martes, 28 de mayo de 2013

BIBLIOTECAS Y GENOMA





En lo que fue este viernes pasado la ultima clase de Biología del curso de 2º de Bachillerato, estuvimos hablando de un tema muy de actualidad: el famoso proyecto genoma humano.

El Proyecto Genoma Humano es un programa internacional de colaboración científica cuyo objetivo es obtener un conocimiento básico de la dotación genetica humana completa. Esta informacion genetica se encuentra en todas las celulas del cuerpo, codificada en el ADN. El programa pretende identificar todos los genes del núcleo de la celula humana, establecer el lugar que los genes ocupan en los cromosomas del núcleo y determinar mediante secuenciación la información genética codificada por el orden de las bases químicas del ADN.
Bibioteca del genoma Humano impresa en papel
El objetivo último de la representación y secuenciación del genoma es asociar rasgos humanos específicos y enfermedades heredadas con genes situados en lugares precisos de los cromosomas. Cuando se termine, el proyecto Genoma Humano proporcionará un conocimiento sin precedentes de la organizacion esencial de los genes y cromosomas humanos. Promete revolucionar el tratamiento y la prevención de numerosas enfermedades humanas.


Una de las reflexiones que hicimos fue que ventajas y desventajas puede tener conocer nuestro código genético. Para un Biólogo como yo, conocer nuestro genoma, es como encontrar la piedra Rosetta y poder empezar a descifrar los jeroglíficos egipcios. El problema como siempre en ciencia es de las palicaciones que se puedan hacer de nuestro conocimiento. Estuvimos hablando en clase, de algo tan interesante como poder hacer un diagnostico previo de enfermedades de origen genético y poder remediarlas, sería fantástico, pero también terrible si eso nos llevara a seleccionar a los individuos en función de su genoma. Sería ya un nuevo tipo de discriminación mucho mas terrible...Esto me lleva a recomendaros una película que trata este tema que se llama Gattaca 1997.
 El título de la película es una secuencia de ADN. La simbología genética es omnipresente, el principal exponente de esto es la gran escalera espiral del apartamento del protagonista o el segundo nombre de Jerome, Eugene con la misma raíz griega que eugenesia. Los individuos "No válidos" son aquellos que no han sido mejorados genéticamente y, según la filosofía del sistema instaurado en la película, despojados de cualquier futuro prometedor.
Vincent, el protagonista del film, fue concebido por sus padres en el modo tradicional -sin ningún tipo de manipulación científica- pero al nacer las pruebas médicas indican que tiene una predisposición genética a sufrir un mal cardíaco que podría terminar con su vida a la temprana edad de 30 años.


También os recomiendo el  libro de Aldous Huxley  Un mundo feliz, en lo referente a la manipulación genética, creando válidos e inválidos, a los que se les preasignara un trabajo u otro por su condición genética. 


Entre las diferentes opiniones de clase, aqui os resumo lo que salio de ventajas y desventajas de conocer nuestro genoma y sus aplicaciones. Fue una clase muy interesante sobre Bioética.

Ventajas :
• Como conocimiento científico es innegable su significación para la humanidad.
• Garantizará una medicina predictiva – preventiva.
• Permitirá y potenciará el desarrollo de la genoterapia.
• Permitirá el diagnóstico prenatal y la localización de portadores de genes alterados.
Desventajas :
• Imposibilidad de que todos los países puedan hacer uso del conocimiento científico.
• Serios conflictos éticos:
• Problemas en mercado de trabajo.
• Discriminación por código genético.
• Mercantilización de los resultados .
• Comparaciones entre códigos genéticos y comportamiento social.
• Diagnóstico presintomático de enfermedades antes de contar con la posibilidad de tratamiento. 


Por último todo esto me viene a hacer reflexionar que el genoma de cada ser humano es único, cada uno de nosotros somos no un libro, sino una biblioteca entera que como las bibliotecas humanas de papel hay que conservar, cuidar y preservar, no sea que ocurra como la Biblioteca de Alejandría que cuando fue arrasada, desaparecio con ella muchas de las obras del conocimiento de nuestra antiguedad clásica. 

 A veces pienso en otra novela y película que es Fahrenheit 451. El título hace referencia a la temperatura en la escala de Fahrenheit (°F) a la que el papel de los libros se inflama y arde, equivalente a 233º C. El arguemnto trata de un futuro en el que los bomberos se encargan no de apagar fuegos sino de quemar los libros. Montag el protagonista es un bombero. En la sociedad imaginada por la novela, de carácter distópico, los bomberos tienen la misión de quemar libros ya que, según el gobierno, leer impide ser felices porque llena de angustia; al leer, los hombres empiezan a ser diferentes cuando deben ser iguales, lo que es el objetivo del gobierno, que vela por que los ciudadanos sean felices para que así no cuestionen sus acciones y los ciudadanos rindan en sus labores. 

Encuentro cierto paralelismo entre lo que hablamos en clase de Bioética y los fotogramas últimos de esta película en la que unos hombres se ocultan de la sociedad imperante y de los bomberos encargados de quemar los libros, para ser cada uno la memoria oral de cada libro, recitando fragmentos de ese libro para que no se olviden por parte de la humanidad. Asi pienso que cada uno de nosotros bibliotecas de genes somos como esos refugiados de esta película que cada uno de ellos es único como ser humano y como recuerdo vivo de un libro que asi no puede ser quemado.

viernes, 19 de abril de 2013

Lysenko: la genética y el lamarkismo

Estos días hablando de mejora genética con los alumnos de 2º de Bachillerato me vino a la mente la historia de Lysenko, la primera vez, que escuche su historia, fue estudiando genética en 3º de carrera en León. El profesor nos conto uno de sus curiosos experiementos: Lysenko que era partidiario d ela teoria Lamarkiana y negaba la existencia de los genes, para mejora la producción agrícola decidio cruzar palntas de nabo que solo se aprovechaba el tallo subterráneo con uan variedad de coles que solo se aprovechaba las hojas y crear una variedad de cruce util en ambos sentidos. El problema es que la planta que resultó tenía las hojas del nabo y el tallo del nabo con lo cual era poco útil desde el punto de vista agrícola.


"el gen es una parte mítica de las estructuras vivientes que en las teorías reaccionarias, como el Mendelismo-Veysmanismo-Morganismo, determina la herencia. Los cientificos soviéticos bajo el mando de Lysenko probaron científicamente que los genes no existen en la naturaleza."

Esta frase de Lysenko resume su pensamiento


Trofim Denisovich Lysenko
(Foto D.P. Sovfoto, vía
Wikimedia Commons)
Lysenko sabía poco de herencia y genética, pero creía en la evolución según la teoría lamarckiana.

Para hablar de Lysenjo antes tenemos que comentar algo de Jean-Baptiste Lamarck que fue un  naturalista francés de fines del siglo XVIII y principios del XIX que fue uno de los primeros que postularon la idea de la evolución de las especies, propuso la hipótesis de que la evolución se realizaba mediante la herencia de los caracteres adquiridos, es decir, que si un animal estiraba el cuello para comer hojas más verdes, su descendencia tendría cuellos más largos que los progenitoresr, y este proceso,con el  paso del tiempo, hacía que aparecieran las jirafas. Experimentos posteriores demostraron que los caracteres adquiridos no se heredan, yposteriormente después de la muerte de Lamarck, Darwin, propondría su teoría de la evolución, basada en la variación natural de las especies.



 La "ciencia" de Lysenko era prácticamente inexistente. Sus teorías  se trataban de una mezcla de lamarquismo y varias formas confusas de darwinismo; la mayoría del trabajo de Lysenko consistía en las, así llamadas, "instrucciones prácticas" para la agricultura, tales como enfriar el grano antes de plantarlo. Las afirmaciones exageradas de Lysenko sobre su capacidad de obtener cultivos abundantes y en clima adverso, y sus afirmaciones sobre híbridos absurdos (llegó a afirmar que podía hacer que plantas de trigo produjeran semillas de centeno y cebada) entusiasmaron a Stalin tanto como su capacidad retórica. Aunque científicamente defectuosas en varios niveles, las pretensiones de Lysenko deleitaban a los periodistas soviéticos y a los funcionarios agrícolas, ya que aceleraban el trabajo de laboratorio y lo abarataban considerablemente. Las teorías de Lysenko eran producto de la filosofía política del estalinismo más brutal y no de la práctica de la ciencia. Y sus técnicas se aplicaban por decreto en el campo soviético y sin haberlas probado científicamente. Esto, junto con la colectivización forzada del campo que implantó Stalin, ocasionó muchas hambrunas.




Cuando en 1935 fue puesto al frente de la Academia de Ciencias Agrícolas de la URSS, Trofim Lysenko empezó una larga purga de científicos de ideas «incorrectas» o «perjudiciales». El más importante biólogo soviético y padre de la genética rusa, además de feroz crítico de Lysenko, Nikolai Vavilov, murió de hambre en las cárceles de la policía política, la NKVD, en 1943, después de tres años de confinamiento por orden de Lysenko. La genética desapareció como disciplina en la URSS y la biología, la herencia y la medicina se vieron contaminadas con sus ideas descabelladas.




Las "ideas" de Lysenko no sólo prendieron en la URSS, sino que fueron retomadas por el gobierno chino, de Mao Tse Tung, y la misma receta soviética (colectivización por decreto y lysenkoísmo) fue lanzada por Mao como "El Gran Salto Adelante" con el mismo resultado : la terrible hambruna china de 1958-1961 que mató a entre 30 y 40 millones de personas.



En 1964, el físico nuclear Andrei Sakharov, hoy Premio Nobel, dijo finalmente en la Asamblea General de la Academia de Ciencias que Lysenko era: responsable del vergonzoso atraso de la biología soviética y de la genética en particular, de la divulgación de visiones seudocientíficas, de aventurerismo, de la degradación del aprendizaje y por la difamación, despido, arresto, incluso muerte, de muchos científicos genuinos. Lysenko fue destituido, pero no se le criticó oficialmente ni dejó de ser "verdad consagrada por el gobierno" sino hasta la muerte de Nikita Kruschev, en 1965, cuando una comisión oficial fue a investigar su granja experimental, demostrando que no tenía ni una gota de ciencia por ningún lado. Finalmente, Lysenko cayó en desgracia.

Trofim Denisovich Lysenko murió en 1976.


.

lunes, 25 de marzo de 2013

EL GRAFENO


El grafeno es una sustancia formada por carbono puro dispuesto en una estructura hexagonal y cuyas propiedades más destacadas son las siguientes:
·         Es muy flexible
·         Es transparente
·         Conductividad térmica y eléctrica altas.
·         Elasticidad y dureza elevadas.
·         (Sobre todo) Muy alta dureza: 200 veces mayor que la del acero, casi igual a la del diamante

·         Reacción química con otras sustancias para producir compuestos de diferentes propiedades. Esto lo dota de gran potencial de desarrollo.
·         Soporte de radiación ionizante.
·         Gran ligereza, como la fibra de carbono, pero más flexible.
·          se calienta menos al conducir los electrones.
·         Para una misma tarea que el silicio, menor consumo de electricidad.
·         Generación de electricidad al ser alcanzado por la luz.
·         Se puede dopar introduciendo impurezas para cambiar su comportamiento primigenio de tal manera que se pueda hacer que no repela el agua o que incluso mejore todavía más la conductividad.
·         Cuando una lámina de grafeno recibe algún daño que quiebra su estructura produciendo un agujero consigue atraer átomos de carbono situados en las proximidades para así reparar los huecos (se autorepara)

                                        
En España hay que destacar a Grupo Antolín  que ha logrado posicionarse como referente mundial y líder en Europa en la fabricación de grafeno de alta calidad debido al Centro I+D+i de Villafría y en una planta piloto construida en este complejo, se ha desarrollado un novedoso proceso que permite obtener industrialmente este material, que se extrae del grafito común, que es 200 veces más resistente que el acero y que posee unas excepcionales características mecánicas de elasticidad y ligereza, así como una gran conductividad eléctrica y térmica . la obtención de dicha sustancia es muy difícil y costosa, y Grupo Antolín ha llegado a obtener grafeno a partir de nano-fibras de carbono, mecanismo único y propio de Grupo Antolín , lo que hace que este grafeno producido en Burgos sea exportado a todos los lugares del mundo, contando con el apoyo de la Junta de Castilla y León que ha invertido junto con el Grupo Antolín. 

Carlos Guijarro Miravalles. Alumno de 2º de Bachillerato

viernes, 15 de marzo de 2013

CÉLULAS MADRE EL FUTURO DE LA MEDICINA


CÉLULAS MADRE
 EL FUTURO DE LA MEDICINA
¿Qué son las células madre?
Son células con la capacidad de auto regenerarse sin perder sus propiedades y pueden diferenciarse en otras células.
Una célula madre se divide por mitosis en dos células hijas una de las cuales tiene las propiedades idénticas a la madre mientras que la otra puede especializarse en un tipo de células si se dan las condiciones adecuadas. Esto permite que exista una población estable de células madre. En cada tejido tenemos un número específico de células madre que permiten la regeneración de este tejido en caso de producirse algún daño.
Las células madre se diferencian en dos:
Células madre embrionarias son las que se pueden obtener a partir de un embrión .Su extracción se realiza mediante técnicas invasivas que podrían dañar el embrión.
Células Madre adultas, su papel principal en el organismo consiste en mantener y reparar el tejido en el cual se encuentran.



Tipos de células madre según su potencial.
-Células madre totipotentes pueden crear organismos completos
-Células madre pluripotentes no pueden crear organismos completos pero si   tres linajes embrionarios
-Células madre multipotentes pueden crear  células de la misma capa
-Células madre unipotentes solo pueden crear células de un tipo particular

Progresos en la investigación con células madre
En un principio tras el descubrimiento de las células madre embrionarias comenzó su investigación con la esperanza de que pudieran regenerar órganos dañados pero se descubrió que inducían a tumores (pues no tenían inhibición del crecimiento por contacto) o que creaban rechazos cuando se introducían en el organismo.
Por tanto los científicos empezaron a centrase en las células madre adultas que se encontraron en un principio en la médula ósea pues estas células madre adultas eran muy parecidas a las embrionarias con la diferencia que estas tenían inhibición por contacto y no se descontrolan formando tumores .Más tarde se descubrió que esta células madres adultas se encontraban en prácticamente todos los tejidos. Pero el nuevo y revolucionario  descubrimiento llevado a cabo por el premio nobel en medicina de 2012 Yamanaka consiste en que se han logrado crear células madre a partir de células especializadas que ya habrían dejado atrás su capacidad  regeneradora retrotrayéndolas a su estado neutro .Esta transformación se da manipulando sólo cuatro  genes que regulan todo el proceso y no generan en un principio ni tumores ni rechazos (aunque aún necesita de una mayor investigación)

Uso de las células madre
Estos conocimientos sobre las células madre los científicos lo han llevado a la práctica tratando de hacer partes del cuerpo con células madre del propio paciente.
Los nuevos tejidos se construyen a partir de células madre inducidas pluripotentes (iPS) las células ya comentadas de yamanaka. Construir estructuras planas como la piel son más fáciles de hacer pues están compuestas por un solo  tipo de célula, tubos como vasos sanguíneos tienen dos tipos de células, lo complicado es crear estructuras más complejas como son el hígado, corazón riñones pues tienen muchas clases de células.
El proceso a seguir  es extraer células madre del paciente y cultivarlas. Se toman medidas del órgano a crear y se construye un molde con la forma de órgano, el esqueleto de este formado de colágeno y se colocan las células esta estructura se introduce en un horno con las condiciones idóneas de cultivo de estas células y a las semanas este órgano estará creado. Ya se han logrado crear piel, vasos sanguíneos, vejigas, tráqueas…que han sido introducidas en el paciente con gran éxito.
También se ha probado a utilizar órganos de donantes y mediante un proceso de varios ciclos  lavado de la estructura detergentes y enzimas dejar el órgano libre de células del donante únicamente el esqueleto de colágeno del órgano para ser probado a su regeneración con células madre en un laboratorio
Las últimas noticas decían del éxito en la regeneración de un corazón y un hígado en ratones a partir de la inserción de estas células .Por lo que los científicos de todo el mundo han comenzado a crear todo tipo de órganos humanos.
Si algo está claro es que la investigación con células madre no ha hecho más que comenzar y ha abierto la puerta a un largo camino de avances en la medicina.


  
Corazón  lavado para su regeneración


NOTICIA: Madrid estrena las primeras instalaciones del mundo para fabricar órganos artificiales

En el Hospital Gregorio Marañón de Madrid ya hay ocho corazones humanos preparados para hacerlo. Son órganos bioartificiales, fabricados a partir de la estructura de un corazón original al que se le ha despojado de todas sus células cardiacas para dejarle al desnudo. Después una siembra de células madre del paciente al que se va a trasplantar logra que el corazón vuelva a la vida. 




Victoria Frutos Aragón