Bacteria vs. Prestige

Un par de años después del desastre ecológico del Prestige aún quedaban unas 2.000 toneladas de las 70.000 iniciales, dentro de los tanques del petrolero. Los científicos encargados de la recuperación del hidrocarburo dieron a conocer la estrategia para disminuir aún más esta cifra: echar fertilizante.

En lo que este equipo estaba pensando era en biorremediación, uno de los campos más importantes de la biotecnología ambiental. 

La biorremediación se basa en utilizar bacterias, hongos o plantas para retornar un ambiente alterado por contaminantes a su condición de equilibrio inicial. Podemos hablar tanto de biorremediación de suelos como de agua y según el caso y el contaminante se escoge un organismo u otro. La idea es aprovechar la capacidad que presentan algunos microorganismos o plantas para almacenar o descomponer sustancias tóxicas en otras más  inocuas.

El ejemplo clásico es el de los vertidos de petróleo. A menudo en el entorno ya existen bacterias con capacidad de degradar hidrocarburos y sólo necesitan un “empujón”. Al añadir abonos que fomenten el crecimiento de estas bacterias aceleramos la descontaminación.

Hay casos en los que la contaminación es por metales, difícilmente degradables. La estrategia suele basarse entonces en la fitorremediación o remediación con plantas. Algunas variedades de plantas son capaces de tolerar niveles de metales bastante elevados. A través de sus raíces absorben gran parte de los metales que se encuentran en el suelo y los acumulan en su interior. Recolectando estas plantas y con una adecuada gestión de estos residuos vegetales evitamos que los metales entren de nuevo en el medio ambiente de una forma nociva. A veces incluso pueden extraerse del vegetal para reincorporarlos a la industria, lo que se conoce como fitominería.

La entrada de la ingeniería genética en este ámbito multiplica las posibilidades de súper-bacterias remediadoras. Por desgracia no multiplica la responsabilidad ambiental humana, por lo que remediar sí, pero prevenir, no tanto.

Biorremediación de aguas, por Casandra

Bebes 2.0

Aún no tenemos un programa con el que escoger el color de ojos, la altura y la inteligencia de nuestro bebé y desactivar, por supuesto, todo lo relativo a enfermedades. Existen tests para detectar ciertas enfermedades durante la gestación. Pero ya se está gestando, con las consecuencias éticas, religiosas y/o de salud que a menudo conlleva tomar decisiones a esas alturas.

El desarrollo de la reproducción asistida ha hecho surgir nuevas técnicas de detección entre las que está el diagnóstico genético preimplantacional (DGP). No se basa en hacer de Dios y crear la manzana perfecta, sino escoger la que mejor pinta tiene de toda la cesta, a fin de minimizar el riesgo de encontrarnos un bichito luego. En vez de bichitos tenemos un defecto genético heredado que provocará una enfermedad grave y queremos evitarla. 

Para entender el DGP hay que saber que tras la fecundación, el óvulo y el espermatozoide se fusionan para formar un cigoto. Este cigoto empezará a dividirse formando primero dos, luego cuatro, ocho células, etc. Cada una de estas células se conoce como blastocito. En estas fases iniciales, si se extrae un blastocito del conjunto, los demás continuarán sus divisiones supliendo la falta del que se ha extraído sin que eso comprometa la vida del cigoto.

El DGP se basa en fecundar varios óvulos in vitro, (en el laboratorio, no en el cuerpo) y esperar a que los cigotos lleguen a un estado de unos 6-8 blastocitos, extraer uno, analizarlo y ver si ha heredado la mutación. Si se encuentra que alguno de los cigotos está libre del defecto se introduce en el útero de la mujer para que termine ahí su desarrollo y gestación.

Como la tasa de éxito de embarazo no es del 100%, si han sobrado cigotos sanos éstos se congelan para futuros intentos. Si no, puede repetirse el proceso desde el principio.

Es una prueba extendida en casos donde existe la posibilidad de heredar el gen y si éste se hereda casi seguro se presenta la enfermedad. También, en situaciones de enfermedades raras pero bastante graves. El cambio significativo en los últimos años ha sido incluir casos en los que el riesgo de sufrir la enfermedad si se hereda el gen no es del 100% sino del 20, 40 o 60%. ¿Dónde se pone el límite? Si sólo se tiene un 7% de probabilidades de sufrir la enfermedad, ¿debería tener derecho a someterme a DGP? ¿De qué dependería entonces? 

Hay pocas enfermedades blancas o negras, tan simples. A menudo presentan probabilidades, factores desencadenantes, influencia del ambiente, etc. Y nos acercamos a la línea borrosa que separara los que tienen derecho a evitar ese defecto de los que siguen en manos del azar.

Baby underconstruction, por Casandra

Epigenética o lo que no está escrito

Estamos compuestos por más de 150 tipos celulares diferentes. Como las personas y sus profesiones, las células tienen una especialización. Una vez se derivan en hepatocitos -células del hígado- dejan de ser capaces de formar parte de un corazón o de un hueso.

Lo curioso es que si miramos dentro de cada una de estas células encontraremos el mismo ADN, los mismos planos de construcción, escritos con el alfabeto de nucleótidos A, C, T y G.

¿Quién decide entonces en qué va a convertirse? ¿Cómo sabe qué genes expresar (qué planos usar, qué proteínas construir)? 

A lo largo de la vida de una célula habrá unos genes que se apaguen o se enciendan en función de si son necesarios. Quien regulará esto será una serie de marcas que se colocarán sobre la secuencia de ADN. Una de las marcas más importantes es la metilación. Metilar es añadir un grupo químico, como una pequeña bandera, encima de un nucleótido. Estas marcas darán información del gen, de si está activo o no. 
Por esto de estar "sobre los genes" al estudio de estas marcas se lo conoce como "epigenética". Al hablar de epigenética se usa también la expresión "memoria celular" porque, aunque las marcas no estén explícitamente escritas en la secuencia, las células las recuerdan generación tras generación.

Fue una sorpresa darse cuenta de que no toda la información necesaria está escrita en forma de A, C, T y G sino que hay algo más entre líneas que va despertando los genes necesarios para cada célula en el momento adecuado.

Que la epigenética regule algo tan importante como la expresión de los genes implica que cuando no funciona correctamente (por ejemplo, se añaden metilaciones donde no toca) haya consecuencias. Se ha visto que en muchos casos de cáncer la expresión de algunos genes está alterada: los hay que no deberían estar activados, y otros, que deberían estarlo pero han sido silenciados.

Como veis, más allá de conocer la secuencia de nuestro genoma cada vez parece más importante conocer la de nuestro "epigenoma" y quién y cómo lo regula. Darnos cuenta de que existe nos da una idea de todo lo que nos perdemos aún.

Metilación, por Casandra

Micro-gorrones

¿Qué es un virus?

Imagina ese amigo que se va de viaje contigo con la mitad del equipaje que llevas tú y que luego no hace más que pedirte prestado esto y lo otro... incluso te termina el champú. Por ahí va la cosa.

Un virus es una entidad microscópica, unas 500 veces más pequeño que la media de células de nuestro cuerpo. En esencia no es mucho más que un pequeño genoma (conjunto de genes) dentro de una envoltura de proteínas -la cápside- que lo protege. Es tan simple que ni siquiera lleva todos los genes para su subsistencia. Los genes necesarios para reproducirse que pueda "pedir prestados" a alguien, directamente ni los carga. Un virus contiene lo justísimo para poder localizar un huésped -por ejemplo, una célula de nuestro sistema inmune-, buscar los elementos que puede aprovechar y cogerlos sin permiso para beneficio propio.
En la mayoría de los casos esto resulta perjudicial para la célula. En algunos, incluso letal, ya que se aprovecha del interior celular para fabricar las nuevas piezas, ensamblarlas y cuando sale lo hace de forma tan violenta que la célula no sobrevive.

Lo interesante de los virus es, en primer lugar, su especificidad. Suelen tener como huésped un tipo celular concreto. No tienen ojos, pero las proteínas de su cápside pueden unirse a algunas proteínas de la superficie de nuestras células. Cuando se da la unión el virus entiende que ha encontrado lo que buscaba.

En segundo lugar, su mecanismo de replicación. ¿Qué quiero decir? La manera que tiene de engañar a la célula para que ésta también fabrique lo que le interesa al virus.
Muchas veces lo que hace es colocar sus genes entre medio de los genes de la propia célula para que ésta los trate como si fueran suyos. Y luego, si te he visto, no me acuerdo, porque una vez hechas las nuevas copias del virus, saldrán de la célula en busca de otras células para continuar el ciclo.
Y digo que es interesante porque desde el laboratorio se pensó en el virus como en una especie de pequeña nave capaz de llegar a células de nuestro cuerpo que de otra manera no sería posible e introducir en ellas unos genes concretos para que produzcan unas proteínas concretas interesantes. Si en vez de genes beneficiosos para el virus lo modificamos para que contenga el gen de la insulina, y conseguimos además que infecte específicamente a las células del páncreas podemos hacer que un paciente con diabetes, incapaz de producir su propia insulina porque  su gen es defectuoso, ya no necesite inyecciones, ya que habremos introducido una copia del gen sano.
Aunque simplificado, esto es terapia génica: curar con genes en vez de con medicamentos.

Más terapia génica próximamente...

Virus sobre bacteria, por Casandra