenía problemas de coordinación, grandes dolores y sus facciones empezaban a deformarse. Que perdiera otras funciones cerebrales era cuestión de tiempo, por eso hemos sido radicales”, ha dicho el especialista, que permaneció durante 23 horas con su equipo en el quirófano. En estos momentos, la cara de la afectada es la de antes y ha recuperado la visión por completo. Incluso ha regresado al trabajo sin novedad.

Hasta la fecha, los implantes craneales procedentes de impresoras en 3D eran parciales y de carácter temporal. Los polímeros biomédicos (macromoléculas presentes en los seres vivos añadidas a materiales sintéticos compatibles con el ser humano) utilizados para la reconstrucción del hueso, sustituían al titanio y acero inoxidable. Estos últimos requieren ajustes sobre la mesa de operaciones. La tecnología en 3D, por el contrario, se hace a medida mediante los modelos gráficos extraídos de resonancias magnéticas de la cabeza del afectado. En 2013, un hospital de Long Island (Estados Unidos) efectuó el primer implante parcial en el país. En Utrecht, los médicos señalan que el plástico usado por ellos servirá también para pacientes accidentados o con tumores.

¿Conoces la edad real de tu corazón?

Las muertes por ECV casi se han reducido a la mitad en los últimos 40 a 50 años, especialmente en los países enriquecidos. / Fotolia

Un estudio publicado en la revista Heart pone de manifiesto una nueva evaluación de los riesgos cardiovasculares que tiene como objetivo comenzar su prevención lo antes posible. Se trata de una calculadora para computar dicho riesgo.

Tener un corazón sano es un seguro de vida. Por eso, científicos de Reino Unido han establecido una serie de recomendaciones, elaboradas por once sociedades profesionales y organizaciones, para la prevención de enfermedades cardiovasculares (ECV). Junto al informe proponen el uso de un nuevo método de evaluación, la calculadora de riesgo cardiovascular JBS3.

Este documento de consenso, publicado por las Joint British Societies en la revista Heart, hace hincapié en la importancia de dejar a los pacientes que controlen ellos mismos la situación y comiencen una acción preventiva desde el principio.

Según los autores, el objetivo de dicha calculadora es ayudar a los profesionales sanitarios y a los pacientes a comprender mejor su riesgo acumulado de por vida y qué se puede hacer para disminuirlo.

Así, las nuevas recomendaciones aumentan el tratamiento preventivo actual que se centra en el riesgo de un ataque cardíaco o derrame cerebral en aquellas personas cuyo estilo de vida a edades tempranas indica un bajo riesgo a corto plazo pero representa un alto riesgo de desarrollar ECV.

El enfoque del estudio se basa en la creciente evidencia que muestra que hay un largo proceso de desarrollo (fase preclínica) para las ECV, y que la mayoría de los ataques cardíacos y accidentes cerebrovasculares ocurren en personas que están en la categoría de riesgo intermedio.

Sin embargo, “la mayoría de los ensayos sugieren que la sociedad subestima su riesgo de desarrollar y morir de enfermedad cardiovascular y considera el cáncer una amenaza mayor, a pesar de la evidencia de lo contrario”, explican los autores.

Las claves de la calculadora

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La Comunidad facilita la contratación de investigadores a proyectos liderados por los ocho centros tecnológicos de la Región

Foto de familia / Fundación Séneca

La Consejería de Industria, Empresa e Innovación facilitará la contratación de 16 jóvenes científicos y técnicos a proyectos de investigación que se desarrollarán en los ocho centros tecnológicos de la Región en ámbitos muy cercanos a las necesidades del tejido productivo.

Con el programa ‘Valora’ se persigue formar jóvenes investigadores y tecnólogos en el entorno empresarial vinculándolos a proyectos innovadores, facilitar la transferencia de conocimientos, tecnologías y otros resultados de la investigación, estrechar los vínculos entre los centros de investigación y el tejido empresarial y avanzar en la cooperación público-privada en actividades de I+D, lo que permite incrementar su competitividad y la creación de empleo de alta cualificación con la posterior integración de personal investigador en la empresas de la Región.

Para ello, el consejero José Ballesta suscribió hoy ocho convenios con los centros tecnológicos del Metal, del Mueble y de la Madera, del Medio Ambiente, de la Construcción, Naval y del Mar, del Mármol, Piedra Natural y Materiales, del Calzado y del Plástico y de las Tecnologías de la Información. “Queremos favorecer la transferencia de conocimiento al ámbito empresarial, vinculando la formación de jóvenes investigadores y tecnólogos con proyectos innovadores desarrollados por los centros tecnológicos en colaboración con las empresas, al tiempo que fomentamos la empleabilidad de los investigadores”.

Esta iniciativa ‘Valora’ forma parte del programa ‘Talento Investigador’ que lleva a cabo la Fundación Séneca-Agencia de Ciencia y Tecnología de la Región de Murcia, organismo dependiente de la Consejería de Industria, Empresa e Innovación, cuyo fin primordial es dar valor al conocimiento científico y técnico generado en las universidades y centros de investigación y facilitar su asimilación por parte de las empresas y centros tecnológicos para su transformación en procesos, productos y servicios avanzados.

Otra de las características de ‘Valora’ es la cooperación pública y privada, puesto que existe cofinanciación entre los centros tecnológicos y la Administración regional en la contratación de los investigadores, de forma que la Comunidad financiará el 50 por ciento de la contratación de los investigadores.

Al respecto, el consejero José Ballesta puntualizó que “vamos a desarrollar acciones concentradas en sectores con elevado potencial de crecimiento por su vinculación con la innovación, para facilitar la transformación de la estructura productiva, la competitividad de sectores estratégicos y la creación de nuevas empresas y de empleos de alta cualificación científico- técnica”.

En concreto, los convenios firmados hoy permitirán la contratación de 16 investigadores (graduados, licenciados, ingenieros y arquitectos) por un periodo de 18 meses, para lo cual la Comunidad Autónoma y los centros tecnológicos destinarán 600.000 euros.

Las líneas de investigación giran en torno a nuevos materiales, reducción del impacto ambiental, seguridad industrial, aplicaciones robóticas, plataformas móviles y patrimonio cultural arquitectónico, entre otras.

Ciencia abierta contra la malaria desde Tres Cantos

Un investigador mantiene la colonia de mosquitos del insectario del Centro de Investigación de Enfermedades de Países en Desarrollo de Tres Cantos. / GSK

El gigante farmacéutico británico GlaxoSmithKline (GSK) puso en marcha hace cuatro años en sus instalaciones de Tres Cantos (Madrid) Open Lab, una iniciativa que promueve la colaboración entre investigadores de todo el mundo para avanzar en nuevos tratamientos de enfermedades de países en vías de desarrollo como la malaria. Gracias a este impulso, ya se han desarrollado dos compuestos prometedores contra esta patología que serán ensayados con humanos en fase 1 a finales de año.

GlaxoSmithKline (GSK), la segunda mayor farmacéutica del mundo, decidió poner en marcha en 2010 Open Lab, un proyecto de ciencia abierta para avanzar en nuevos tratamientos contra enfermedades de países en vías de desarrollo como la malaria, las causadas por kinetoplástidos (chagas y leishmaniosis) y la tuberculosis.

Una media de 19 científicos de instituciones de todo el mundo llegan a Open Lab cada año y llevan a cabo sus proyectos relacionados con estas enfermedades en los laboratorios del Centro de Investigación de Enfermedades de Países en Desarrollo (DDW, por sus siglas en inglés) de GSK en Tres Cantos. El centro cuenta con una plantilla fija de 120 científicos y dispone de lo último en equipamiento para investigación.

“Como resultado de ello, ha sido posible la creación de un portfolio de 37 proyectos en Open Lab, de los que 14 han sido ya completados, 11 están en desarrollo y 12 están aprobados para iniciarse próximamente�, ha señalado Mike Strange, director de operaciones DDW durante una visita al centro con periodistas alemanes y españoles.

Insectario

Para la investigación en malaria, el DDW cuenta desde 2012 con un insectario de mosquitos en sus instalaciones de bioseguridad nivel 3, requerido para trabajar con agentes exóticos, según explica a Sinc Javier Gamo, director de la unidad de malaria en este centro.

�Es una instalación pionera. En Europa solo existen otros dos insectarios para estudiar malaria, que están en el Imperial College de Londres y en un hospital de Holanda, pero ninguna de los dos tiene los estándares industriales del nuestro�, destaca Gamo.

En el insectario se estudia el efecto de nuevas moléculas antimaláricas en las fases del parasito responsables de la transmisión de la enfermedad. Cuenta con tres áreas, una de ellas dedicada al cultivo de las fases sexuales de Plasmodium falciparum (gametocitos); otra en la que se realiza el mantenimiento de la colonia. En la tercera, se llevan a cabo las infecciones in vivo de mosquitos.

Esta instalación permite llevar a cabo ensayos para estudiar las moléculas sintetizadas en GSK en las distintas formas del ciclo de malaria. “El objetivo es descubrir nuevos fármacos con capacidad de bloquear la transmisión de la enfermedad�, señala el científico.

Gracias a este esfuerzo investigador contra esta enfermedad, en el DDW de Tres Cantos han encontrado dos moléculas que han demostrado actividad bloqueando la trasmisión de la malaria en estudios preclínicos con roedores.

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