Investigación busca predecir los efectos secundarios de los medicamentos en cada paciente

(2/11/15) – Investigadores de la Universidad de California en San Diego han desarrollado un modelo que podría ser utilizado para predecir los efectos secundarios de un medicamento en diferentes pacientes. El estudio de prueba está dirigido a determinar cómo diferentes individuos responden a un tratamiento de drogas y podría ayudar a evaluar si un medicamento es adecuado para un paciente en particular, basándose en las muestras de sangre que se le tomen.

“No estamos interesados solo en la predicción de la eficacia de un medicamento, sino también en sus efectos secundarios”, dijo Bernhard Palsson, profesor de Bioingeniería en la Escuela Jacobs de Ingeniería de la Universidad de California en San Diego. “Los efectos secundarios son muy personalizados. Dos personas diferentes pueden tener el mismo medicamento, pero una persona puede experimentar efectos secundarios mientras que la otra, no”, agregó. Palsson y su equipo publicaron su nuevo estudio el 28 de octubre pasado en la revista científica Cell Systems.

“Es necesario que haya una buena manera de obtener datos sobre los efectos secundarios de un fármaco antes de exponer a un montón de gente a la droga. Este modelo predictivo podría utilizarse para averiguar de qué tratan estos efectos secundarios antes de que sucedan”, explicó Aarash Bordbar, que además de ser alumno de la Universidad de California, hizo esta investigación mientras realizaba sus estudios de doctorado en Palsson’s Systems Biology Research Group.

Los investigadores dijeron que este modelo predictivo sería extremadamente útil para las empresas farmacéuticas durante la etapa de desarrollo de los fármacos. Por ejemplo, las compañías farmacéuticas podrían realizar exámenes predictivos de las drogas antes de los ensayos clínicos, y determinar, así, qué grupos de pacientes podrían experimentar efectos secundarios y cuáles no.

El modelo predice cómo las variaciones en los genes de diferentes personas afectan la forma en que metabolizan una droga. Los investigadores utilizaron datos de los genotipos y el metabolismo de diferentes personas para construir modelos personalizados que simulan cómo un medicamento afectará a un conjunto particular de células en el cuerpo.

“Este es un enfoque único para obtener descripciones personalizadas, predictivas y mecánicas de la fisiología de las personas basados en su composición genética y metabólica”, manifestó Palsson.

En este estudio, los investigadores se centraron en el modelado de efectos secundarios de los medicamentos en los glóbulos rojos. Palsson y su equipo estaban interesados en los glóbulos rojos, ya que son las células humanas más simples y están fácilmente disponibles a partir de muestras de sangre. Además, los glóbulos rojos proporcionan una plataforma sencilla para encontrar marcadores de salud que se relacionan con los efectos secundarios de un fármaco.

El estudio se basó en datos genómicos y metabólicos obtenidos a partir de muestras de sangre de veinticuatro individuos. Los investigadores usaron estos datos para construir un modelo personalizado, predictivo para cada individuo. Luego, los investigadores utilizaron estos modelos predictivos para entender, a nivel metabólico, por qué algunas personas experimentaron efectos secundarios a la ribavirina, un fármaco utilizado para tratar la hepatitis C, mientras que otras personas no lo hicieron. Un efecto secundario de la ribavirina es que causa anemia, una condición caracterizada por una disminución de los niveles de glóbulos rojos, en aproximadamente del 8 al 10% de los pacientes.

“Uno de los objetivos de nuestro modelo predictivo es identificar regiones específicas en los glóbulos rojos que pueden aumentar la susceptibilidad a este efecto secundario y predecir lo que va a suceder a cualquier paciente en particular que utilice esta droga con el tiempo”, explicó Bordbar.

El modelo se encuentra todavía en una fase de prueba y los investigadores dijeron que necesitarían estudiar una muestra mucho más grande (cientos de personas, en lugar de docenas) para ver cómo las capacidades de predicción de su modelo se sostienen.

“Este estudio es un paso adelante en la demostración de que los pacientes pueden ser tratados de manera precisa en función de su composición genética”, subrayó Palsson.

Como siguiente paso, los investigadores están buscando desarrollar modelos predictivos de las plaquetas, que son células más complejas que los glóbulos rojos. El objetivo final es un modelo de célula del hígado, debido a que el hígado es donde la mayoría de los fármacos se metabolizan y donde se manifiestan muchos de los efectos secundarios de los medicamentos.

 

Artículo original en inglés: http://www.sciencedaily.com/releases/2015/11/151102152600.htm

Versión en español: Ana Varco para AMANDOS

Científicos despliegan el mapa genético del desarrollo de las células del oído interno

Dos estudios en ratones utilizan nuevas técnicas que proporcionan una idea mejor sobre el modo en que se desarrollan internamente células determinantes para la audición y el equilibrio.

(15/10/15) – Utilizando una nueva tecnología llamada single-cell RNA-seq (secuencia de ARN en células individuales), científicos han creado el primer mapa genético en alta resolución que expresa el desarrollo del oído interno en ratones recién nacidos. Los descubrimientos brindan nuevos aportes acerca de cómo las células epiteliales en el oído interno se desarrollan y se diferencian en células especializadas que cumplen funciones determinantes para la audición y el mantenimiento del equilibrio. Comprender cómo estas importantes células se forman podrá suministrar la base para un potencial desarrollo de terapias celulares para el tratamiento de la pérdida auditiva y de los desórdenes del investigación fue equilibrio. La conducida por científicos del National Institute on Deafness and Other Communication Disorders (NIDCD), que es parte de los National Institutes of Health (NIH) de los Estados Unidos.

En una investigación asociada, apoyada por el NIDCD, entre científicos de la Escuela de Medicina de la Universidad de Maryland y de la Facultad Sackler de Medicina de la Universidad de Tel Aviv, los investigadores utilizaron una técnica similar para identificar una familia de proteínas esenciales para el desarrollo de las células del oído interno. Ambos estudios fueron publicados en línea el 15 de octubre en la revista Nature Communications.

“La pérdida de audición relacionada con la edad se produce gradualmente en la mayoría de nosotros a medida que envejecemos. Es una de las enfermedades más comunes entre los adultos mayores, que afecta a la mitad de las personas mayores de 75 años de edad”, dijo el Dr. James F. Battey, Jr., director del NIDCD. “Estos nuevos hallazgos podrían conducir a nuevos tratamientos regenerativos para este problema crítico de salud pública”, agregó.

Las células epiteliales sensoriales especializadas en el oído interno incluyen células ciliadas y células de apoyo, que proporcionan a las primeras un soporte estructural y funcional fundamental. Las células ciliadas y las células de apoyo ubicadas en la cóclea –estructura en forma de caracol en el oído interno– trabajan en conjunto para detectar el sonido, lo que permite que escuchemos. En contraste, las células ciliadas y las células de apoyo en el utrículo, una bolsa llena de líquido cerca de la cóclea, juegan un papel fundamental para ayudar a mantener nuestro equilibrio. Estas células detectan cómo movemos nuestra cabeza y cómo la posicionamos; esta información le dice al cerebro, por ejemplo, si estamos de pie o acostados. El utrículo es una de varias estructuras y órganos del cuerpo que proporcionan el sentido del equilibrio; en conjunto, comprenden el sistema vestibular.

Las células ciliadas y las células de apoyo pueden ser dañadas por medicamentos, infecciones o enfermedades, lesiones o envejecimiento, y dar lugar a pérdida de audición y problemas de equilibrio. En los seres humanos, estas células no pueden repararse naturalmente por sí mismas, por lo que los tratamientos eficaces son limitados.

Además, hay solo unos pocos miles de estas células sensoriales, y están metidas profundamente en un canal óseo, lo que hace que sean difíciles de estudiar.

Para obtener una mayor comprensión del desarrollo de las células del oído interno, el Dr. Matthew Kelley, jefe de la Sección de Desarrollo de Neurociencia en el NIDCD, y su equipo de investigación utilizaron la secuencia de una sola célula de ARN, la nueva tecnología que puede extraer de manera integral los datos de la actividad genética mediante una sola célula. Otros métodos para obtener este tipo de datos requieren, comúnmente, miles de células. Saber qué genes están activos puede decir a los científicos mucho sobre las características y funciones individuales de una célula.

El equipo de Kelley analizó 301 células –algunas células ciliadas y algunas células de apoyo– tomadas de la cóclea y el utrículo de ratones recién nacidos. Mediante la comparación de perfiles de actividad génica de las células, los investigadores encontraron patrones únicos en las células ciliadas y en las células de apoyo. También descubrieron evidencia de subgrupos de células dentro de cada una de estas clases. Aunque poco se sabe acerca de estos subgrupos, los investigadores especulan con que los distintos patrones de actividad génica de las células pueden reflejar funciones especializadas.

Los datos también permitieron a los científicos identificar patrones de desarrollo diferentes de actividad de los genes. Las células en la parte vestibular del oído interno se desarrollan un poco a diferentes velocidades, por lo que cada célula estaba en un punto ligeramente diferente en su maduración cuando los investigadores las examinaron. Mediante el análisis de perfiles de actividad génica de las células, los científicos fueron capaces de identificar los genes que están activos en cada etapa del desarrollo, sacando a la luz importantes pistas sobre cómo se forman las células ciliadas especializadas.

“El uso de esta técnica de perfiles de una sola célula proporciona una nueva opción para identificar la actividad genética de las células, sobre todo en los sistemas con un número limitado de células, como en el caso del oído interno”, dijo Kelley, autor principal del estudio. “La identificación de los mapas de expresión génica durante el desarrollo de las células del oído interno es esencial para la comprensión de cómo se forman, y puede ayudar a crear maneras de regenerar estas células”, añadió.

En el segundo estudio, los investigadores también tomaron ventaja de la tecnología de secuencia de ARN en una sola célula. Usaron un enfoque computacional experimental para buscar regiones reguladoras comunes en los genes expresados en las células ciliadas. Los científicos descubrieron que un grupo de genes reguladores llamado Regulatory Factor Xs (RFX) ayuda a conducir los genes que son preferentemente activos en las células ciliadas.

Los investigadores también mostraron que los genes RFX tienen un papel esencial en la audición. Los ratones que carecen de dos proteínas RFX comenzaron a perder sus células ciliadas y su audición cerca de dos semanas después del nacimiento. Después de tres meses, estos ratones eran completamente sordos. Los investigadores concluyeron que los RFX reguladores de genes RFX, aunque no decisivos en el temprano desarrollo de las células ciliadas, son necesarios para la maduración de las células y su supervivencia a largo plazo.

 

Articulo original en inglés: http://www.nidcd.nih.gov/news/releases/15/Pages/10152015.aspx

 

Versión en español: Ana Varco para AMANDOS

Historia 9 – Mujer (Lilian Andrea Gómez)

A ver, ¿por dónde comenzar? ¡Ha pasado tanto que ya no sé por dónde hacerlo!

Soy natural de Formosa, en Argentina, y vivo, siempre ha sido así, en la ciudad capital de esta bella provincia. Empecé a escuchar con dificultad, a oír menos, a los 20 años…

(Para leer la historia completa, haz clic en el siguiente enlace: http://www.amandos.org/quienes-somos/generica/lilian-andrea-gomez.html)