UTILIZAN BACTERIAS PARA IMPEDIR QUE LOS MOSQUITOS TRANSMITAN LA MALARIA

Una buena estrategia contra la malaria podría ser "atacar en lugar de protegerse". Los investigadores y autores de un ensayo publicado en la revista Science han conseguido modificar a los mosquitos que transmiten la enfermedad para hacerles resistentes al parásito responsable del trastorno. Además, también han logrado que esa inmunidad se herede en varias generaciones de los insectos, lo que podría ser fundamental para impedir nuevos contagios en humanos.

La clave de esta nueva estrategia la tiene la bacteria Wolbachia, presente de forma natural en otras especies de insectos. Un equipo dirigido por Zhiyong Xi, de la Universidad de Michigan en Estados Unidos, inyectó la bacteria en ejemplares de mosquitos Anopheles stephensi, la variedad responsable de la mayor parte de los casos de malaria en el sureste asiático.

Su principal obstáculo era conseguir que la infección por Wolbachia pasara de ser temporal a transmitirse de generación en generación, pero los investigadores consiguieron dar con una cepa -wAlbB- que era capaz de pasar de madres a hijos.

En el experimento, el equipo probó distintos niveles de infección cruzando hembras portadoras con machos libres de la bacteria. Y en absolutamente todos los casos, hasta ocho generaciones de insectos heredaban la protección contra el parásito.

En realidad, la bacteria Wolbachia actúa como si de una vacuna específica para los mosquitos se tratase. Así, neutraliza al parásito tanto en el intestino, el lugar donde madura, como en las glándulas salivares, desde donde llega a los humanos a través de cada picotazo.

Aunque aún es pronto para sacar conclusiones definitivas, los autores de este trabajo apuntan que la estrategia, que también se ha probado de forma experimental contra enfermedades como el dengue, puede ser muy importante para el control de la malaria.

Una vez que la bacteria se inocula en una población de mosquitos, sólo hay que dejar que la naturaleza siga su curso y los cruces entre ejemplares transmitan la infección, lo que supondría un importante ahorro en costes e infraestructuras.

Con todo, los especialistas reclaman cautela hasta que otras investigaciones ratifiquen cada punto del trabajo. Una de las cosas vitales que deberán dilucidar estos trabajos es si la especie Anopheles gambiae, la responsable de la mayor parte de las infecciones en África, se comporta de la misma manera con respecto a la bacteria y a su transmisión.

CREAN HUESOS A PARTIR DE CÉLULAS MADRE DERIVADAS DE LA PIEL

Un equipo de científicos aseguran haber generado sustitutos óseos de pacientes gracias a células de la piel para reparar grandes defectos en el hueso. El estudio supone un avance en los tratamientos reconstructivos personalizados para pacientes con defectos óseos resultantes de enfermedad o trauma que facilitará el desarrollo de injertos de hueso en tres dimensiones, combinados para adaptarse a las necesidades específicas y el perfil inmunológico de cada paciente.

A partir de células de la piel, los científicos han logrado reprogramar las células adultas para convertirlas en un estado similar al embrionario; así, las células resultantes son células madres pluripotentes inducidas (iPS) y son portadoras de la misma información genética que el paciente, además de poder convertirse en cualquier tipo de células humanas.

El siguiente paso fue programar a estas células para que se convirtieran en células progenitoras formadoras de hueso y, a continuación, los científicos sembraron las células en un andamiaje para la formación de hueso tridimensional. En concreto, los científicos colocan las construcciones en un dispositivo llamado biorreactor, que proporciona nutrientes, elimina los desechos y estimula la maduración, simulando un entorno de desarrollo natural.

Estudios previos ya habían demostrado el potencial de formación de huesos de otras fuentes celulares, aunque todavía es pronto para su traslado a la clínica. El problema radica en que aunque las células madre de médula ósea de un paciente pueden formar tejido óseo y cartilaginoso, no son capaces de generar la vasculatura subyacente y compartimentos nerviosos; además, los huesos derivados de células madre embrionarias pueden inducir un rechazo inmunológico. Para evitar estas limitaciones, los investigadores decidieron trabajar con células iPS.

Para el tratamiento de los defectos y lesiones óseas se emplean actualmente injertos óseos obtenidos a partir del propio paciente, de un banco de hueso de donante o gracias sustitutos sintéticos. Sin embargo, ninguno de estos permite la reconstrucción compleja y pueden provocar rechazo inmunológico para integrarse con los tejidos circundantes conectivos. Para los pacientes que sufren de traumatismos o lesiones vehiculares, estos tratamientos tradicionales proporcionan una mejora funcional y estética.

Antes de usar su técnica en animales, los investigadores verificaron en el laboratorio si funcionaba. Al comprobar que generaba hueso, los investigadores evaluaron la estabilidad cuando se trasplantaron células iPS derivadas en un modelo animal. El riesgo que hay con las células iPS no diferenciadas es que pueden formar teratomas, un tipo de tumor. Después de implantar las iPS derivadas de células de sustitutos óseos bajo la piel de ratones inmunodeficientes, a las 12 semanas, no había señales de tumores malignos, y sí que células de los vasos sanguíneos se integraban a lo largo de los injertos, lo que indica la estabilidad de los sustitutos óseos.

Los científicos advierten que si bien estos resultados representan un avance importante, se necesita una mayor investigación antes de que los injertos óseos derivados de células de la piel lleguen a los pacientes. Los próximos pasos incluyen la optimización del protocolo y el éxito del crecimiento de los vasos sanguíneos dentro del hueso. 

CREAN BIOCOMBUSTIBLES A PARTIR DEL CO2 DEL AIRE USANDO MICROORGANISMOS MODIFICADOS GENÉTICAMENTE

El exceso de dióxido de carbono en nuestra atmósfera, creado por la quema indiscriminada de combustibles fósiles, es la mayor fuerza motriz del cambio climático global, e investigadores de todas partes del mundo están buscando afanosamente nuevas maneras de generar electricidad que liberen menos carbono al entorno.

Ahora, un grupo integrado por algunos de estos investigadores ha encontrado una forma de procesar el mismísimo dióxido de carbono atrapado en la atmósfera para transformarlo en productos industriales útiles, ayudando con esto a paliar la presencia excesiva de CO2 en la atmósfera. Su descubrimiento podría conducir en un futuro no muy lejano a la creación de biocombustibles mediante su elaboración directamente a partir del propio dióxido de carbono que está en el aire, y que es uno de los principales responsables de retener en la atmósfera la energía de los rayos del Sol, elevando de este modo las temperaturas globales en el fenómeno que se conoce como efecto invernadero.

Básicamente, lo que ha hecho el equipo de Michael Adams, del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular en la Universidad de Georgia, Athens, Estados Unidos, es obtener por manipulación genética un microorganismo que hace con el dióxido de carbono exactamente lo mismo que hacen las plantas: lo absorbe y genera productos útiles.

Durante el proceso de fotosíntesis, los vegetales usan la luz solar para procesar agua y dióxido de carbono con la finalidad de elaborar azúcares que las plantas usan luego para obtener energía utilizable por ellas. El ciclo cubre así necesidades parecidas a las que cubre el metabolismo de animales como el Ser Humano, quemando las calorías de la comida para obtener energía utilizable. Los vegetales también liberan dióxido de carbono, solo que en menor medida que el absorbido por la fotosíntesis, con un balance positivo para el medio ambiente, siempre que las temperaturas estén en un nivel aceptable para las plantas.

Con estos azúcares es factible elaborar biocombustible, fermentándolos para hacer etanol, pero ha resultado muy difícil extraerlos con la eficacia necesaria, pues se encuentran atrapados dentro de las complejas paredes de las células.

Este nuevo descubrimiento significa que es factible prescindir de las plantas como paso intermedio en ese largo ciclo de producción. Ahora es viable tomar el dióxido de carbono directamente de la atmósfera, a través de microorganismos que se pueden manejar mejor que los vegetales, y convertirlo en productos útiles como por ejemplo biocombustibles y otras sustancias químicas de interés industrial, sin tener que pasar por el ineficaz proceso de cultivar las plantas y extraer luego los azúcares de su biomasa.

El nuevo proceso es posible gracias a un microorganismo único llamado Pyrococcus furiosus, que se nutre de carbohidratos en las aguas muy calientes cercanas a las fumarolas hidrotermales del fondo del mar. Estas fumarolas expelen agua marina calentada volcánicamente desde el subsuelo.

Modificando el material genético de este organismo, Adams y sus colegas crearon un nuevo tipo de P. furiosus capaz de alimentarse a temperaturas mucho más bajas a partir del dióxido de carbono.

El equipo de investigación usó hidrógeno para crear en el microorganismo una reacción química que incorpora el dióxido de carbono al ácido 3-hidroxipropiónico, una sustancia química de interés industrial, comúnmente utilizada para fabricar acrílicos y muchos otros materiales y productos.

Con otras manipulaciones genéticas de esta nueva cepa de P. furiosus, Adams y sus colaboradores lograron crear una variante que genera otros productos de utilidad industrial, incluyendo biocombustibles, a partir del dióxido de carbono.

Cuando el biocombustible creado gracias al P. furiosus es quemado, se libera a la atmósfera la misma cantidad de dióxido de carbono que se extrajo de ella en el ciclo de elaboración, por lo que el balance neto de carbono es cero, convirtiéndolo en una alternativa renovable y sostenible, mucho más limpia que la gasolina, el carbón y otros combustibles ampliamente utilizados en nuestros días.

El equipo de Adams trabajará ahora en refinar el proceso, con miras a probarlo a mayor escala.

LOGRAN PRODUCIR DIESEL MEDIANTE E. COLI MODIFICADA GENÉTICAMENTE

Con el apoyo de la compañía angloholandesa Shell, un equipo de la Universidad de Exeter, Reino Unido, pudo hacer que cepas especiales de E. Coli produzcan diesel. Sin embargo, la ventaja aquí es que no necesita ser mezclado con productos derivados del petróleo, como se requiere comúnmente para el biodiesel derivado de aceites de plantas.
De acuerdo con el estudio publicado por PNAS, aunque la tecnología todavía se enfrenta a muchos desafíos significativos de comercialización su similitud con el diesel tradicional lo colocan como una opción viable ante otras alternativas.
Esto también significa que esta nueva modalidad puede utilizarse en suministros de corriente con la infraestructura existente, ya que los motores de tuberías y tanques no necesitan ser modificados para sus especificaciones.
De acuerdo con el profesor John Love, del departamento de Biociencias de la Universidad de Exeter, la producción de un biocombustible comercial que pueda usarse sin necesidad de modificar los vehículos ha sido el objetivo de este proyecto. Por otra parte, también estima que la sustitución por el diésel convencional con un biocombustible de carbono neutral en volúmenes comerciales sería un gran paso hacia el cumplimiento del objetivo de reducir hasta el 80% en las emisiones de gases de efecto invernadero para el año 2050.
Los científicos modificaron los genes de una cepa de E.Coli para que en lugar de transformar el azúcar en grasa, lo que hace de forma natural, lo convierta en moléculas de hidrocarburo sintético con una composición química similar al diésel. Durante este proceso, los científicos comprobaron que es posible crear moléculas de aceite combustible sintético.
La Escherichia coli es el ser vivo más estudiado por el ser humano y, desde la década de los 70, los científicos realizaron proezas con sus genes para lograr que éstos produzcan insulina para la diabetes o proteínas empleadas para el tratamiento del cáncer, por ejemplo.
Por su parte, los medios de transporte consumen en la actualidad el 60% de la producción mundial de petróleo y su demanda podría dispararse de los 85 millones de barriles diarios registrados en 2007, a los 104 millones para 2030.
De acuerdo con los científicos, la mayor parte de la producción de petróleo se encuentra cada vez más en regiones inseguras, lo que ocasiona interrupciones en la distribución y un aumento de los costes.
La técnica funciona a nivel experimental, pero ahora habrá que superar el gran desafío de lograrlo de forma industrial, ya que para lograr una simple cucharilla de diésel sintético se necesitan 100 litros de bacterias. En quince años se sabrá si se consigue.

CIENTIFICOS URUGUAYOS PRODUJERON PRIMEROS CORDEROS TRANSGÉNICOS FLUORESCENTES DE SUDAMÉRICA

Un grupo de científicos uruguayos, en asociación con el Instituto Pasteur de Montevideo, anunció el nacimiento de corderos genéticamente modificados, los primeros en Latinoamérica y que tienen como característica llamativa que son fluorescentes bajo luz ultravioleta.

La transgénesis en esta especie no estaba disponible en Latinoamérica y este logro posiciona a Uruguay en el más alto nivel científico internacional aseguraron la Fundación Instituto de Reproducción Animal Uruguay (IRAUy) y el Instituto Pasteur.

Los antecedentes en la región son una vaca transgénica que produce proteínas de origen humano en su leche, lograda en Argentina en 2011, y cabras transgénicas en Brasil, que también producen una proteína de uso en humanos.

Los nueve corderos transgénicos uruguayos nacieron en octubre de 2012 en el IRAUy, donde se desarrollan sin problemas y no se distinguen de sus pares no transgénicos, dijo Alejo Menchaca, presidente del instituto.

En los últimos meses realizaron análisis y estudios moleculares y genéticos para confirmar que los corderos efectivamente tenían el gen que introdujeron los científicos en los embriones ovinos: un gen proveniente de la medusa Aequorea victoria que es el responsable de la producción de una proteína de color verde fluorescente en dicha especie . Esta proteína se utiliza hace años como marcador y ellos la usaron en este caso para saber fácilmente si los animales eran portadores de ese gen, comprobar el éxito de la técnica.

El objetivo era probar una técnica novedosa de transgénesis, que según el científico es más sencilla y eficiente que otras tradicionales. Menchaca indicó que es una técnica muy eficiente porque todos los que nacieron son positivos y que ya funcionando, se puede manejar otro gen de mayor interés, para producir una proteína específica.

Las investigaciones en este campo apuntan a la posibilidad de tomar el gen responsable de la producción de una proteína faltante en algunas patologías humanas (por ejemplo la insulina en los diabéticos), incorporarlo al genoma de un embrión de una oveja, que al nacer produciría esa sustancia en la leche. Eso permitiría aislar esa proteína para elaborar medicamentos, de forma más sencilla que en la actualidad, explicó el científico.

Los resultados de la investigación aún no fueron publicados en revistas especializadas, algo que confían ocurra este año.