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Tabla de contenido:
- Bacterias de ingeniería que viven en nuestro intestino
- ¿Las bacterias GM son seguras?
- ¿Realmente funciona?
Una píldora que contiene millones de bacterias listas para colonizar tu intestino puede ser una pesadilla para muchos. Pero puede convertirse en una nueva herramienta efectiva para combatir enfermedades.
En muchas enfermedades genéticas hereditarias, un gen mutado significa que un individuo no puede producir una sustancia vital necesaria para que su cuerpo crezca, se desarrolle o funcione. A veces, esto puede solucionarse con un sustituto sintético, una píldora, que pueden tomar diariamente para reemplazar lo que su cuerpo debería haber hecho naturalmente. Las personas con una enfermedad genética rara llamada fenilcetonuria (PKU) carecen de una enzima que es esencial para descomponer las proteínas. Sin él, los químicos tóxicos se acumulan en la sangre y pueden causar daño cerebral permanente.
Ver también: “Bacterias de pesadilla”: lo que necesita saber sobre los gérmenes resistentes a los antibióticos
Afortunadamente, la solución es fácil. Los médicos tratan la enfermedad poniendo a sus pacientes en una dieta súper baja en proteínas por el resto de su vida. De hecho, debido a que la solución era tan simple, la PKU fue el primer trastorno por el cual los bebés recién nacidos se examinaban de manera rutinaria, a partir de 1961, al analizar una gota de sangre extraída de un pinchazo en el talón del bebé.
Pero imagina lo difícil que puede ser medir todo lo que comes durante toda tu vida. Para curar la PKU, los investigadores están explorando nuevas estrategias de tratamiento. Uno implica el uso de herramientas de edición de genes para corregir mutaciones genéticas. Sin embargo, la tecnología actual sigue siendo arriesgada; existe la posibilidad de alterar otros genes y causar daños colaterales a los pacientes.
¿Qué pasaría si uno pudiera reemplazar el gen roto sin afectar el genoma del paciente? Eso es exactamente lo que han hecho los investigadores de la compañía de biotecnología Synlogic con sede en Cambridge, Massachusetts. Decidieron que, en lugar de inmiscuirse directamente en el genoma humano, introducirían los genes terapéuticos directamente en las bacterias naturales que residen en el intestino humano. Estas bacterias modificadas genéticamente producirían las enzimas de las que carecían los pacientes con PKU y descomponían las proteínas en productos no tóxicos.
Soy un investigador postdoctoral en UCSD que estudia la comunidad de microbios que viven dentro de nuestros cuerpos y cómo afectan nuestra salud. Ahora estamos empezando a entender el papel que desempeñan manteniéndonos saludables. El siguiente paso es descubrir cómo podemos modificarlos para mejorar nuestra salud. Y el estudio de Synlogic está acercando un poco más ese sueño.
Bacterias de ingeniería que viven en nuestro intestino
Es posible que se sorprenda al saber que nuestros intestinos están habitados por billones de bacterias que nos ayudan a digerir los alimentos, producir vitaminas para nosotros y educar nuestro sistema inmunológico. Esta comunidad de microbios es nuestro microbioma. Juntos albergan millones de genes diferentes en sus genomas, superando en número a nuestros genes humanos 150 a 1, y podemos usarlos para nuestro propio beneficio.
Escherichia coli Nissle 1917 es uno de esos microbios que viven en la mayoría de nosotros y se ha utilizado ampliamente como probiótico durante más de un siglo, lo que demuestra su seguridad.
Esta es la bacteria que Synlogic eligió para crear una nueva "súper bacteria" terapéutica llamada SYNB1618 para pacientes con PKU.
Los investigadores introdujeron tres genes que permiten a SYNB1618 transformar uno de los componentes básicos de la proteína, un aminoácido llamado fenilalanina, en el compuesto seguro, el fenilpiruvato. Mientras los niveles de fenilalanina se mantengan bajos, los pacientes con PKU no muestran ningún síntoma y viven vidas normales.
¿Las bacterias GM son seguras?
Los opositores de los organismos modificados genéticamente podrían oponerse a agregar microbios de diseño en nuestras entrañas. Pero al igual que lo hacen con los alimentos modificados genéticamente, hay regulaciones estrictas de la FDA que garantizan que estos microbios son seguros.
En el caso de SYNB1618, los investigadores eliminaron un gen responsable de producir un ingrediente esencial para construir las bacterias. Si los investigadores no proporcionan el ingrediente faltante para las bacterias diseñadas, no pueden replicarse y morirán. Es una forma de que los investigadores controlen el SYNB1618 en el cuerpo de un paciente.
Cuando probaron los microbios en ratones, descubrieron que después de 48 horas sin el ingrediente crucial, el SYNB1618 había desaparecido de sus entrañas.
Los investigadores de Synlogic también tomaron otras precauciones cuando diseñaron SYNB1618 y eligieron qué microbios usar para la terapia. Además de los genes agregados para procesar fenilalanina, las bacterias modificadas por ingeniería genética contienen exactamente los mismos genes que la original E. coli Nissle 1917, que es originario de la tripa, garantiza su seguridad.
¿Realmente funciona?
Una vez que los investigadores demostraron que las bacterias podían convertir la fenilalanina en el laboratorio, decidieron administrar las bacterias a ratones con PKU. Los resultados mostraron que SYNB1618 degradó la fenilalanina que circula en el intestino de los animales, lo que disminuyó los niveles en la sangre de los ratones tratados.
Ver también: un estudio sugiere que las bacterias probióticas y las supercombustas pueden producir electricidad
Luego, preparándose para las pruebas en humanos, los investigadores probaron el SYNB1618 en monos, para garantizar la seguridad y la eficacia en humanos. Los monos sanos sin PKU se alimentaron con fenilalanina y luego se les administró una dosis de los microbios. La bacteria SYNB1618 redujo con éxito los niveles en sangre de fenilalanina, tal como lo hizo en el ratón.
Synlogic actualmente está probando SYNB1618 en humanos en un ensayo clínico de fase 1.
Este es un paso hacia un nuevo enfoque terapéutico que ofrece un gran potencial para tratar enfermedades humanas como la diabetes y el cáncer y para controlar los niveles de inflamación en enfermedades inflamatorias del intestino.
A medida que descubrimos y comprendemos el papel de todos los microbios que habitan nuestros cuerpos, espero que identificaremos microbios que puedan ser los vehículos perfectos para llevar a cabo varias terapias genéticas que traten aún más enfermedades, incluidas aquellas que involucran el metabolismo y el sistema nervioso central.
Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation por Pedro Belda Ferre. Lee el artículo original aquí.
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