Una Cebra en el Agua


CEBRA

Una Cebra en el Agua” lanza una campaña de crowdfunding para llevar la experimentación científica a los centros educativos mediante la utilización de una metodología de aprendizaje basada en “learn by doing” y con el objetivo primordial de fomentar la vocación científica entre los jóvenes.

En el año 2013 diversos centros educativos de Galicia participaron en una experiencia piloto llamada “Una Cebra en el Agua”. En ella se presentaba un nuevo método de aprendizaje y se metía a los  jóvenes en la piel de auténticos  investigadores  científicos.

Los  resultados  no pudieron  ser más  satisfactorios:  20  colegios  implicados con  sus profesores  de  ciencias e inglés participando activamente en una formación diferente, adaptada a los nuevos tiempos y focalizada en un aprendizaje basado en realizar pruebas de  laboratorio en el mismo aula. La conclusión  es  que  el  100%  de  los  centros  y  alumnos  que  participaron  se  apuntaron inmediatamente para continuar con el proyecto el año siguiente.

Este 2014 casi se triplicó la presencia del proyecto en centros de Galicia, pasando de  los 20 colegios  iniciales  a  los  57  actuales,  que  podrían  ser  muchos  más  si  los  recortes presupuestarios no hubiesen afectado tanto la puesta en marcha del mismo.

Debido  a  esto,  el  equipo  promotor  acaba de  lanzar  una campaña de  crowdfunding en  la plataforma Goteo centrada a atender  la demanda por parte de  los centros educativos y en llegar  al  mayor  número de  jóvenes.  Se  trata  de  fomentar  vocaciones  científicas  desde  la base, explicar a los  jóvenes las ventajas que tiene  ser un científico, maravillarles con  todo el proceso de investigación y convertirlos en partícipes de su propio progreso académico.

Pero, ¿qué es Una Cebra en el Agua?

El proceso comienza con la instalación de un acuarios con ejemplares de pez cebra en cada uno  de  los  centros  educativos  de  Galicia  adheridos  a  la  iniciativa.  Con  ella  los  jóvenes  llevarán  a cabo diversas prácticas de  observación  y mantenimiento de este  ecosistema de idéntica  forma  a  como  se  realizan  en  un  laboratorio  profesional.  Los  datos  recogidos  de estas experiencias se introducen en un simulador creado específicamente para este fin.

A través del acuario y sus elementos los alumnos podrán seguir el ciclo del pez cebra desde su  origen, embrión-larva-adulto (3 meses), hasta procesos más  avanzados  como  realizar cruzamientos,  analizar  resultados,  etc.  Así  como  aprender  y  experimentar  procesos  de mantenimiento del hábitat con las técnicas utilizadas en laboratorios reales.

Esta experimentación se potenciará con el uso por parte de los profesores y alumnos de una herramienta pedagógica que  junto a un innovador simulador virtual serán  las vías de acceso al conocimiento de diferentes procesos científicos muy habituales en los laboratorios actuales orientados  al  estudio  de  las  leyes  de  la  herencia,  la transgénesis,  la  senescencia  o  la apoptosis.

El  pez  cebra permite  la  posibilidad  de  poner  en  práctica de  manera  sencilla  el  método científico y conocer al mismo tiempo nuevas tecnologías biológicas para la experimentación aplicadas al mundo de  la salud, supone un acercamiento al mundo de la investigación con el propósito de incentivar las vocaciones científicas en estudiantes de Educación Secundaria.

¿Por qué un crowdfunding?

Como  hemos mencionado,  el  proyecto,  a pesar  del  éxito que  está cosechando entre  los centros  educativos,  ha  visto  recortado  de  manera  notable  su  presupuesto,  obligando a paralizar  la expansión del mismo. De esta manera, ante el aluvión de peticiones para formar parte del proyecto por parte de los centros escolares se ha decidido lanzar una campaña de crowdfunding en la plataforma Goteo y para la que solicitan ayuda.

¿Cómo puedes colaborar con Una Cebra en el Agua?

Existen diversas formas de colaboración:

Financiación directa a través de la herramienta de Goteo.

Colaboración activa en el proyecto

Enlaces importantes:

Campaña de crowdfunding: www.goteo.org/project/una-cebra-en-el-agua

Proyecto: www.unacebraenelagua.es

Twitter: @cebraenelagua

Facebook: https://www.facebook.com/unacebraenelagua

Nota: Esta entrada se publicó originalmente en el blog colaborativo naukas.com

Agentes Terapéuticos o de dónde vienen los fármacos. Reseña del libro


agentes-terapeuticosNos llega vía Editorial Hélice, una de las editoriales más activas en la difusión de la ciencia en España, este interesante libro que trata de explicar el proceso de descubrimiento y desarrollo de medicamentos. Pero no queda ahí este libro, si no que su autor, Eduardo Setti, nos plantea la perspectiva alternativa del uso de productos naturales como medicamentos, así como de alimentos funcionales y suplementos dietéticos. Se trata de un libro de lectura sencilla que evita caer en excesivos tecnicismos, pese a que no rehúsa detallar aspectos realmente avanzados del proceso de descubrimiento y desarrollo de fármacos. Se estructura el texto en cuatro partes.

En la primera se repasan todas las etapas de descubrimiento de nuevos fármacos, desde el proceso inicial de diseño de una nueva molécula hasta su ensayo en humanos, pasando por todos los complejos pasos relacionados con la química médica que trata de establecer el blanco biológico del compuesto, los falsos “hits”, la optimización de la potencia, los estudios estructurales, la optimización de la selectividad, estabilidad, toxicidad, propiedades físico-químicas, así como los distintos estudios “in vitro” y en animales previos a la autorización para desarrollar estudios clínicos.

La segunda parte del libro trata del proceso de desarrollo del medicamento, desde los necesarios pasos para su autorización por parte de los organismos reguladores, las distintas fases clínicas, la autorización de comercialización, las distintas estrategias de formulación del compuesto, así como una interesante exposición de dos estrategias distintas de desarrollo de fármacos basadas en el modelo clásico de fármacos “superventas” o el más reciente de “medicina personalizada”.

La tercera parte se adentra en la presencia de compuestos con actividad farmacológica en productos naturales y cómo la industria farmacéutica ha aprovechado ese conocimiento para desarrollar muchos de sus fármacos, ilustrando este aspecto con dos ejemplos paradigmáticos, la archifamosa aspirina y el antitumoral paclitaxel o taxol (muy interesante repasar la historia del desarrollo de este compuesto).

Paclitaxel o taxol

Paclitaxel o taxol

La cuarta y última parte hace un repaso a “alternativas” al desarrollo de medicamentos fuera de la industria farmacéutica. Nos introduce el concepto de nutracéutico y lo enfrenta al de fármaco tradicional, nos relata los distintos ejemplos (fallidos) de propuestas terapéuticas empleando principios activos de alimentos y suplementos, para terminar con la traca final de la falsa actividad terapéutica que algunos charlatanes le otorgan a “medicinas alternativas” tan absurdas como la homeopatía.

Todos estos datos son explicados, como decimos, con un lenguaje sencillo que atiende a un lector interesado en todos estos aspectos, pero que no necesita un doctorado en química médica para poder entender lo que en el libro se relata. El autor incluye además esquemas que pretenden mostrar de manera sencilla los procesos que explica, aunque sinceramente el atractivo de dichos esquemas es escaso y su utilidad es muy limitada. Pese a que como decimos el autor ha puesto un gran empeño en situar el nivel de su escrito a una altura aceptable para un lector interesado sin conocimiento técnicos previos, resulta algo desagradable la mezcla de giros propios de la lengua del autor con alguna desafortunada (aunque en muchas ocasiones inevitable) traducción de términos técnicos hasta crear en ocasiones la extraña sensación de estar leyendo uno de esos manuales técnicos de instrucciones traducidos macarrónicamente.

El libro incluye ejemplos de fármacos y compuestos reales que sirven para ilustrar muchos de los puntos tratados por el autor, aunque el listado no es ni mucho menos exhaustivo. Del mismo modo, es de agradecer que el autor no ejerce de defensor a ultranza de la práctica farmacéutica, si no que por el contrario no evita tratar ejemplos de mala práctica y los expone como ejemplos de desarrollos erróneos de fármacos. Eso sí, lo hace de manera detallada y equilibrada, sin aspavientos, voces, alaridos y falsas muestras de escandalizarse como las que encontramos en otros autores más cercanos al espectáculo de autopromoción.

Precisamente en este sentido, recientemente teníamos ocasión en este blog de reseñar la última entrega de uno de los personajes más famosos del mundillo “escéptico” y anti-magufo, Ben Goldacre con su libro Malafarma, en el que hacía un ataque furibundo a las empresas farmacéuticas, denunciando algunas de las prácticas más censurables y criticables de una industria a la que se le exige no solo la producción de medicamentos efectivos y seguros, si no que de la que también se espera una integridad y compromiso ético que en numerosas ocasiones ha quedado al margen en pos de beneficios económicos mayores o más inmediatos. En contraposición al constante estilo de pose de escándalo-enfado-reinvindicación de Goldacre, Eduardo Setti opta por ilustrar su relato del proceso de generación de un nuevo fármaco en todas sus fases sin obviar ejemplos de mala práctica que han desembocado en escándalos y en tragedias en muchas ocasiones, como necesario contrapunto a una más habitual práctica exitosa y decente.

Para los defensores de los productos naturales, el apartado dedicado a los fármacos desarrollados a partir de principios activos presentes en la naturaleza será revelador, así como el dedicado a nutracéuticos y alimentos y suplementos alimenticios lo será para los que buscan la última novedad en alimentos con capacidades mágicas y las últimas y prometedoras pastillas que llevarse a la boca para mejorar su estado de salud. Este, y el dedicado a “medicinas alternativas” si acaso pecan de cierta tibieza, aunque en cuestión de denuncia de prácticas fraudulentas magufas no existe, por supuesto, una única y más válida vía.

En resumen, un libro que será de especial utilidad a todos aquellos interesados en los fármacos, de dónde vienen y cuál es su proceso de generación, por qué es tan complicado obtener nuevos fármacos más efectivos y menos tóxicos, y en su contraposición con los productos naturales, nutracéuticos, suplementos, etc.

Título: “Agentes terapéuticos. Ciencia o cháchara al servicio de la salud.”

Autor: Eduardo Setti.

ISBN: 978-84-92914-34-0
Extensión: 222 páginas

Editorial Hélice.

PD: Muchas gracias a Editorial Hélice por su confianza.

PD2: Esta es la última entrada de un año en el que por desgracia no he podido mantener actualizado este blog todo lo que quisiera. Agradezco vuestro interés y seguimiento pese a mi escasa dedicación, no por falta de interés, si no por escasez de tiempo. Feliz Año!

#NoSinEvidencia


Quizás lo hayan oído/leído en los medios de comunicación recientemente (por ejemplo aquí, o aquí): el Ministerio de Sanidad, en una demencial pirueta en el aire, prepara la aprobación de miles de homeochuches como medicamentos. Esta decisión se anuncia dos años después de que el informe técnico encargado por el propio Ministerio de Sanidad concluyese (como era de esperar sin necesidad de gastar tanta pasta) que el efecto de la homeopatía (y del resto de prácticas pseudomédicas denominadas complacientemente alternativas o complementarias) no era superior al efecto conseguido con un simple placebo, es decir, el beneficio obtenido por el mero hecho de pensar que uno pudiera estar recibiendo algo que le beneficie.

Digo que era de esperar porque cualquiera que se informe mínimamente y no posea una mente irracional y mágica descomunal no podría esperar que por el hecho de tomar agua o píldoras de sacarosa impregnadas en agua se iba a curar de ninguna enfermedad. Hace dos siglos, y en el contexto de una medicina que desconocía las más mínimas bases del funcionamiento del organismo y que trataba las enfermedades de una manera agresiva que causaba más daño que beneficio, tiene sentido que surgiese este pensamiento precientífico.

Así resulta hoy ingenuo pensar que se desarrollase todo un cuerpo de pensamiento alrededor de teorías demenciales como las que definen la homeopatía. Pensar que existen sustancias que producen efectos “similares” a los de algunas enfermedades y que por tanto, si los diluimos hasta que no quede nada nos curarán porque eliminarán esos síntomas, a estas alturas de siglo solo puede ser considerado una tontería o una tomadura de pelo. Prueben si no a tomar ultra diluidos: “excrementum canium” (caca de perro) para tratar diarreas, colitis o quitarse las ganas de comer chocolate (¿!); trozos de muro de Berlín contra la sensación de opresión; agua del océano Atlántico para los dolores de espalda (por aquello de la “dorsal” atlántica); agua iluminada con luz de Venus, humos de coche, canto de pájaro, luz de bombilla de bajo consumo … y suma y sigue en una demencial espiral de absurdos que le dejan a uno con los ojos como platos. De lectura muy recomendable si quieren ahondar más en la capacidad de desarrollar estupideces de este calibre son sitios como: queeslahomeopatia.com, El Fondo del Asunto, pseudociencias.com, etc.

Toda esta extravagante tendencia que juega con la salud (no olvidemos que la homeopatía ma-ta) ha llegado hasta nuestros días de la mano de empresas multinacionales productoras de estos preparados mágicos y de médicos chamanes que se enriquecen a base de fomentar y dar apariencia de seriedad a semejante patraña. No deja de resultar sorprendente que personas con formación médica y un código deontológico se presten a esta estafa. Únicamente se puede explicar este hecho por un afán económico falto total de escrúpulos -son estafadores- o por un importante fallo en su capacidad de razonamiento -son tontos. Además, en los últimos años, dado el avance de las pseudociencias y del pensamiento mágico en nuestra sociedad, asistimos a cierto florecimiento de este timo (como tantos otros a la luz del magufismo). Las multinacionales están deseosas de consolidar y aumentar su pastel y los que dirigen clínicas preparan los bolsillos.

Ante este panorama, es evidente que la decisión del Ministerio de Sanidad de regularizar una situación irregular que se prolongaba dos décadas (el tiempo que el Ministerio ha permitido que se vendan en farmacias sin estar registrados) a base de aceptar que se cuele cualquier cosa como medicamento, simplemente por colgarse la etiqueta de homeopático, es un pésimo chiste que no puede hacer reír más que a los que se frotan las manos ante las perspectivas económicas. ¿Lo siguiente? Que todos paguemos esta tontería, ya lo verán.

Son muchos los que no se resignan a que esto pueda ocurrir y son muchas las voces que se han alzado para denunciar semejante barbaridad. Una de las iniciativas que más apoyos están recabando es la campaña #NoSinEvidencia que pretende difundir un mensaje claro de oposición a esta medida y que defiende la aplicación de la evidencia científica en la práctica médica, algo tan sensato como incumplido por el Ministerio con esta medida.

A continuación reproducimos íntegramente el manifiesto #NoSinEvidencia para mostrar nuestra adhesión y apoyo al mismo.

La evidencia científica es uno de los pilares sobre los que se asienta la medicina moderna. Esto no siempre ha sido así: durante años, se aplicaron tratamientos médicos sin comprobar previamente su eficacia y seguridad. Algunos fueron efectivos, aunque muchos tuvieron resultados desastrosos.

Sin embargo, en la época en la que más conocimientos científicos se acumulan de la historia de la humanidad, existen todavía pseudo-ciencias que pretenden, sin demostrar ninguna efectividad ni seguridad, pasar por disciplinas cercanas a la medicina y llegar a los pacientes.

Los firmantes de este manifiesto, profesionales sanitarios y de otras ramas de la ciencia, periodistas y otros, somos conscientes de que nuestra responsabilidad, tanto legal como ética, consiste en aportar el mejor tratamiento posible a los pacientes y velar por su salud. Por ello, la aparición en los medios de comunicación de noticias sobre la apertura de un proceso de regulación y aprobación de medicamentos homeopáticos nos preocupa como sanitarios, científicos y ciudadanos, y creemos que debemos actuar al respecto. Las declaraciones de la directora de la Agencia Española de Medicamentos y Productos Sanitarios (AEMPS) asegurando que “no todos los medicamentos homeopáticos tienen que demostrar su eficacia” y que “la seguridad no se tiene que demostrar con ensayos clínicos específicos” no hacen sino aumentar nuestra preocupación.

Por lo tanto, solicitamos:

  1. 1.             Que no se apruebe ningún tratamiento que no haya demostrado, mediante ensayos clínicos reproducibles, unas condiciones de eficacia y seguridad al menos superiores a placebo. La regulación de unos supuestos medicamentos homeopáticos sin indicación terapéutica es una grave contradicción en sí misma y debe ser rechazada. Si no está indicado para nada ¿para qué hay que darlo?.
  2. 2.             Que la AEMPS retire de la comercialización aquellos fármacos, de cualquier tipo, que pese a haber sido aprobados, no hayan demostrado una eficacia mayor que el placebo o que presenten unos efectos adversos desproporcionados.
  3. 3.             Que el Ministerio de Sanidad, Servicios Sociales e Igualdad y el resto de autoridades sanitarias persigan a aquellas empresas que atribuyen cualidades curativas o beneficiosas para la salud a sus productos sin haberlo demostrado científicamente.

Que el Consejo General de Colegios de Médicos de España / Organización Médica Colegial, en cumplimiento del artículo 26 del Código de Deontología Médica, desapruebe a los facultativos que prescriban tratamientos sin evidencia científica demostrada.

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The Walking Dead Celular 2


En todas las circunstancias de la vida nos encontramos parejas con actividades similares, pero distinta fortuna o reconocimiento de su actividad: Edison y Tesla, Lord Byron y Polidori, Mozart y Salieri, Shakespeare y Marlowe, los Hermanos Calatrava, …

De manera similar, el proceso de muerte celular programada (o apoptosis) es un mecanismo de éxito instantáneo que goza de gran popularidad y reconocimiento desde su descripción; mientras que el proceso hermano, el de senescencia celular, arrastra una larga y penosa existencia, siempre a la sombra de la apoptosis.

Es muy probable que el lector (los hay así de frikis) haya oído en algún momento hablar de la apoptosis descrita como el suicidio que cometen las células de manera genéticamente controlada, obedeciendo señales que les llegan desde el exterior o generadas internamente, y que cumple importantes funciones en el organismo. Una excelente divulgadora como Esther “Shora” Samper escribió hace algún tiempo sobre este proceso en alguna entrada de su sensacional MedTempus.

Desde su identificación, la labor de multitud de laboratorios en todo el mundo ha llevado a un conocimiento cada vez más detallado de todos los mecanismos que operan en esta respuesta. La disponibilidad de buenos marcadores y ensayos que permiten identificar y medir el proceso ha sido sin duda determinante en su popularidad. Y es que hay que tener presente que existe, por supuesto, un importante sesgo en nuestro conocimiento derivado del hecho de que aquello que es susceptible de ser estudiado de una manera sencilla y precisa recibe mayor atención que aquellos otros procesos para los que desconocemos herramientas básicas que nos faciliten su estudio (fin de la disgresión).

Para los que hayan leído la entrada “hermana” a esta en la que hablamos de la senescencia celular, está claro que la senescencia es la pariente pobre, la pareja en la sombra, el hermano Calatrava feo, de la apoptosis. Ya en su descripción hace ahora poco más de medio siglo por Len Hayflick, la imposibilidad de volver a iniciar la división celular que caracteriza a la senescencia se atribuyó a la torpeza de los investigadores y su impericia con los sistemas de cultivo celular. Cuando el proceso de apoptosis fue descrito inicialmente por Kerr, Currie y Wyllie en 1972, muchos pensaron de nuevo que la muerte de las células en cultivo era consecuencia de la incompetencia de los investigadores en su mantenimiento. Sin embargo, pronto otros laboratorios consiguieron identificar los mismos cambios, las mismas características, en sus propios cultivos.

Los estudios sobre la apoptosis llevaron al Premio Nobel de Medicina y Fisiología en 2002 a los investigadores Sydney Brenner, John Sulston y Robert Horvitz, por sus trabajos con el gusano Caenorhabditis elegans, que sirvió para identificar por primera vez los genes que controlan este proceso, genes conservados también en organismos superiores, incluidos los humanos. Se trata por tanto de un proceso que cuenta con su maquinaria propia inscrita en el genoma y conservada a lo largo de la evolución.

Pero sin duda, describir una funcionalidad clara al proceso de apoptosis fue clave para su reconocimiento. La apoptosis demostró pronto ser un mecanismo útil para deshacerse de células que podrían suponer un peligro para el organismo por hallarse dañadas. Multitud de perrerías que los investigadores hacen sobre las células en cultivo disparan las señales que conducen inexorablemente al suicidio celular. De hecho, los tumores llegan a ser lo que son porque escapan al control de la apoptosis y se asume que conseguir reactivar este mecanismo en las células tumorales es el objetivo deseable de toda terapia antitumoral. El propio envejecimiento celular por acortamiento de los telómeros (las estructuras en los extremos de los cromosomas que los protegen) pone en marcha la maquinaria que acaba con la vida de la célula sin dejar huella y con ello nuestros tejidos pierden propiedades. El sistema inmune hace limpieza masiva con este proceso y defectos en la maquinaria de apoptosis tienen consecuencias funestas en forma de enfermedades autoinmunes.

Y como guinda del pastel, la apoptosis participa en el desarrollo embrionario como mecanismo capaz de moldear distintas estructuras. Un ejemplo muy gráfico es el de la desaparición de las membranas interdigitales tras la muerte masiva de las células que forman esas uniones entre los incipientes dedos del embrión. O el clásico ejemplo del renacuajo que madura y pierde la cola. En todos ellos, la apoptosis es un mecanismo empleado por el organismo para deshacerse de las células que deben desaparecer de una determinada estructura en un momento preciso del desarrollo.

células “suicidas” versus células “zombies”

células “suicidas” versus células “zombies”

Pero el asunto de esta entrada era la senescencia celular y, de nuevo, la apoptosis intenta restarle protagonismo. Como indicamos en la entrada anterior a esta, la senescencia celular ha demostrado ser una respuesta que se establece en la célula cuando existe una situación de potencial peligro, es un eficiente mecanismo de control antitumoral y, probablemente, predomina durante el envejecimiento como resultado del agotamiento de la capacidad de división celular. Lo que le faltaba a la senescencia celular era demostrar su implicación también en el desarrollo embrionario.

Por eso hace ya años Manuel Serrano, con una mente siempre inquieta e imaginativa, se lanzó a investigar esta posibilidad. El desarrollo embrionario es un complejísimo proceso de fuerzas que dirigen la división, migración y diferenciación coordinada de multitud de células distintas en periodos de tiempo extraordinariamente cortos (si comparamos con el resto del periodo de vida de un organismo adulto). Podríamos decir que buscar células que estuviesen en ese estado de senescencia celular sería como buscar una aguja en un pajar. Sin embargo, se contaba con alguna pista en el laboratorio y por eso, Daniel Muñoz, investigador del grupo que dirige Manolo Serrano, orientó su mirada hacia una peculiar estructura, el mesonefros.

El mesonefros es un órgano excretor de vertebrados que sirve como riñón primitivo y que actúa de manera temporal durante el desarrollo. En peces y anfibios permanece en parte dando lugar al riñón adulto, pero en reptiles, aves y mamíferos se atrofia y desaparece casi en su totalidad, salvo algunas pequeñas partes que se “reciclan” para contribuir en la formación de estructuras de órganos genitales (sí, somos así de aprovechados).

Ese proceso de degeneración tiene lugar en un instante muy concreto del desarrollo, así que Dani se hizo con embriones de ratón de días consecutivos, abarcando momentos antes, durante y después de los correspondientes con el periodo esperado de desaparición del mesonefros. Cuando se analizaron esos embriones lo primero que llamó la atención fue que se podían detectar estructuras que estaban formadas por células que presentaban marcadores de senescencia, pero no correspondían con el mesonefros; o al menos no únicamente con el mesonefros.

En un lateral de la cabeza del embrión aparecía una estructura con forma de canal que claramente se teñía positiva con la reacción que detecta células senescentes. Esa estructura (tras mucho consultar y estudiar) resultó ser el saco endolinfático, parte del oído y encargado del drenaje de la endolinfa, el líquido del oído interno con una función esencial en el equilibrio.

Yendo más en detalle a la zona en donde se encuentra el mesonefros se pudieron identificar, como se esperaba, células senescentes formando parte de los túbulos mesonéfricos que, de acuerdo al estadio de desarrollo, se encontraban en regresión.

Esquemas que representan la estructura del mesonefros (arriba) y del saco endolinfático (abajo) (ilustraciones de Dani Muñoz)

Esquemas que representan la estructura del mesonefros (arriba) y del saco endolinfático (abajo) (ilustraciones de Dani Muñoz)

En ambas estructuras, el saco endolinfático y el mesonefros, se podían observar células senescentes únicamente en un breve periodo de tiempo que se corresponde con un recambio de las células que forman parte de la estructura, en el caso del saco endolinfático, y con la atrofia de los túbulos, en el caso del mesonefros.

Existen otras zonas del embrión que también resultan positivas en la reacción de detección de células senescentes y de hecho otro grupo, dirigido por Bill Keyes en el CRG de Barcelona, observó de manera independiente este hecho y caracterizó más en detalle alguna otra área del embrión. Por ejemplo, centró su atención en la cresta ectodérmica apical, una fina línea celular que se encuentra en el ápice del esbozo de las extremidades en desarrollo.

El grupo de Manolo Serrano identificó una molécula que parece ser responsable de imponer este estado de senescencia celular tanto en el oído como en el mesonefros. Se trata de la proteína p21, producto del gen Cdkn1a y que ya había sido implicado en otras situaciones que derivan en senescencia celular. En el laboratorio se tienen ratones modificados genéticamente en los que el gen Cdkn1a ha sido eliminado, así que Dani repitió sus análisis en embriones que carecen de p21. El resultado es que ambas estructuras, saco y mesonefros, no muestran la inducción de senescencia que sí es visible en animales normales.

Lógicamente, en una situación así, cualquier investigador espera poder observar un defecto funcional derivado de la falta de la molécula que lleva a cabo el proceso. Así que gracias a la colaboración de expertos del IIB (CSIC-UAM) y de la UCM de Madrid se analizó la audición y el equilibrio de animales que carecen de p21, tanto jóvenes como adultos. Pero los animales no muestran ninguna anomalía. Cuando se analizó qué ocurre en el caso del mesonefros la situación fue algo similar, aunque en este caso sí se pudieron observar unos pequeños defectos en los órganos sexuales femeninos que parecen estar causados por la falta de senescencia durante el desarrollo de los animales que carecen de p21.

Quizás resulte sorprendente y hasta decepcionante para muchos. No faltarán fans de la apoptosis que ufanos proclamarán la superioridad del suicidio celular. Pero hay que tener en cuenta que el desarrollo embrionario es probablemente el periodo más finamente controlado en la vida de un organismo, puesto que cualquier mínimo detalle que escapase al control férreo que se ejerce en el embrión tendría unas consecuencias fatales que perdurarían en el adulto. De hecho, si se suprimen mediadores de apoptosis en modelos animales, tampoco el fallo en los procesos controlados por suicidio celular resulta en ningún defecto grave, y solo alterando gran número de vías podemos llegar realmente a poner de manifiesto la relevancia de ese control.

En el caso de los embriones con defecto en senescencia celular por falta del mediador p21, lo que Dani pudo observar es que esas estructuras se apañan para terminar cumpliendo con el plan previsto empleando un mecanismo de reserva, la apoptosis.

Esto que con torpeza he intentado explicar aquí, supondrá a partir de la publicación de este artículo del grupo de Manolo Serrano un nuevo capítulo a añadir a los libros de texto de biología, uno más de los que este investigador nos desvela gracias a su trabajo.

Artículo original:

Muñoz-Espı́n et al., Programmed Cell Senescence during Mammalian Embryonic Development. Cell (2013). http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2013.10.019

Daniel Muñoz-Espín, primer autor del artículo en Cell, recomienda Naukas#3

Daniel Muñoz-Espín, primer autor del artículo en Cell, recomienda Naukas#3

NOTA: Esta entrada apareció originalmente en el blog Naukas (naukas.com)

 

The Walking Dead Celular


Célula "zombie" senescente

Célula “zombie” senescente

La posibilidad de adaptar y mantener en crecimiento en placas de laboratorio células vivas obtenidas a partir de tejidos animales o de humanos supuso un enorme avance para el estudio de la biología y la medicina. Pese a las evidentes limitaciones que tiene obtener conocimiento sobre el funcionamiento de un organismo complejo a través del estudio detallado de sus componentes más simples, las células, el desarrollo de la tecnología de cultivo celular ha permitido atisbar los secretos del funcionamiento de la vida, además de habernos aportado una herramienta muy útil para el desarrollo biotecnológico.

Hace ahora medio siglo que uno de los pioneros del cultivo celular, Leonard “Len” Hayflick, realizó un estudio minucioso sobre las características y propiedades de las células humanas en cultivo. Sus precisas anotaciones reflejaban que las células humanas se adaptaban correctamente a las placas de plástico de laboratorio y los medios nutritivos en los que Hayflick cultivaba las células permitían su robusta y continua división. Sin embargo, invariablemente, los cultivos de células humanas de Hayflick derivaban con el tiempo (con las divisiones celulares en realidad) en unos cultivos de células que cambiaban de aspecto y frenaban su proliferación hasta detenerse por completo. Las placas que acogían células que llevaban un número elevado de divisiones celulares (y siempre rondaba aproximadamente el mismo número) se llenaban de células más grandes, con depósitos internos y que eran incapaces de volver a dividirse para dar lugar a células hijas. Las células estaban vivas, eran metabólicamente activas, pero eran incapaces de volver a dividirse. Podríamos decir que eran auténticas células zombies.

Leonard “Len” Hayflick, pionero del cultivo celular y el primero en definir el proceso de senescencia celular. Para él, la senescencia era la base celular del envejecimiento.

Leonard “Len” Hayflick, pionero del cultivo celular y el primero en definir el proceso de senescencia celular. Para él, la senescencia era la base celular del envejecimiento.

La difusión de esa observación a través del cauce habitual, la publicación de los resultados en revistas especializadas bajo revisión anónima por otros científicos especializados en el mismo área, le resultó muy difícil a Hayflick. Un eminente científico, el premio Nobel Peyton Rous, actuando como editor de la revista Journal of Experimental Medicine a la que Hayflick había enviado sus conclusiones contestó de manera destemplada prácticamente que lo que ocurría era que Hayflick no tenía ni idea de cómo cultivar células y por eso sus cultivos cesaban de dividirse.

Hay que ponerse en contexto, puesto que el dogma en aquel momento era que, efectivamente, las células en cultivo eran inmortales. A dicha conclusión se había llegado tras los estudios que se habían realizado utilizando células derivadas de tumores humanos durante la primera mitad del siglo pasado. E incluso a partir de datos ampliamente difundidos a principios de siglo por un investigador de enorme prestigio y de polémica personalidad y profesionalidad, el premio Nobel francés Alexis Carrel, quien había asegurado ser capaz de mantener durante más de 20 años cultivos de células procedentes de embriones de pollo establecidos en 1912. Aquellos cultivos en realidad se mantenían gracias a la adición de medios de crecimiento que procedían también de extractos de embriones de pollo y en los que nuevas células frescas encontraban su camino hacia el cultivo establecido, por error … o no.

Alexis Carrel, cirujano y premio Nobel, insistía en la importancia de mantener unas estrictas condiciones asépticas para el cultivo de células, y en cubrir absolutamente todo de negro (?!).

Alexis Carrel, cirujano y premio Nobel, insistía en la importancia de mantener unas estrictas condiciones asépticas para el cultivo de células, y en cubrir absolutamente todo de negro (?!).

En cualquier caso, en la mente de todos los científicos que trabajaban con células a mediados del siglo pasado, los organismos eran mortales, pero las piezas básicas que los forman eran esencialmente inmortales, siempre y cuando se les cuidase y aportasen los medios nutritivos correctos. Las observaciones de Hayflick contradecían esta idea y el investigador postulaba que en realidad sus resultados constituían un reflejo del proceso de envejecimiento mostrado por las células en cultivo, y por ello a este fenómeno lo denominó “senescencia celular”.

En realidad hoy sabemos que, como casi siempre, algo de razón había en ambos bandos. Las células que cultivaba Hayflick eran “primarias”, que es como se denomina a las células que se ponen en cultivo directamente desde un tejido sano, sin haber sufrido ninguna modificación en su genoma. Las células inmortales cuyo crecimiento desaforado en cultivo observaban el resto de investigadores procedían de tumores y, por tanto, habían sufrido durante el proceso de conversión en célula tumoral todo tipo de aberraciones genéticas. Entre estas alteraciones que toda célula tumoral que se precie debe portar, se encuentran aquellas que impiden este proceso de senescencia celular, puesto que si algo caracteriza universalmente a las células tumorales es precisamente su capacidad indefinida de proliferación. Que este proceso que impide la división celular ilimitada en cultivo sea un reflejo del envejecimiento a nivel celular es algo que incluso hoy en día no está del todo claro, aunque muchos lo den por sentado.

Tumores experimentales en pulmón de ratón mostrando tinción de células senescentes. La tinción es positiva (azul) en los tumores benignos y negativa en los malignos.

Tumores experimentales en pulmón de ratón mostrando tinción de células senescentes. La tinción es positiva (azul) en los tumores benignos y negativa en los malignos.

Que la respuesta de senescencia celular constituye una barrera frente al crecimiento tumoral fue propuesto inicialmente en 1997 por un científico español referente mundial, el investigador del CNIO Manuel Serrano. Lo que Manolo propuso en aquel momento es que las células responden ante situaciones potencialmente peligrosas para su integridad genómica mediante senescencia celular como método seguro de impedir que los errores que pudieran generarse por la situación a la que las células se estén enfrentando se perpetúen y expandan. Impedir la división, entrando en ese estado zombi, asegura que la cosa no vaya a más.

Las visiones críticas con esta propuesta, que surgieron, se apaciguaron cuando varios laboratorios, y entre ellos de nuevo el de Manolo Serrano, demostraron que esta respuesta de senescencia celular se podía verificar dentro de los tumores en modelos experimentales de cáncer usando ratones, así como en muestras humanas de pacientes de cáncer. Lo que en aquel momento quedó claro es que esta respuesta existe y se da en los inicios de procesos tumorales. Gracias (en parte) a ella, estamos protegidos del cáncer y nuestras células se aseguran que en caso de sufrir algún daño genético que active un oncogén, la desatada actividad frenética de ese oncogén activo se verá contrarrestada con la parada impuesta por la maquinaria de senescencia celular. Algunos investigadores han propuesto que activar esta respuesta dentro de los tumores mediante nuevos fármacos podría ser una estrategia efectiva en el control del cáncer. Estaríamos hablando de zombificar a las células tumorales para impedir su avance, como vía alternativa o complementaria a la de inducir su muerte. Sin embargo, existen dudas sobre la conveniencia de utilizar esta medida, puesto que siempre estaríamos expuestos a la llegada de una potencial señal “resucitadora” que invitase a la célula tumoral a levantarse y andar.

¿Cómo de frecuente es la respuesta de senescencia celular? ¿Podemos verla? En un ejemplo muy gráfico, el investigador holandés Daniel Peeper del NKI de Amsterdam, demostró que los nevus de la piel, esos lunares que todos conocemos y que se van acumulando con el paso de los años, son el resultado de mutaciones potencialmente cancerosas producidas en unas células especializadas de la piel, los melanocitos encargados de producir la melanina que nos protege de los rayos ultravioleta (y nos pone morenos). Estos melanocitos en los que se ha producido una activación oncogénica se dividen inicialmente hasta formar un pequeño grupo de células de color pardo negruzco (que forman el nevus o lunar) hasta que las células imponen la senescencia celular y consiguen frenar el avance de la proliferación que podría culminar en un tumor. De hecho, una lesión similar en la que la senescencia celular no actúa controlando la división es lo que constituye un terrible y mortífero tipo de cáncer, el melanoma.

Quizás ahora, cuando observes al espejo tu piel al desnudo y te encuentres con todos estos nevus, suspires de agradecimiento a la senescencia celular.

"culo-o-codo" con nevus

“culo-o-codo” con nevus

Referencias recomendadas:

The serial cultivation of human diploid cell strains. Hayflick L, Moorhead PS. Exp Cell Res. 1961 Dec;25:585-621.

Cellular senescence in cancer and aging. Collado M, Blasco MA, Serrano M. Cell. 2007 Jul 27;130(2):223-33.

Senescence in tumours: evidence from mice and humans. Collado M, Serrano M. Nat Rev Cancer. 2010 Jan;10(1):51-7.

NOTA: Esta entrada apareció originalmente en el blog Naukas (naukas.com)

Revista Naukas número 3


naukas3Hace tiempo que los 3 magníficos (Irreductible, Maikelnai, Aberrón) de la divulgación científica, apoyados en el gran José Cuesta (Inercia Creativa), decidieron dar un paso adelante con la creación de un invento destinado a la dominación mundial al que denominaron inicialmente Amazings, ahora renombrado Naukas. Pocos escapan al influjo del poder de la web de Naukas que seduce por su espectacularidad, interés, buen humor, etc. Desde hace ya 3 ediciones se puede también disfrutar del evento Naukas en Bilbao, gracias a la colaboración de la cátedra de divulgación científica de la UPV/EHU que dirige Juan Ignacio “Iñako” Pérez Iglesias, en donde se dan cita muchos de los más de 100 colaboradores de Naukas para ofrecer lo mejor de sí mismos en charlas breves e intensas que reúnen a un buen número de espectadores.

Otra de las exitosas iniciativas Naukas es la revista en papel, con grandes artículos de divulgación, de calidad, sin publicidad ni sponsors, y que sale adelante gracias al apoyo comunitario expresado en contribuciones a través de una plataforma de crowdfunding, la plataforma Lánzanos.

Estamos ya en el número 3 y los contenidos no pueden ser más atractivos e interesantes. Entre tanto magnífico, tengo el honor de figurar con una modesta contribución que trata sobre el concepto de reprogramación celular y la idea de pluripotencia, en el que intento repasar la historia del descubrimiento científico que está detrás del trabajo de los últimos galardonados con el Premio Nobel de Medicina o Fisiología del 2012, John Gurdon y Shinya Yamanaka.

Los títulos y autores de los artículos del número 3 de la revista Naukas son los siguientes:

Como digo, la revista se puede adquirir en la plataforma de crowdfunding Lánzanos, en este link. Allí encontrarás distintas formas de contribuir a este proyecto que llevan asociadas distintas recompensas.
Hay que darse prisa, ¡que nos las quitan de las manos!

Son muchos los personajes famosos que se interesan por la revista Naukas (foto de la genial Carolina Jiménez @OKinfografia)

Son muchos los personajes famosos que se interesan por la revista Naukas (foto de la genial Carolina Jiménez @OKinfografia)

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Algunos ejemplos de publicaciones anteriores:

p27(Kip1) directly represses Sox2 during embryonic stem cell differentiation. Li H, Collado M, Villasante A, Matheu A, Lynch CJ, Cañamero M, Rizzoti K, Carneiro C, Martínez G, Vidal A, Lovell-Badge R, Serrano M. Cell Stem Cell. 2012 Dec 7;11(6):845-52. PMID: 23217425

Oncogenicity of the developmental transcription factor Sox9. Matheu A, Collado M, Wise C, Manterola L, Cekaite L, Tye AJ, Canamero M, Bujanda L, Schedl A, Cheah KS, Skotheim RI, Lothe RA, López de Munain A, Briscoe J, Serrano M, Lovell-Badge R. Cancer Research. 2012 Mar 1;72(5):1301-15. PMID: 22246670

Pancreatitis-induced inflammation contributes to pancreatic cancer by inhibiting oncogene-induced senescence. Guerra C, Collado M, Navas C, Schuhmacher AJ, Hernández-Porras I, Cañamero M, Rodriguez-Justo M, Serrano M, Barbacid M. Cancer Cell. 2011 Jun 14;19(6):728-39. PMID: 21665147

Senescence in tumours: evidence from mice and humans. Collado M, Serrano M. Nature Reviews Cancer. 2010 Jan;10(1):51-7. PMID: 20029423

The Ink4/Arf locus is a barrier for iPS cell reprogramming. Li H, Collado M, Villasante A, Strati K, Ortega S, Cañamero M, Blasco MA, Serrano M. Nature. 2009 Aug 27;460(7259):1136-9. PMID: 19668188

Anti-aging activity of the Ink4/Arf locus. Matheu A, Maraver A, Collado M, Garcia-Cao I, Cañamero M, Borras C, Flores JM, Klatt P, Viña J, Serrano M. Aging Cell. 2009 Apr;8(2):152-61. PMID: 19239418

Cellular senescence in cancer and aging. Collado M, Blasco MA, Serrano M. Cell. 2007 Jul 27;130(2):223-33. PMID: 17662938

A new mouse model to explore the initiation, progression, and therapy of BRAFV600E-induced lung tumors. Dankort D, Filenova E, Collado M, Serrano M, Jones K, McMahon M. Genes & Development. 2007 Feb 15;21(4):379-84. PMID: 17299132

The power and the promise of oncogene-induced senescence markers. Collado M, Serrano M. Nature Reviews Cancer. 2006 Jun;6(6):472-6. PMID: 16723993

Tumour biology: senescence in premalignant tumours. Collado M, Gil J, Efeyan A, Guerra C, Schuhmacher AJ, Barradas M, Benguría A, Zaballos A, Flores JM, Barbacid M, Beach D, Serrano M. Nature. 2005 Aug 4;436(7051):642. PMID: 16079833

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