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Nueva célula madre, vacuna en 3D y genoma en aves

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La re(evolución) de las aves

Pingüinos, cuervos, patos, halcones, periquitos, grúas, ibis, pájaros carpinteros… Más de 200 científicos de más de 20 países han tardado cuatro años en estudiar el genoma de 48 especies de aves para llegar a vislumbrar cuál ha sido el proceso evolutivo que siguieron las aves prehistóricas que sobrevivieron a la extinción de los dinosaurios para llegar hasta las actuales.

Los resultados de todas estas investigaciones se publican hoy simultáneamente en ocho artículos en la revista Science y otros 15 más en otras revistas científicas como Genome Biology y GigaScience.

Hasta ahora, los estudios filogenéticos de aves de los que disponíamos se centraban en grupos de genes concretos. El que hoy se presenta es tan amplio que ha permitido reconstruir al detalle el árbol filogenético de las aves por lo que han podido resolver varios enigmas como qué relación de parentesco hay entre ellas y en qué momento evolutivo se separaron. La información hallada indica que su particular Big Bang se produjo hace no más de 10 millones de años después de la gran extinción que se llevó por delante a los dinosaurios y gran parte de las especies animales de la época. Y no durante el Cretácico como se pensaba hasta ahora.

De paso, algunos de los artículos que forman parte de este estudio han desvelado detalles como que el aprendizaje vocal, es decir, la capacidad para emitir sonidos o imitarlos, evolucionó de forma independiente en al menos dos ocasiones. Y también se han hallado grandes parecidos entre los circuitos cerebrales del aprendizaje musical y vocal de las aves y los nuestros.

Otro dato curioso es que se ha descubierto que hace unos 100 millones de años, alguno de sus antepasados sufrió una mutación en los genes que codifican el desarrollo de dientes y esta es la razón por la que las aves actuales no los tienen, mientras que los que convivían con los dinosaurios sí.

Por último, además de los pájaros, esta investigación también ha analizado los genomas de los reptiles más cercanos a las aves: los cocodrilos. La idea era encontrar las conexiones entre estas especies son el resultado de la diversificación de los arcosaurios.

Nueva célula madre

El gran sueño de la biomedicina actual es crear en el laboratorio células madre pluripotentes, aquellas capaces de convertirse en células de cualquier tejido u órgano: pulmones, huesos, neuronas, ojos, etc. El sueño despertó, para comenzar a hacerse realidad en 1962, cuando el británico John B. Gurdon descubrió que la especialización de las células es reversible; y tomó forma en 2006, cuando el japonés Shinya Yamanaka anunció un método para reprogramar células maduras, como las de la piel, y dotarlas de pluripotencia. Gurdon y Yamanaka compartieron el Nobel de Medicina de 2012 por estos hallazgos, en lo que ellos mismos reconocen, apenas comenzamos a adentrarnos.

Ahora, investigadores de todo el mundo reunidos en el proyecto Grandiose han explorado paso a paso los caminos de la reprogramación y han descubierto un nuevo tipo de célula, la llamada clase F por fuzzy (borroso, en inglés), por la apariencia de las colonias que forman. Las F proliferan a gran velocidad y son estables, lo que, en principio, podría ser útil para producir células a gran escala, un requisito necesario en las futuras terapias regenerativas para combatir enfermedades, como la diabetes.

El trabajo fue publicado en las revistas Nature y Nature Communications y el albaceteño Juan Carlos Izpisúa Belmonte, investigador del Instituto Salk de Estudios Biológicos de La Jolla (California), los comentaque comenta en Nature los cinco artículos publicados. Además de los tipos ya conocidos de iPSC, la reprogramación produce otros estados pluripotentes no caracterizados. “La aplicación clínica todavía no es segura – explica Izpisua Belmonte–, porque las mutaciones derivadas de la inserción podrían formar tumores. Aún así, las células madre personalizadas para su uso terapéutico pueden ser una realidad. Estos cinco artículos marcan los primeros pasos hacia la comprensión de la pluripotencia de clase F y, por lo tanto, hacia el aprovechamiento de su potencial clínico”.

La cantora del desierto

Un equipo de egiptólogos españoles dirigido por Francisco Martín Valentín ha encontrado el ataúd de una cantora-sacerdotisa de 3.000 años de antigüedad, en una zona de Tebas, cerca del templo de Hatshepsut.

El sarcófago se hallaba en la vecindad de la capilla de quien fuera el gobernador de la región, Amenhotep III (1387-1348 a.C.). Fabricado en madera y yeso, el ataúd, mide 181 centímetros de largo, 50 de ancho y 48 de alto. En los laterales se pueden ver coloridas representaciones de Isis, Osiris, Neftis y de los cuatro hijos de Horus: Kebehsenuf, Imset, Duamutef y Hapi.

Su estado de conservación era extraordinariamente bueno ya que se halló sepultada bajo seis metros de restos. Se puede observar sus facciones talladas a la perfección, una peluca negra, corona de flores y un collar. Solo tiene un poco dañada la nariz, pero, a juicio de Martin Valentín: “es un rostro hermoso. Quien trabajó el sarcófago era gente de nivel”.

Aún no se sabe el nombre de su ocupante, pero sí que tañía el sistro (un instrumento de percusión) y danzaba en templos y procesiones rindiendo culto a Amón-Ra. La importancia de este hallazgo no solo reside en la belleza de las tallas sino en la rareza. Son muy pocos los sarcófagos de esta época. Su apertura, programa para final de esta semana, podrá arrojar luz sobre las costumbres de una época poco conocida, la de las dinastías XX y XXI (entre el 1000 y el 900 a.C.).

Una vacuna en 3D contra el cáncer

Una de las razones principales que convierten al cáncer en un enemigo tan letal es que es capaz de evadir los ataques del sistema inmunológico del cuerpo humano, lo que permite que el tumor crezca y se disemine. Para luchar contra esto los científicos podían inducir al sistema inmune, en lo que se conoce como inmunoterapia, para combatir el cáncer. Algo que no siempre daba resultados favorables. Ahora, los investigadores del Instituto Wyss y de la Universidad de Harvard, han creado una inyección de biomaterial programable que se agrupa espontáneamente en una estructura 3D. “Podemos crear estructuras 3D que activen las células inmunes para atacar células dañinas”, señalaba David Mooney, autor principal del estudio y profesor de Bioingeniería en Harvard.

Se trata de estructuras similares a varillas biodegradables hechas de sílice que se pueden cargar con componentes biológicos y químicos para tratar diferentes dolencias. Dentro del cuerpo estas varillas se ensamblan espontáneamente para formar un andamio tridimensional. En este espacio se concentran células dendríticas, que son las células de vigilancia que controlan el cuerpo y desencadenan una respuesta inmune cuando se detecta una presencia nociva. Para hacerlas más precisas aún, las varillas cuentan con nanoporos que pueden llenarse con cualquier variedad de fármaco para tratar tumores, VIH o la enfermedad deseada. Es, básicamente, como introducir en nuestro cuerpo una fábrica de respuesta inmune que se encarga de producir el remedio y contratar a los “fabricantes y los soldados” que lucharán contra una enfermedad.

De acuerdo con el co-autor del trabajo, Aileen Li:“Al ajustar las propiedades de superficie y tamaño de los nanoporos, podemos controlar la introducción y la liberación de diversas proteínas y drogas y manipular el sistema inmunológico para tratar múltiples enfermedades.” La investigación ha sido publicada en Nature Biotechnology.

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