Terapia epigenómica en Cáncer gástrico

Tema: El rol de la E3 ubiquitina ligasa RNF180 en la inhibición de la metilación excesiva de PCDH10 para limitar la proliferación y metástasis de células de cáncer gástrico.

Mecanismo epigenómico tratado: Metilación del ADN.

Cómo se realizó: Se recolectaron muestras de células y tejidos de pacientes afectados y se realizaron modificaciones genéticas en células cancerosas gástricas utilizando técnicas de ingeniería genética para silenciar genes específicos como RNF180, DNMT1 y PCDH10. Además, se utilizaron vectores lentivirales para introducir ADN de RNF180 y PCDH10, creando líneas celulares estables con niveles alterados de expresión de estos genes. Los niveles de expresión de DNMT1 y PCDH10 se evaluaron mediante qPCR en células sobreexpresadas con RNF180 y PCDH10. 

Finalmente, se analizó la metilación del gen PCDH10 en células sobreexpresadas con RNF180 mediante análisis de bisulfito de ADN para identificar los sitios de metilación en el ADN.

Resultados

• El tratamiento con el inhibidor de DNMT 5-aza-2′-desoxicitidina (2 µM) redujo la metilación del ADN de PCDH10 y restauró la expresión del ARNm y las proteínas de PCDH10 en las líneas celulares gástricas.
• RNF180 puede regular de manera positiva la expresión de PCDH10.
• PCDH10 inhibió la proliferación, migración e invasión de células gástricas al suprimir la expresión de varios oncogenes.
• Se encontró una correlación positiva entre los niveles de expresión de RNF180 y PCDH10, y su coexpresión positiva se asoció con un pronóstico clínico favorable en pacientes con cáncer gástrico.

Figura 2: Regulación y Efectos de PCDH10 en el Cáncer Gástrico. Obtenido de: https://clinicalepigeneticsjournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13148-023-01492-y/figures/1

Referencia bibliográfica

1. Zhang N, Gao X, Yuan Q, Fu X, Wang P, Cai F, et al. La ligasa de ubiquitina E3 RNF180 previene la metilación excesiva de PCDH10 para suprimir la proliferación y metástasis de células de cáncer gástrico al promover la ubiquitinación de DNMT1. Clin Epigenetics [Internet]. 2023;15(1). Disponible en: http://dx.doi.org/10.1186/s13148-023-01492-y

Técnicas de edición de Ácidos Nucleicos

Imagen obtenida: El cribado CRISPR-Cas9 a escala genómica identifica a Rnls como modificador de la supervivencia de las células beta en el modelo de ratón NOD.

TEMA: Experimento con CRISPR in vivo a escala del genoma identifica al RNLS como un objetivo para la protección de las células beta en la diabetes tipo 1

TIPO DE EDICIÓN: In vivo- células somáticas (Células Beta NIT-1)

DIRIGIDO HACIA: Gen RNLS y también Hivep2, Gcn1l1, Lgsn, Plin4, Gm3604, Med11, Tgm6, Zbed3

DIRIGIDO POR: CRISPR- Cas9

ÓRGANO A TRATAR: Páncreas

VÍA DE ADMINISTRACIÓN: Parenteral, Trasplante subcutáneo o inyección intravenosa

RESULTADOS:

• Corto plazo: Las células Rnlsmut NIT-1 provocaron una respuesta significativamente más débil de las células T CD8 +policlonales reactivas en comparación con las células beta aisladas de ratones NOD diabéticos.
• Mediano plazo: Despues de 8 semanas, una pequeña población de células NIT-1 sobrevivió al ataque autoinmune. Paralelamente, se evidenció una mejora en los niveles plasmáticos de insulina en ratones diabéticos tratados con injertos de células beta NIT-1, lo que sugiere una mayor funcionalidad de las células trasplantadas. 
• Largo plazo: Las células beta Rnlsmut, son menos propensas de una producción sostenida de insulina y una reducción del ataquie autoinmune a las células beta, lo que podría mejorar el tratamiento de la diabetes tipo 1.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

(1)
	Cai EP, Ishikawa Y, Zhang W, Leite NC, Li J, Hou S, et al. Genome-scale in vivo CRISPR screen identifies RNLS as a target for beta cell protection in type 1 diabetes. Nat Metab [Internet]. 2020;2(9):934–45. Disponible en: https://sci-hub.ee/10.1038/s42255-020-0254-1

 

Terapia con células madre mesenquimales para la regeneración en lesiones medulares

 

 FIGURA1:Terapia con células madre mesenquimales para la regeneración en lesiones medulares (1)

Tema:

El artículo analiza el uso de células madre mesenquimales (MSCs) como terapia regenerativa para tratar lesiones de la médula espinal (SCI, por sus siglas en inglés). Este enfoque busca promover la neuroprotección, la regeneración axonal y la modulación de la inflamación. También se detallan los mecanismos moleculares de acción, los métodos de preparación de MSCs y sus derivados, como los exosomas, así como los resultados clínicos reportados.(1)

Tipo de stem cell utilizado:

Células madre mesenquimales (MSCs) provenientes de diversas fuentes:

• Médula ósea (BM-MSCs): Utilizadas por su capacidad neuroprotectora y de diferenciación.
• Tejido adiposo (AT-MSCs): Destacadas por su accesibilidad y secreción de factores neurotróficos.
• Cordón umbilical (UC-MSCs): Presentan alta proliferación y capacidad inmunomoduladora.
• Líquido amniótico y placenta: Contienen propiedades regenerativas con menor riesgo de rechazo inmunológico.(1)   

Método de obtención de las stem cells:

1. Aislamiento:
   • BM-MSCs: Aspiración de médula ósea de la cresta ilíaca.
   • AT-MSCs: Extracción de tejido adiposo mediante liposucción.
   • UC-MSCs: Derivadas del tejido del cordón umbilical o gelatina de Wharton.
2. Cultivo:
   • Se cultivan en laboratorio en condiciones controladas hasta alcanzar la cantidad necesaria.
   • Se confirma la expresión de marcadores de MSCs (CD73, CD90, CD105) y la ausencia de marcadores hematopoyéticos (CD34, CD45).
3. Diferenciación y caracterización:
   • Se evalúa su capacidad de diferenciarse en células neuronales y de soporte (oligodendrocitos y astrocitos).(1)   

Vía de administración:

• Inyección intratecal: Se administran directamente en el líquido cefalorraquídeo mediante punción lumbar, permitiendo su migración hacia la lesión.
• Inyección intravenosa: Facilita la distribución sistémica y reduce la inflamación secundaria.
• Implante en biomateriales: Se combinan MSCs con matrices de soporte para mejorar la regeneración estructural.(1)   

Resultados obtenidos:

Corto plazo (semanas):

• Reducción de la inflamación mediante la modulación de macrófagos y microglía.
• Protección de neuronas en la zona de la lesión, reduciendo la apoptosis celular.
• Aumento de la producción de factores neurotróficos como BDNF, NGF y GDNF.

Mediano plazo (meses):

• Regeneración parcial de axones y mielinización, mejorando la conducción nerviosa.
• Disminución del tejido cicatricial que bloquea la recuperación neuronal.
• Incremento de la plasticidad sináptica y restauración parcial de circuitos neuronales.

Largo plazo (1 año o más):

• Recuperación funcional significativa en algunos pacientes, con mejoras en la movilidad y sensibilidad.
• Reducción del dolor neuropático y mejoría en la calidad de vida.
• Regulación sostenida de la inflamación para prevenir daños secundarios a largo plazo.(1)   

 

 FIGURA1:Terapia con células madre mesenquimales para la regeneración en lesiones medulares (1)

                                                   

Referencias Bibliográficas:

1. PubMed central (PMC) [Internet]. PubMed Central (PMC). [citado el 9 de febrero de 2025]. Disponible en:https://pmc-ncbi-nlm-nih-gov.translate.goog/articles/PMC10380897/?_x_tr_sl=en&_x_tr_tl=es&_x_tr_hl=es&_x_tr_pto=tc

Animales Transgénicos para usos en Medicina

 

Cabras transgénicas productoras de proteínas terapéuticas en la leche

Figura 1:Cabras modificadas genéticamente producen en su leche la proteína antitrombina humana, utilizada en tratamientos contra trastornos de coagulación. Disponible en : https://www.educ.ar/recursos/fullscreen/show/24782

Tipo de animal transgénico(1):

Cabras transgénicas productoras de proteínas humanas (Knock in).

Método de obtención:

1. Se introduce el gen humano que codifica la antitrombina en embriones de cabras mediante técnicas de ADN recombinante.
2. Este gen es controlado por un promotor específico de las células mamarias, lo que asegura que la proteína solo se produzca en la leche.
3. Los embriones modificados se implantan en hembras receptoras y dan lugar a cabras transgénicas capaces de producir antitrombina en su leche.(1)

Función:

La antitrombina es una proteína clave en la prevención de coágulos sanguíneos. Su producción en cabras permite obtener grandes cantidades de esta proteína de manera más eficiente y a menor costo que los métodos tradicionales. Se utiliza en pacientes con deficiencia de antitrombina y en cirugías de alto riesgo.(1)

Ventajas y desventajas de los transgénicos en medicina(2)

Ventajas:

1. Producción de proteínas terapéuticas a menor costo que los métodos sintéticos.
2. Mayor accesibilidad a tratamientos para enfermedades raras.
3. Reducción del uso de donaciones de sangre para obtener estas proteínas.
4. Permite estudiar enfermedades humanas en modelos animales más precisos.
5. Puede aplicarse a otras proteínas terapéuticas, como insulina o factores de coagulación.

Desventajas:

1. Posibles preocupaciones éticas sobre el uso de animales en biotecnología.
2. Regulaciones estrictas para el uso de productos derivados de animales transgénicos en medicina.
3. Riesgo de transmisión de enfermedades si no se controlan bien los procesos.
4. Dependencia de empresas biotecnológicas para la producción de estos medicamentos.
5. Posible rechazo del público al uso de animales modificados genéticamente.(2)

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS: 

1. Fiercebiotech.com. [citado el 3 de febrero de 2025]. Disponible en: https://www.fiercebiotech.com/biotech/atrynâ®-antithrombin-recombinant-approved-by-fda-0.

2. 5. Los animales transgénicos [Internet]. site_name. [citado el 3 de febrero de 2025]. Disponible en: https://argenbio.org/biotecnologia/152-5-los-animales-transgenicos?

ADN recombinante de insulina

 ADN recombinante de insulina 

Tema: Producción de insulina humana utilizando la tecnología de ADN recombinante.

Objetivo: Obtener insulina humana a través de la clonación y expresión de un gen de insulina en un sistema bacteriano. 

Gen o secuencia a clonar: Gen de la insulina INS Enzimas de restricción: EcoRl

Enzimas de restricción:  Enzima EcoRI, busca el sitio GAATTC leyendo de 5´ a 3´ en ambas hebras

Enzima ligasa: T4 ADN ligasa 

Vector: No menciona un nombre en específico sin embargo hace referencia a un vector plásmido Célula receptora: Escherichia coli (cepa IBA 1).

Célula Receptora: Cepas específicas de Escherichia coli (como E. coli K-12 o IBA1)

Mecanismo de transferencia o inserción del gen: Transformación (choque térmico y electroporación).

 Métodos de identificación de clones:  

• Hibridación con sondas específicas para confirmar la presencia del gen de INS (1).

• Medio de cultivo GMS, LB y MacConkey-Sorbitol Agar (con antibiótico).(1)

Imagen del Proceso 

Figura : Flujo de procesamiento posterior de la insulina recombinante.

Disponible en: Insulina humana obtenida por ADN recombinante a través de Escherichia coli

ÁCIDOS NUCLEICOS RECOMBINANTES EN LA NATURALEZA

Yuca más eficiente y resistente

En la yuca (Manihot esculenta), se ha identificado ADN viral endógeno proveniente de geminivirus, un tipo de virus de plantas. Este fenómeno ocurre mediante transferencia horizontal de genes, donde el virus infecta la yuca e introduce su ADN en sus células. En algunos casos, fragmentos de este ADN se integran en el genoma de la planta mediante recombinación natural y se heredan a futuras generaciones. Este proceso puede influir en la resistencia de la yuca a nuevas infecciones. Este es un ejemplo de recombinación genética natural sin intervención humana(2)

                                                                    Figura 2: Yucas

Disponible en: https://www.thaotalks.com/blog/cuba-cassava-unesco

Referencias Bibliográficas:

1) Espinoza, J., & Mamani, M. (s/f). Insulina humana obtenida por ADN recombinante a través de Escherichia coli para el tratamiento de diabetes mellitus tipo 1 y 2. Recuperado el 27 de enero de 2025, de Cloudfront.net website: https://d1wqtxts1xzle7.cloudfront.net/112975314/Espinoza_Mamani_INSULINA_Final_1_-libre.pdf?1712106956=&response-content-disposition=inline%3B+filename%3DInsulina_humana_obtenida_por_ADN_recombi.pdf&Expires=1737943508&Signature=gzuJfpe150AaTCqAtxjLwVhQf9Zh2l4XoRsFvx1AJ6WzHff4gQFl8YN~ua6c3CrXaaoYqlZ3XInKxdpDhZYBzNm1xykQrtTZPd32zqacA8cRurGkKkUcOBimQkT2d8d0zAl88XVdmaxbL~LsIuEh7e8qnFTeGfzAsvTGrYtxIozL6MkIKa3py~mBOEp1t6kSBW28Ur1644Bj~ULd9C2QR6ii-2gQ2iTrGXJaoS~2uvF5CbWQ3-3FuUdETHOXyUrqtxCSL94ElJ9IgURARARB6qdHcqV216oJzDVomy~bbewyf~IqYpYdNdo3KByBZKTeXZnQ3HYzZtPB1gEwGxXBkw__&Key-Pair-Id=APKAJLOHF5GGSLRBV4ZA

2) Zhou X, Liu Y, Calvert L, Munoz C, Otim-Nape GW, Robinson DJ, et al. Evidence that DNA-A of a geminivirus associated with severe cassava mosaic disease in Uganda has arisen by interspecific recombination. J Gen Virol [Internet]. 1997;78 ( Pt 8):2101–11. Disponible en: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9267014/

Alteración Epigenética diabetes tipo 2

  El gen PPARGC1A es un regulador de los genes mitocondriales y su expresión disminuida está relacionada con fallas en la fosforilación oxidativa en el tejido músculo esquelético; también se ha relacionado con fallas en la secreción de insulina (40 %) y el nivel de metilación del promotor del gen al doble cuando ha sido comparado con islotes de individuos no diabéticos.(1)

Además, el patrón de metilación del ADN, provocado por los estímulos externos en varios tejidos ha sido involucrado en diferentes enfermedades, como la Diabetes Mellitus Tipo 2.(1)

Referencias Bibliográficas: 

1) Social S. Revista Médica del Instituto Mexicano del [Internet]. Redalyc.org. [citado el 2 de diciembre de 2024]. Disponible en: https://www.redalyc.org/pdf/4577/457745485015.pdf

Neuropatía óptica hereditaria de Leber

Mutaciones en genes mitocondriales alteran la traducción de proteínas involucradas en la cadena respiratoria, causando ceguera.(1)

                                                  

Es una enfermedad genética poco común que afecta principalmente al nervio óptico, causando una pérdida súbita y severa de la visión central. Está asociada con mutaciones en el ADN mitocondrial, específicamente en los genes MT-ND1, MT-ND4 y MT-ND6, que codifican subunidades del complejo I de la cadena respiratoria mitocondrial.(1)

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS: 

1.	Neuropatía óptica hereditaria de Leber [Internet]. Nih.gov. [citado el 24 de noviembre de 2024]. Disponible en: https://rarediseases.info.nih.gov/espanol/13049/neuropatia-optica-hereditaria-de-leber

Lupus alteraciones en factores de transcripción

El Lupus Eritematoso Sistémico (LES) presenta desregulación en factores de transcripción clave como T-bet (Th1), GATA3 (Th2), ROR-γt . Predomina un aumento del balance T-bet/GATA3, indicando un sesgo hacia respuestas inflamatorias Th1.(1)

Estos cambios correlacionan con niveles elevados de citoquinas como IL-6, IL-2, IL-10 e IFN-γ, reforzando el ambiente proinflamatorio. Además, se observan aumentos en genes de señalización como MAPK1 y AKT1. Estas alteraciones contribuyen al desequilibrio inmunológico y la inflamación crónica en LES.(1)

Referencias Bibliográficas : 

1)Encalada-García C. Células dendríticas e interferones en el lupus eritematoso sistémico. Rev Colomb Reumatol [Internet]. 2017;24(3):177–84. Disponible en: https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0121812317300440

Apendicitis

Imagen 1
tomado de:  https://medlineplus.gov/spanish/ency/article/000256.htm

La apendicitis aguda es la tercera causa con mayor número de egresos hospitalarios, es una inflamación del apéndice. Sin embargo, existen factores genéticos, variantes en genes que regulan la respuesta inmune, como:

Referencias Bibliográficas: 1) Ergul E. Heredity and familial tendency of acute appendicitis. Scand J Surg [Internet]. 2007;96(4):290–2. Disponible en: http://dx.doi.org/10.1177/145749690709600405

Mi Presentacion Virtual

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