diumenge, 30 de juny del 2013
diumenge, 9 de juny del 2013
Cèl·lules mare i regeneració de teixits
El fetge és un dels òrgans més grans del nostre cos i té una gran capacitat de recuperar-se de les lesions, dels accidents o de les intervencions quirúrgiques; si se’n perd una part per una de les dues darreres causes, aquest òrgan pot recuperar completament la mida i la funció sempre que una quarta part, més o menys, hagi quedat inalterada.
Malauradament, aquesta capacitat d’autoregeneració no existeix en altres parts del nostre cos. Mentre que un amfibi com la salamandra pot regenerar la seva cua perduda, un ésser humà no pot recuperar una cama amputada o renovar les seccions del cervell destruïdes per la malaltia d’Alzheimer.
Actualment la biologia i la medecina regeneratives estan fent aportacions que en el futur podran revolucionar els tractaments de les malalties cardíaques i els trastorns neurodegeneratius, resoldre la manca de donants d’òrgans vitals per als transplantaments i restaurar tendons i músculs fets malbé.
Els fonaments d’aquestes noves tècniques regeneratives consisteixen en oferir al cos del pacient proteïnes, fibres, cèl·lules, o bé clonar les cèl·lules ‘mare’ semiespecialitzades del pacient (cèl·lules ‘mare adultes’) i que tots aquests elements (molècules o macromolècules i cèl·lules) ajudin a l’organisme del pacient a recuperar el control perdut de les funcions i processos interns. En aquest sentit les cèl·lules ‘mare’ són cèl·lules progenitores que poden donar lloc a una gran varietat de teixits, depenent però de si es tracta de cèl·lules embrionàries (totipotents) o adultes (unipotents).
Des de fa algunes dècades per exemple, sabem que un cor adult renova les seves cèl·lules durant tota la vida, encara que el procés de renovació és limitat si es compara amb la pell o el budell prim. Avui sabem que cada any es regenera un 1% o més dels 4 o 5 mil milions (Mm) de cèl·lules musculars (també conegudes com a fibres del miocardi) i s’ha comprovat que aquestes s’originen per la multiplicació de les cèl·lules madures de les cèl·lules ‘mare’ del cor.
Les cèl·lules ‘mare’ del cor reparen l’òrgan a poc a poc; així, després d’un infart de miocardi, maduren cap a noves cèl·lules cardíaques i, a la vegada, estimulen la divisió cel·lular de les ja existents. No obstant, tot aquest procés natural d’autoregeneració tissular només dura uns vuit o deu dies i és insuficient per a la substitució dels més de Mm de cèl·lules perdudes en l’infart. A més, la zona de l’infart s’inflama i s’hi forma un nou teixit cicatritzador amb moltes fibres de col·lagen que dificulta la regeneració de les cèl·lules musculars.
Les recerques mèdiques actuals van en la direcció de subministrar al cor malalt grans dosis de les seves pròpies cèl·lules reparadores; però la majoria d’elles es moren al cap de pocs dies. Malgrat tot, abans de morir, segreguen proteïnes que estimulen la divisió de les cèl·lules sanes i enzims que trenquen les fibres de col·lagen del teixit cicatritzador deixant espais per a les noves cèl·lules musculars. Caldrà trobar la manera d’eliminar les cicatrius després dels infarts i substituir-les per teixit muscular nou perquè, finalment, els tractaments amb cèl·lules ‘mare’ pròpies siguin realment eficients per als pacients amb insuficiències cardíaques.
(font: textos adaptats de la Revista Investigación y Ciencia de Juny de 2013)
Malauradament, aquesta capacitat d’autoregeneració no existeix en altres parts del nostre cos. Mentre que un amfibi com la salamandra pot regenerar la seva cua perduda, un ésser humà no pot recuperar una cama amputada o renovar les seccions del cervell destruïdes per la malaltia d’Alzheimer.
Actualment la biologia i la medecina regeneratives estan fent aportacions que en el futur podran revolucionar els tractaments de les malalties cardíaques i els trastorns neurodegeneratius, resoldre la manca de donants d’òrgans vitals per als transplantaments i restaurar tendons i músculs fets malbé.
Els fonaments d’aquestes noves tècniques regeneratives consisteixen en oferir al cos del pacient proteïnes, fibres, cèl·lules, o bé clonar les cèl·lules ‘mare’ semiespecialitzades del pacient (cèl·lules ‘mare adultes’) i que tots aquests elements (molècules o macromolècules i cèl·lules) ajudin a l’organisme del pacient a recuperar el control perdut de les funcions i processos interns. En aquest sentit les cèl·lules ‘mare’ són cèl·lules progenitores que poden donar lloc a una gran varietat de teixits, depenent però de si es tracta de cèl·lules embrionàries (totipotents) o adultes (unipotents).
Des de fa algunes dècades per exemple, sabem que un cor adult renova les seves cèl·lules durant tota la vida, encara que el procés de renovació és limitat si es compara amb la pell o el budell prim. Avui sabem que cada any es regenera un 1% o més dels 4 o 5 mil milions (Mm) de cèl·lules musculars (també conegudes com a fibres del miocardi) i s’ha comprovat que aquestes s’originen per la multiplicació de les cèl·lules madures de les cèl·lules ‘mare’ del cor.
Les cèl·lules ‘mare’ del cor reparen l’òrgan a poc a poc; així, després d’un infart de miocardi, maduren cap a noves cèl·lules cardíaques i, a la vegada, estimulen la divisió cel·lular de les ja existents. No obstant, tot aquest procés natural d’autoregeneració tissular només dura uns vuit o deu dies i és insuficient per a la substitució dels més de Mm de cèl·lules perdudes en l’infart. A més, la zona de l’infart s’inflama i s’hi forma un nou teixit cicatritzador amb moltes fibres de col·lagen que dificulta la regeneració de les cèl·lules musculars.
Les recerques mèdiques actuals van en la direcció de subministrar al cor malalt grans dosis de les seves pròpies cèl·lules reparadores; però la majoria d’elles es moren al cap de pocs dies. Malgrat tot, abans de morir, segreguen proteïnes que estimulen la divisió de les cèl·lules sanes i enzims que trenquen les fibres de col·lagen del teixit cicatritzador deixant espais per a les noves cèl·lules musculars. Caldrà trobar la manera d’eliminar les cicatrius després dels infarts i substituir-les per teixit muscular nou perquè, finalment, els tractaments amb cèl·lules ‘mare’ pròpies siguin realment eficients per als pacients amb insuficiències cardíaques.
dimecres, 5 de juny del 2013
El genoma de l'avet roig
La cursa pels genomes està arribant al límit. Un d’ells, el dels genomes
complicats, acaba de superar una nova barrera amb la publicació del genoma de
l’avet roig (Picea abies). Els arbres de la familia de les coníferes com els
pins o els avets tenen genomes que estan entre els més complexos que es
coneixen.
El treball, que ha estat publicat per la revista Nature, està encapçalat
per grups de recerca suecs, encara que hi ha col·laborat grups del Canadà i un
investigador de dos preciosos jardins nostres, el Botànic de València i el Mar
i Murtra de Blanes.
A Suècia fa temps que van decidir apostar per les noves tecnologies
genòmiques en l’estudi dels arbres que poblen els seus boscos. Són part del
paisatge suec i una riquesa important que exploten en forma de pasta de paper,
fusta i mobles. Si grups nord-americans van passar al davant en el genoma del
pollancre, ara els suecs són els primers en l’avet roig.
El treball ha requerit un esforç important. Aquestes espècies tenen genomes
enormes, més de 10 vegades més grans que el genoma humà, però tenen un nombre
semblant de gens que altres espècies de plantes que tenen genomes 100 cops més
petits. Han trobat que entre els gens hi ha grans regions de fragments d’ADN
que es repeteixen i multipliquen. Potser aquestes espècies no tenen manera
d’eliminar-los, perquè és difícil pensar que tinguin alguna funció.
Les coníferes van cobrir la superficie del planeta des de la seva aprició
fa més de 300 milions d’anys, fins que les plantes amb flors i fruits van
començar a aparèixer fa uns 130 milions d’anys i van competir amb elles. Ocupen
encara grans regions del nord del planeta, estan entre les plantes que més
temps viuen i són les més altes que hi ha. No entendríem els nostres paisatges
sense els avets o sense el pi mediterrani. A més, la seva fusta és una font de
riquesa en molts països. El seu genoma ens ajudarà a apreciar-los millor en
tots els aspectes.
Autor: Pere Puigdomènech biòleg investigador del Consell Superior d'Investigacions Científiques (CSIC) guardonat per la Confederació de Societats Científiques d'Espanya (COSCE) pels seus treballs de divulgació.
Article publicat: elPeriódico - dilluns 3 de juny de 2013 (secció: l’ADN de la semana)
Foto arxiu XV.
Foto arxiu XV.
diumenge, 2 de juny del 2013
El genoma humà (i 2)
El Projecte Genoma Humà (PGH) (HGP, Human Genome Project) consisteix en la seqüenciació dels parells de bases nitrogenades (A-T, T-A, G-C i C-G) de l’ADN humà i identificar els 20.000 o 25.000 gens de la nostra espècie. El projecte, inicialment dotat amb uns 3.000 milions de dòlars, s’inicià l'any 1990 conjuntament pel Departament d'Energia i els Instituts de la Salut dels Estats Units, amb un termini previst de realització de 15 anys. Amb la col·laboració internacional i els avenços de la genòmica i la tecnologia informàtica van fer possible que se s'acabés un primer esborrany inicial del genoma humà cap allà l'any 2003, que va ser anunciat conjuntament pel president Bill Clinton i el primer ministre britànic Tony Blair el 26 de juny del 2003, dos anys abans del que estava previst.
El coneixement de la seqüència completa del genoma humà és una eina fonamental per a la investigació i la recerca genètica i mèdica potenciant l'avenç en el coneixement de moltes malalties i en el desenvolupament de nous tractaments i de diagnòstics millors. No obstant, el coneixement de la seqüència del genoma, és a dir, del genotip complet és tan sols un primer pas per a la comprensió de la formació del l’organisme i de l’expressió dels gens. En conseqüència, avui encara, la ciència de la genòmica està encara bastant lluny de poder resoldre els problemes mèdics plantejats.
Per altra banda, aquests nous avenços estan comportant nous debats ètics, socials i jurídics que comencen a ser molt controvertits. Així per exemple, el coneixement del genoma humà podria facilitar la realització de pràctiques eugenèsiques, de selecció sistemàtica d'embrions, la discriminació laboral de persones a partir del seu genoma o en la subscripció de assegurances de vida, basada en la diferent predisposició a tenir determinades malalties. En molts països ja s’estan desplegant normes legislatives referents a l’aplicació del coneixement del genoma humà, que, per altra banda, no haurien de suposar un impediment a l'avenç del coneixement científic.
Qüestions:
1) Si el nostre genoma fos una col·lecció de llibres, quants volums el formarien?
2) Aproximadament quants símbols conté el text que formaria els ‘llibres’ de la qüestió anterior? Quantes classes de símbols hi ha? I, què representen aquests símbols?
3) Totes les cèl·lules del nostre organisme tenen el mateix genoma? Raoneu la resposta.
4) Si tenim en compte que el 99,9% dels gens que tenim els éssers humans són comuns a totes les persones, llavors, quants gens deuen ser responsables de la variabilitat intraespecífica, és a dir, de les diferències biològiques que hi ha entre les persones?
5) El cromosoma humà número 1 és el més gran, el que conté més gens; el cromosoma Y és el més petit. Quants gens contenen cadascun d’ells segons les dades actuals?
2) Aproximadament quants símbols conté el text que formaria els ‘llibres’ de la qüestió anterior? Quantes classes de símbols hi ha? I, què representen aquests símbols?
3) Totes les cèl·lules del nostre organisme tenen el mateix genoma? Raoneu la resposta.
4) Si tenim en compte que el 99,9% dels gens que tenim els éssers humans són comuns a totes les persones, llavors, quants gens deuen ser responsables de la variabilitat intraespecífica, és a dir, de les diferències biològiques que hi ha entre les persones?
5) El cromosoma humà número 1 és el més gran, el que conté més gens; el cromosoma Y és el més petit. Quants gens contenen cadascun d’ells segons les dades actuals?
6) Fixa't en la imatge que hi ha continuació i fes una explicació del què representa. Tingues en compte que només un percentatge limitat dels gens que coneixem codifica la síntesi de proteïnes.
Subscriure's a:
Missatges (Atom)