Técnica de edición Epigenómica

Ensayos toxicológicos para evaluar los efectos de un fármaco epigenético en el desarrollo, la fecundidad y la supervivencia de los mosquitos de la malaria .

Los fármacos epigenéticos están bien establecidos en la investigación del cáncer, sin embargo, no se sabe mucho acerca de sus efectos sobre los insectos. Este estudio proporciona un protocolo simple para examinar los efectos toxicológicos de la 3-Deazaneplanocin A (DZNep), un fármaco epigenético experimental para el tratamiento del cáncer , sobre la malaria.vector, anopheles gambiae. Se observó un aumento dependiente de la concentración en la mortalidad y una disminución en el tamaño en los mosquitos inmaduros expuestos a DZNep, mientras que el compuesto redujo la fecundidad de los mosquitos adultos en relación con los tratamientos de control. Además, hubo una disminución dependiente del fármaco en la actividad hidrolasa de S-adenosilhomocisteína (SAH) en mosquitos después de la exposición a DZNep en relación con los tratamientos de control.

Bibliografía: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4354539/

Técnicas de edición genómica

La edición genética elimina una población de mosquitos transmisores de malaria

Científicos del Imperial College de Londres (Reino Unido) han erradicado una población cautiva de mosquitos transmisores de la malaria mediante la introducción de una mutación genética que vuelve a las hembras estériles. La técnica que han utilizado, denominada genética dirigida o impulso genético (gene drive), consiste en editar el ADN de unos pocos individuos y esperar a que la mutación se extienda en generaciones sucesivas.

Cristiani y sus compañeros aplicaron la técnica de edición genética CRISPR para modificar un gen que determina el desarrollo sexual en mosquitos de la especie Anopheles gambiae. Introdujeron la mutación en el 12% de una población de 600 insectos

La clave está en que la mutación es recesiva, es decir, solo afecta a las hembras que tienen dos copias del gen mutado, una del padre y otra de la madre. Estas se desarrollan con características anatómicas de ambos sexos y son incapaces de picar o poner huevos. Todos los machos y las hembras con una sola copia de la mutación pudieron reproducirse con normalidad y así afianzar la modificación genética inducida en la siguiente generación. Con el tiempo, no quedaron suficientes hembras fértiles para asegurar la continuidad de la población.

Bibliografía:

https://elpais.com/elpais/2018/09/21/ciencia/1537540615_787739.html

STEM CELLS EN MALARIA

Generación de una línea de células progenitoras eritroides inmortalizadas a partir de sangre periférica: un sistema modelo para el análisis funcional de Plasmodium spp. invasión.

            

Recientemente, la generación de glóbulos rojos a partir de células madre hematopoyéticas inmortalizadas (HSC) ha ofrecido un sistema más manejable para la manipulación genética y el cultivo in vitro a largo plazo, lo que permite la elucidación de los determinantes funcionales de la susceptibilidad del huésped in vitro. Aquí informamos la generación de una línea celular de células progenitoras eritroides inmortalizadas ( células EJ ) a partir de tan solo 100,000 célulasmononucleares de sangre periféricaOfrece un método robusto para la creación de sistemas de modelos personalizados a partir de pequeños volúmenes de sangre periférica

Tomados en conjunto,Invasión de la malaria desde la sangre periférica de donantes que albergan antecedentes genéticos únicos o polimorfismos raros.

Bibliografía:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31148215

5 ventajas y 5 desventajas de los transgénicos

VENTAJAS DE LOS TRANSGÉNICOS

• Estos cultivos son resistentes a plagas, también podrían desarrollarse con menos agua y sin tener que usar pesticidas (lo que abarata mucho el cultivo).

• Podrían crear vacunas para ciertas enfermedades de las cuales se desconoce su tratamiento todavía.

• Con el uso de plantas Bt, se reduce el empleo de pesticidas

• Resistencia contra la sequía, insectos, hongos y otros agentes dañinos

• Asegurar la obtención de nutrientes

DESVENTAJAS DE LOS TRANSGÉNICOS

• Sus efectos en la salud humana son aún desconocidos y potencialmente negativos. 

• Además creen que su consumo generalizado podría disparar el número de alergias alimentarias.

• Pérdida de biodiversidad, por destinar grandes áreas de cultivo a estos alimentos, y la alteración de los ecosistemas.

• Modificación genética de  virus dando lugar a nuevas enfermedades.

• Reducción en la eficiencia de ciertos antibióticos.

BIBLIOGRAFÍA: 

https://es.slideshare.net/juliocesarlop/tabla-de-ventajas-y-desventajas-de-los-transgnicos

https://www.todamateria.com/alimentos-transgenicos/

https://cefegen.es/blog/los-alimentos-transgenicos-ventajas-y-desventajas

Ejemplo de transgénico

Un hongo con veneno de araña, la nueva arma en la lucha contra la malaria

El hongo ha sido modificado para atacar de forma específica y rápida al mosquito transmisor de la malaria.

Se trata de un hongo muy usado en agricultura por su capacidad para matar a algunos mosquitos causantes de plagas en los cultivos. Lamentablemente, cuenta con un pequeño inconveniente, ya que el tiempo que tarda en acabar con los insectos es bastante largo, por lo que muchos pueden reproducirse antes de morir, evitando que la población quede suficientemente mermada. Modificaron genéticamente al hongo, confiriéndole la capacidad de producir una toxina mucho más rápida y letal, sintetizada normalmente por la araña de tela en embudo de las Montañas Azules de Australia.

No solo se introdujo el fragmento de ADN necesario para la síntesis de la toxina, sino que también se llevó a cabo una pequeña modificación en un “interruptor genético” del propio hongo para hacer su nueva función todavía más eficaz.

Una vez que se obtuvo el hongo transgénico y se probó con éxito en el laboratorio, se procedió a estudiar su eficacia en una población simulada, en un área rural de Burkina Faso endémica de la malaria.
A continuación, se liberaron 1.000 machos y 500 hembras adultos en cada cámara y se dejó pasar un tiempo de 45 días. Finalizado este periodo, la primera cámara contenía solo 13 mosquitos adultos, mientras que la segunda tenía 455 y la tercera 1.396.

Bibliografía: https://hipertextual.com/2019/05/hongo-transgenico-malaria

Ejemplo de ADN artificial para Malaria

Vacunas contra la malaria:

El primer gen identificado y clonado de P. falciparum fue el de la CSP. Esta región central constante contiene epítopos inmunodominantes de células B, mientras que la mayor parte de los epítopos responsables de la inducción de células T CD4+ y CD8+ están localizados en las regiones variables.
Se desarrollaron vacunas para la región constante de  la CSP

La vacuna RTS,S/AS02A desarrollada por GSK en colaboración con el Walter Reed Army Institut of Research (WRAIR) durante los últimos 17 años, es una vacuna que actúa en la fase pre-eritrocítica del parásito. Para conseguir que la vacuna sea efectiva limitando la enfermedad, debe conferir inmunidad contra uno o más antígenos del estadio sanguíneo, como la proteína de superficie del merozoíto-1 (MSP-1) y el antígeno apical del merozoíto-1 (AMA-1). La inducción de células T y B de memoria para lograr una respuesta eficaz a la vacuna requiere además, la inmunización con un adenovirus como vector, por ejemplo el adenovirus serotipo 35.

Bibliografía:

file:///C:/Users/USER/Downloads/VacuMal.pdf

Descargas

Ejemplo de ADN recombinante en la naturaleza

Un ejemplo de ADN recombinante en la naturaleza es la RECOMBINACIÓN GENÉTICA. La recombinación genética es un proceso que lleva a la obtención de un nuevo genotipo a través del intercambio de material genético entre secuencias homólogas de DNA de dos orígenes diferentes.

La recombinación constituye fuente de variabilidad genética e intercambio físico de segmentos. Tiene valor regulatorio, ya que puede tener como resultado activación o inactivación de genes y es además, una vía de reparación. Por lo tanto la recombinación genética es otra forma efectiva de aumentar la variabilidad genética de una población.

Bibliografía:
http://fbio.uh.cu/sites/genmol/confs/conf5/index.htm

Pruebas de detección molecular para la Malaria

MICROARRAYS EMPLEADOS PARA LA DETECCIÓN DE LA MALARIA

Los microarrays de ADN son una herramienta poderosa para el análisis de la composición de ARN y ADN a escala del genoma completo.

Esta revisión examina los diversos enfoques para el análisis de la transcripción de Plasmodium que se están adoptando mediante el análisis de micromatrices de ADN y analiza estrategias adicionales para obtener y recopilar información relevante para la búsqueda de fármacos y vacunas candidatas en la malaria.

Microarrays de ADN (construidos a partir de pre-sintetizados ADN) y chips de ADN (que involucran ADN in situ síntesis usando química dirigida a la luz)

Microarrays aleatorios (escopeta) P. falciparum  

Estos se han construido a partir de una biblioteca genómica (gDNA) digerida con nucleasa de mung-frijol, usando cebadores universales para flanquear la secuencia de vectores y reacción en cadena de la polimerasa (PCR) amplificación de Inserciones de ADNg.

Esto reduce los 30 Mb. genoma de P. falciparum a ~ 6000 genes ya sea como ORFs o exones enteros.

Microarrays genéticamente específicos

Estos se están desarrollando actualmente a partir de grandes conjuntos de la etiqueta de secuencia génica bien caracterizada (GST).

Tiene la ventaja de comenzar con lo conocido secuencias La representación de los genómicos secuencias podrían estar sesgadas en secuencias EST.


Bibliografía:

http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.478.3764&rep=rep1&type=pdf
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11850013

Detección de la enfermedad por PCR en tiempo real

T: Uso de la región 18 ribosomal para la identificación de las 4 especies del plasmodium.
Plasmodium y sus cepas por uso de PCR anidad indicando conseervación polimórfica dentro de la secuencia génica.

O: Verificar la enfermedad en el Gen 18rRNA

M: sangre


G:  Plasmodiumsp     .RPLU5      1.100 pb


P. falciparum             RFAL1        205 pb
                                  .RPLU5
                                   RFAL1

P. vivaxr                     VIV1           120 pb
                                   VIV2


P. ovale                      ROVA1        800 pb
                                   ROVA2

P. malariaer               MAL1          144  pb
                                   MAL2

A: ADN Genómico

PCR: PCR anidada

Pasos:   D       94°C; 4"
             M       58°C; 2''-----------> 25 Ciclos
             E        72°C;  2''

V: EFO

Bibliografía: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1393165/

PRUEBA DE TAMIZAJE Y CONFIRMATORIA PARA LA MALARIA

PRUEBA DE TAMIZAJE:

Gota gruesa y frotis sanguíneo para realizar el frotis, se deposita y extiende una gota de sangre en un portaobjetos de vidrio. Para la gota gruesa se recogen 3 o 4 gotas sobre un portaobjetos y con la esquina de otro se unen en movimientos rápidos, extendiéndose en una capa gruesa y uniforme.


El número de parásitos presentes en sangre en un momento determinado es fluctuante. Por este motivo, si no se observan parásitos en una muestra inicial, pero el médico continúa sospechando de malaria, deberán obtenerse y examinarse muestras de sangre adicionales.

PRUEBA DE CONFIRMACIÓN:

Las pruebas de diagnóstico rápido (PDR) detectan antígenos específicos (proteínas) producidos por los parásitos de malaria. 

Estos antígenos están presentes en la sangre de las personas infectadas o recientemente infectadas. La PDR muestra su presencia mediante un cambio de color en una tira de nitrocelulosa absorbente. Algunas PDR solo pueden detectar una especie (Plasmodium falciparum), generalmente al detectar la proteína 2 rica en histidina (HRP2) o la lactato-deshidrogenasa específica del parásito (pLDH).



Bibliografía:

http://www.wpro.who.int/publications/docs/Malaria_RDT_2ndEd_Spanish.pdf
https://labtestsonline.es/conditions/malaria

EPIGENÓMICA

Nuevos inhibidores de metiltransferasas como agentes terapéuticos anticancerígenos

En células eucariotas, el genoma está fuertemente empaquetado en la cromatina, que está constituida por ADN y proteínas histonas. Las enzimas histona metiltransferasas modifican las histonas en lugares específicos mediante el proceso de la metilación, permitiendo así la transcripción del ADN.

 En algunos tipos de tumores humanos, se ha observado un funcionamiento anormal en la actividad de las enzimas que regulan la metilación, hecho que sugiere la existencia de relaciones entre la metilación de histonas y la formación de tumores.

Los investigadores probaron los inhibidores identificados para inhibir de forma específica las HKMT en Plasmodium falciparum, uno de los parásitos del género Plasmodium que causan la malaria. En este parásito, las enzimas modificadoras de histonas desempeñan un papel crucial en varios estadios de su ciclo vital. 

Los resultados del proyecto tienen una gran relevancia, ya que el cáncer y la malaria son una de las principales causas de muerte en todo el mundo. El proyecto identificó varios compuestos cabeza de serie como inhibidores de las HKMT humanas y de la malaria. Esto constituye un paso esperanzador hacia el desarrollo de nuevos fármacos para el tratamiento del cáncer y/o la malaria. 

Bibliografía:

https://cordis.europa.eu/project/rcn/104849/brief/es

ALTERACIONES EN LA TRADUCCIÓN

Después de que el ADN se copia en el ARNm, el ARNm se desplaza a las estructuras celulares llamadas ribosomas, que ensamblan las proteínas de acuerdo a las instrucciones del mRNA – un proceso conocido como traducción.

La etiqueta del gen con una secuencia de ADN que codifica para un pequeño lazo de ARN o «aptamer.» Cuando el gen se transcribe a ARNm, este ciclo también se copia. Después de que el ARNm se libera en la célula en busca de un ribosoma, el bucle se une a una proteína llamada proteína represora tetraciclina (TetR), que bloquea el ARNm de ser traducido. (El gen de la TetR también se debe insertar en la célula en estudio.)

BIBLIOGRAFÍA:

http://www.ebd.csic.es/-/caracterizacion-del-genoma-accesible-en-el-parasito-de-la-malaria-humana-plasmodium-falciparum

ALTERACIONES EN LA TRANSCRIPCIÓN

En el vector de la malaria humana Anopheles gambiae , el gen doublesex ( Agdsx ) codifica dos transcripciones empalmadas alternativamente, dsx-female ( AgdsxF ) y dsx-male ( AgdsxM ), que controlan la diferenciación de los dos sexos. La transcripción femenina, a diferencia del masculino, contiene un exón (exón 5) cuya secuencia está altamente conservada en todos los AnophelesLos mosquitos hasta ahora analizados. 

Algunas de estas secuencias son transcritas en pequeñas moléculas de ARN que tienen modificaciones en los extremos 3' y 5' (15).

Bibliografía:

https://es.khanacademy.org/science/biology/gene-expression-central-dogma/transcription-of-dna-into-rna/a/stages-of-transcription
https://www.nature.com/articles/nbt.4245

Alteraciones de la Genómica

 ALTERACIÓN EN EL PROCESO DE REPLICACIÓN PLASMODIUM

Entre los genes expresados diferentemente en el parásito se encontraban el llamado SEA-1, que codifica una proteína expresada en el estadio de esquizonte en glóbulos rojos infectados.

Ya se ha demostrado que los anticuerpos contra la proteína SEA-1 disminuyen la replicación del parásito al inhibir la ruptura de los esquizontes. También se ha observado que los parásitos genéticamente modificados para no expresar la SEA-1 exhiben defectos de replicación.

Otro gen alterado por la melatonina fue el CAF1, el cual, según la investigadora, resulta crítico para la regulación de diversos genes durante el estadio de desarrollo que transcurre dentro de los hematíes (intraeritrocítico).

Parásitos modificados para no expresar CAF1 sintetizan en forma errónea proteínas que toman parte en el proceso de salida e invasión de nuevas células huéspedes.

Ver  sección de Videos académicos

Bibliografía:

1. http://agencia.fapesp.br/la-regulacion-del-ciclo-de-desarrollo-del-parasito-del-paludismo/24648/
2. http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0120-41572012000500012
3. http://www.bne.es/es/Micrositios/Guias/MalariaGuiaDidactica/resources/docs/MalariaGuiaDidactica.pdf

MALARIA

Podemos definir a la Malaria como una enfermedad parasita la cuál se produce a traves de un parásito denominado Plasmodium el cual en su ciclo presenta dos hospedadores: uno macho y uno hembra, cabe mencionar que es el hembra que toma el nombre de Anopheles el que trasmite la malaria a traves de su picadura

      

BIBLIOGRAFÍA:

1. http://www.insht.es/RiesgosBiologicos/Contenidos/Fichas%20de%20agentes%20biologicos/Fichas/Plasmodium%20spp%202018.pdf
2. https://cuidateplus.marca.com/enfermedades/infecciosas/malaria.html
3. https://medlineplus.gov/spanish/malaria.htm

¡Bienvenidos a vivir una nueva experiencia!

"Dichoso el que estudia para aprender, el que estudia para enseñar pero más el que lo hace para curar"

  

Este blog es creado con el fin de dar a conocer temas de interés médico, brindarles un apoyo con respecto a las nuevas tecnologías que han permitido que la medicina sigue avanzando y sobre todo darles una información actualizada de las diferentes enfermedades, como sus causas, consecuencias, diagnóstico, tratamiento, etc, que se han presentado en estos últimos tiempos.

¡Espero que lo disfruten!