martes, 25 de octubre de 2011

Sustituir vacas por canguros: la solución al cambio climático?


Los rumiantes son responsables de hasta un 25% de las emisiones de metano, un gas de efecto invernadero más potente que el dióxido de carbono. Se sabe que algunos canguros, como los walabíes, producen muy poco metano, hasta un quinto de la cantidad de metano que produce otros rumiantes como las vacas o las ovejas. La repercusión de este detalle en la emisión de gases de efecto invernadero es notable.


Se conoce con el nombre de walabí a cualquiera de las especies de marsupiales
que no es lo suficientemente grande para ser considerado un canguro típico.

Para reducir la concentración de metano en la atmósfera, evitar el efecto invernadero y controlar así el cambio climático global, se podría proponer sustituir todo el ganado bovino del planeta por estos canguros. Esta tontería no es la conclusión a la que han llegado un grupo de investigadores (Science), que en realidad lo que han estudiado han sido las razones de las bajas emisiones de metano en los walabíes.

Para ello, han empleado técnicas de metagenómica, esto es la secuenciación masiva de todo el material genético presente en el intestino del canguro. Así, por comparación de genomas han descubierto la presencia de una bacteria dominante no identificada anteriormente, con determinadas propiedades metabólicas que le hacen responsable de la baja emisión de metano. Empleando esos datos han reconstruido el posible metabolismo de esta bacteria, y han diseñado un medio de cultivo apropiado para poder aislarla y obtenerla  en cultivo puro. De esta forma, del análisis de la microbiota intestinal de estos canguros, los autores han sido capaces de aislar por primera vez la bacteria responsable de tan interesante balance metabólico: una bacteria de la familia Succinivibrionaceae. Lo original de este trabajo es que a partir de datos de metagenómica, han diseñado el medio de cultivo que les ha permitido aislar la bacteria. Una tecnología que podríamos denominar “metagenómica reversa”.


El metano es un gas de efecto invernadero relativamente potente
 que contribuye al calentamiento global del planeta.

A partir de aquí, la aplicación del hallazgo a la reducción de las emisiones de metano por nuestros rumiantes, puede pasar por la introducción de esta bacteria en la microbiota intestinal de los rumiantes, o en la manipulación genética de bacterias autóctonas del rumen bovino por introducción de la ruta metabólica que permite una menor producción final de metano. Las dos soluciones son más sutiles y tienen menos impacto biológico que la sustitución de nuestras vacas por canguros.

(Este comentario ha sido realizado con la colaboración del Prof. J.M. García-Lobo, de la Universidad de Cantabria, Santander).

Pope, P. B., y col. 2011. Isolation of Succinivibrionaceae implicated in low methane emissions from Tammar wallabies. Science. 333: 646-648.

martes, 18 de octubre de 2011

La “bala mágica” contra el cáncer: modifican un virus para que se dirija únicamente contra las células del tumor.

Imagínate que fuésemos capaces de desarrollar un vehículo lo suficientemente inteligente que se dirigiera de manera selectiva a las células cancerígenas, sin afectar al resto de células sanas, y les inyectará sólo a ellas un antídoto que las matara: una “bala mágica” contra el cáncer. Pues más o menos eso han conseguido un grupo de investigadores, según publica Nature.

Para ello, han modificado genéticamente el virus vaccinia, un viejo conocido empleado durante muchos años como vacuna para erradicar la viruela. Han diseñado la nueva cepa del virus, denominada JX-594, para que sea capaz de replicarse, expresar un gen extraño y amplificarse en las células tumorales.


JX-594 es un virus oncolítico desarrollado por la empresa estadounidense Jennerex, diseñado para localizar, atacar y destruir las células tumorales. Está diseñado para reproducirse de forma selectiva en células tumorales que tienen actividad vía EGFR/Ras, pero no así en el tejido normal.

Han realizado un ensayo clínico con un grupo de pacientes, todos ellos con cáncer avanzado que afectaba a varios órganos y que no respondían a los tratamientos habituales. Los pacientes recibieron una sola inyección con distintas dosis del virus JX-594 modificado genéticamente. El análisis de las biopsias de los tumores demostró que en varios de los pacientes el virus fue capaz infectar y multiplicarse en las células tumorales, pero no en las de los tejidos sanos y normales. Además, se detectó también en los tumores la expresión de un gen extraño que se había introducido en el virus para facilitar su detección. Este virus fue bien tolerado por los pacientes incluso en las dosis más altas, ya que los únicos efectos secundarios fueron malestares similares a los de una gripe que duraron tan solo un día.

Es la primera vez que se consigue una terapia viral que se replica exclusivamente en los tejidos tumorales tras una inyección intravenosa en humanos. Esta nueva estrategia permite expresar genes extraños de manera selectiva en las células del tumor, lo que abre la posibilidad de que se pueda introducir de manera selectiva sustancias terapéuticas en tumores sólidos en humanos.
 
Aunque con esta investigación no han conseguido curar a ninguno de los pacientes, han demostrado que ya somos capaces de modificar determinados  virus, inyectarlos al paciente, que el virus se dirija solo contra las células del tumor, sin afectar al resto de células sanas, y les inyecte el antídoto adecuado. Se ha fabricado la “bala mágica” que en el futuro quizá podamos modificarla a medida para que sea efectiva contra los distintos tipos de cáncer.

Intravenous delivery of a multi-mechanistic cancer-targeted oncolytic poxvirus in humans. Breitbach, C.J., et al. Nature. 477(7362):99-102.

lunes, 10 de octubre de 2011

Descubren los secretos de la rubia: la levadura responsable de la cerveza “lager”.


Imagínate un mundo sin levaduras: no habría pan, ni vino, ni cerveza!. Terrible, una tragedia.

Hay dos tipos principales de cerveza: la de tipo “ale” o de alta fermentación, en la que ésta ocurre en la superficie del tanque por la levadura Saccharomyces cerevisiae, a unas temperaturas entre 12 y 24ºC; y la de tipo “lager” (la rubia) o de baja fermentación, en la que la levadura (en este caso Saccharomyces pastorianus también denominada Saccharomyces carlsbergensis) actúa a más baja temperatura (entre 7 y 13 ºC) y se deposita en el fondo de la cuba. A diferencia de otros tipos de cervezas o del vino, la fermentación de la cerveza rubia ocurre por tanto por la acción de levaduras que resisten el frío y pueden fermentar a bajas temperaturas.


Esta levadura S. pastorianus nunca se ha aislado silvestre en la naturaleza, es una especie híbrida “domesticada” por el hombre, durante cientos de años de fabricación de la cerveza. Pero, ¿de dónde ha salido, cómo se ha originado  esta levadura que permite la fermentación a bajas temperaturas y que viene usándose desde hace más de 500 años?. Un misterio, en parte, hoy ya resuelto.

Se sabe que S. pastorianus es un híbrido creado por la fusión de S. cerevisiae y otra especie de levadura hasta ahora desconocida, resistente a las bajas temperaturas. Ahora unos investigadores han publicado en PNAS el descubrimiento de una nueva especie de levadura, que la han denominado Saccharomyces eubayanus, aislada de un tipo de hayas que crecen en los bosques de la Patagonia, en Argentina. El genoma de esta nueva especie es un 99,5% idéntico a la porción del genoma de S. pastorianus  que no es igual a S. cerevisiae. La hipótesis por tanto es que hace varios cientos de años S. eubayanus se mezcló con S. cerevisiae para formar un híbrido que dio lugar a S. pastorianus, que luego fue seleccionada por el hombre durante el proceso de fabricación de la cerveza.


Lo curioso de todo esto es que hasta el momento nunca se han aislado levaduras silvestres de S. eubayanus en Europa, que es dónde comenzó a fabricarse la cerveza rubia, en los monasterios de la Baviera alemana allá por el siglo XV. Aunque no lo podemos saber, esto sugiere que las primeras levaduras de S. eubayanus podrían haber llegado a Europa desde el continente americano a través del comercio trasatlántico, y una vez aquí se habrían mezclado con  S. cerevisiae para formar el nuevo híbrido S. pastorianus.

Este trabajo muestra cómo la combinación de estudios de ecología microbiana con genómica comparativa permite trazar la historia de la creación de cepas microbianas “domesticadas” por el hombre, y sugiere nuevas vías para mejorar su uso industrial.

Microbe domestication and the identification of the wild genetic stock of lager-brewing yeast. Libkind, D., et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2011. 108(35):14539-44.

martes, 4 de octubre de 2011

Virus o bacteria: saber quién te infecta en pocos minutos te puede salvar la vida.


Muchas enfermedades infecciosas comienzan con síntomas muy parecidos: malestar general, fiebre, dolor muscular… Sin embargo, la causa de la infección puede ser muy diversa. Si se trata de una bacteria el tratamiento suelen ser antibióticos, que como sabes nada hacen contra los virus.

Cuánto antes seamos capaces de conocer la causa de la infección antes se podrá recetar un tratamiento correcto. Si se recetan antibióticos a un paciente que al final lo que tiene es una infección viral, además de no curarle, estamos contribuyendo a que aumente el problema de las bacterias resistentes a los antibióticos y de reacciones alérgicas.

Los métodos de diagnostico actuales para diferenciar ambos tipos de infecciones son lentos, se necesita “mucho” tiempo (24-48 horas) para obtener el resultado, y a veces no son exactos. Se ha publicado en Analytical Chemistry un trabajo en el que describen con éxito un nuevo test rápido y preciso capaz de diferenciar si la infección está causada por una bacteria o por un virus.

Los investigadores analizaron un total de 69 muestras de sangre, 33 de pacientes con infecciones bacterianas y 36 víricas, e incluyeron también un grupo control con muestras de personas sanas. Han encontrado que el sistema inmune de los pacientes con infecciones bacterianas se comporta de diferente manera que el sistema inmune de los pacientes con infecciones virales, y han desarrollado el test basándose en estas diferencias. En concreto, el test mide mediante técnicas luminiscentes la activación de los fagocitos (un tipo de glóbulos blancos de la sangre), que es distinta según se trate de infección bacteriana o vírica. Demuestran que el nivel de activación de los fagocitos es un indicador  muy sensible del tipo de infección.
Durante la infección, los fagocitos se activan y producen especies reactivas de oxígeno que pueden ser detectadas mediante técnicas quimioluminiscentes.

El método es rápido, sencillo de realizar y se puede comercializar sin dificultad. El test tiene un alto valor predictivo (casi el 90%), puede ayudar al médico a diferenciar entre infección viral o bacteriana, y facilitarle la elección de un tratamiento adecuado.

Differentiation between viral and bacterial acute infections using chemiluminescent signatures of circulating phagocytes. Prilutsky D, et al. Anal. Chem. 2011. 83(11):4258-65.