Un nuevo marcador del cáncer podría ayudar a la detección temprana

En comparación con sus primas sanas, las células cancerígenas son un desastre caótico: a menudo poseen cromosomas extras, formas anormales, y otros atributos extraños. En la actualidad, los científicos han descubierto una extraña característica que parece ser exclusiva de las células cancerígenas: unos largos tramos de ARN repetitivos, conocidos como satélites. Una investigación preliminar sugiere que los satélites aparecen temprano dentro del desarrollo del cáncer, un hallazgo que podría ayudar, en última instancia, a la detección temprana.
"Es un hallazgo muy interesante y provocativo", afirma Stuart Orkin, presidente de oncología pediátrica en el Dana-Farber Cancer Institute, y que no estuvo involucrado en la investigación. "Esto sugiere cambios al por mayor en la expresión génica de las células cancerígenas que hasta ahora eran desconocidos. Alude a la forma en que la cromatina [la masa de ADN y las proteínas que componen los cromosomas] y la expresión de genes en las células cancerígenas se ven perturbadas de manera global".

David Ting, Daniel Haber, y un grupo de colaboradores en el Massachusetts General Hospital, descubrieron los marcadores por accidente, mientras que Ting estudiaba en ARN de un grupo de células tumorales. El ADN que codifica los genes normalmente se transcribe en ARN, que después se traduce en proteínas. Ting quedó desconcertado tras la aparición de moléculas de ARN cuya secuencia no se correspondía con los genes. Descubrió que, en vez de ello, las secuencias correspondían a satélites, segmentos de ADN repetitivos que se transcribían en ARN, pero nunca se traducían en proteínas.
"Nos sorprendimos al descubrir que [los satélites] se expresan en cantidades gigantescas en el tejido tumoral en comparación con el tejido normal", asegura Ting. Las pruebas de seguimiento, tanto en ratones como en tejidos humanos con cáncer, revelaron altos niveles de satélites en diferentes tipos de tumores, incluyendo el cáncer de pulmón, riñón, ovario, de próstata y el cáncer de páncreas.
"Este es un hallazgo fascinante, puesto que no hay precedentes de la búsqueda de una sola clase de ADN que esté uniformemente sobre-expresada en distintos tipos de cáncer", afirma Bert Vogelstein, profesor de oncología y patología en el Sidney Kimmel Comprehensive Cancer Center de la Universidad Johns Hopkins. "Parece ser cierto en casi todos los cánceres que observaron".
Aunque los científicos conocen desde hace años la existencia de repeticiones satélite en el genoma—representan alrededor del cinco por ciento del genoma—el papel que desempeñan en las células sanas todavía no está claro. "Durante mucho tiempo, han sido ignorados, puesto que pensábamos que era ADN residual", asegura Ting. De hecho, la mayoría del software utilizado para analizar las secuencias de ADN está diseñado para eliminar estos tramos de su análisis, afirma.

Los científicos saben que los satélites se expresan durante el desarrollo fetal, y se cree que ayudan a los cromosomas a dividirse normalmente. Esta similitud entre las células cancerígenas y las células embrionarias—ambas pueden proliferar extensamente—podría dar una pista sobre el papel que juegan los satélites en el cáncer. "De alguna manera el cáncer ha encontrado una manera de ir hacia atrás, de secuestrar un programa desde una fase temprana en el desarrollo para hacer un uso malicioso", advierte Ting.

Sin embargo, los investigadores no saben todavía si los satélites desempeñan un papel central en el desarrollo del cáncer o si simplemente reflejan un proceso maligno distinto. Podría ser similar a, por ejemplo, el antígeno prostático específico (PSA), que se encuentra en altos niveles en células de cáncer de próstata, pero que no juega un papel en el cáncer. De cualquier manera, esperan que las secuencias repetitivas proporcionen un nuevo biomarcador para el diagnóstico del cáncer.

Si los científicos confirman que la expresión de los satélites sólo se produce en altas concentraciones en las células cancerígenas del tejido adulto, podrían ser capaces de diagnosticar con precisión el cáncer a partir de cantidades muy pequeñas de tejido, como por ejemplo las células recogidas durante las biopsias con aguja. El equipo de Ting ya ha llevado a cabo algunas pruebas iniciales en células de cáncer de páncreas recogidas tras biopsias con aguja. Con una sonda fluorescente molecular diseñada para unirse a los satélites, "podemos ver cómo se iluminan las células cancerígenas, mientras que las células no cancerígenas no lo hacen", afirma Ting. En la actualidad, los patólogos analizan las células basándose principalmente en su apariencia bajo el microscopio, y su valoración puede variar ampliamente.

El equipo de Ting también descubrió altas concentraciones de satélites en un tipo de células precancerígenas que preceden al cáncer de páncreas. "Eso implica que los satélites se activan de forma relativamente temprana dentro del desarrollo del cáncer", explica Ting. De ser así, espera que se puedan utilizar para detectar el cáncer también de forma temprana. "Estamos tratando de tener una idea del paisaje. ¿En qué porcentaje de otros tipos de cáncer se produce este fenómeno? Parece ser algo frecuente, aunque no tenemos cifras".

Los investigadores afirman que fueron capaces de hacer este descubrimiento, en parte, gracias al tipo de secuenciador que usaron—uno de Helicos Biosciences que lee las moléculas individuales de ADN y ARN, permitiendo a los científicos contar el número de moléculas de ARN en las muestras. La mayoría del resto de secuenciadores en el mercado tienen que replicar las moléculas de ARN o ADN bajo estudio antes de secuenciarlas.

Ting espera que otros científicos comiencen a buscar satélites en sus propias muestras. "Creemos que este es un primer paso hacia una nueva área de investigación contra el cáncer", asegura.

Fuente: Technologyreview

Las bacterias de las manos podrían convertirse en los nuevos forenses de las huellas dactilares

Un equipo de bioingenieros de la Universidad de Colorado en Boulder, han desarrollado un método capaz de identificar a las personas mediante las bacterias que se encuentran en las propias manos. El sistema puede realizar una comparación con las muestras bacterianas presentes en cualquier lugar, como en nuestro teclado del portátil, para posteriormente cotejarlas con las de la persona, identificando con relativa precisión al individuo en concreto, lo cual abre interesantes aplicaciones en el ámbito forense.

Como resultado, incluso las personas más limpias pueden tener cerca de 150 especies de bacterias diferentes en las manos, estas a su vez, tienen un genoma único para esa persona. Con lo cual estas bacterias potencialmente podrían convertirse en una herramienta forense condenatoria en escenas de crímenes, lo que permite a los investigadores obtener la información única del ADN del autor del delito.

De momento los ladrones no tienen porque preocuparse de que sus bacterias sean identificadas a corto plazo. El método de identificación posee entre un 70 y un 90 por cierto de precisión, un margen de error demasiado amplio, incluso para la mayoría de los tribunales de justicia. Hay todavía muchas preguntas por responder, como por ejemplo; ¿si más de una persona toca un objeto en concreto, se pondrá en peligro el perfil microbiano de cada uno?, ¿es suficientemente estable el microbioma como para ser utilizado como un identificador (ya que, por ejemplo, tomar antibióticos pueden modificar el perfil de las bacterias)?, ¿los delincuentes pueden alterar intencionalmente su perfil de bacterias para engañar a los investigadores o realizar pruebas falsas?.

A la espera de que la tecnología creada sea perfeccionada para garantizar mayor precisión, hay que recordar que los perfiles de las especies bacterianas poseen una mayor complejidad y ofrecen más datos que el propio ADN. Por ejemplo, las marcas de huellas no pueden ser siempre adecuadamente utilizadas para la identificación, pero pueden ser extraídos los datos bacterianos (una muestra microbiana de la piel proporciona 100 veces más datos que el propio ADN humano). El microbioma ofrece indicios que el ADN de por sí solo no puede, pudiendo hallar datos referentes del lugar donde vive y trabaja una persona o que tipo de alimentación tiene. Incluso los gemelos idénticos que comparten un perfil de ADN, poseen unas características bacterianas muy diferentes, dando a los investigadores otra forma de diferenciar a los sospechosos.

Todavía hay mucho trabajo por hacer antes de conseguir un margen de error al 0 por cierto, mientras tanto el procedimiento sin duda podría servir como una herramienta más para los forenses, aunque la evidencia no sea admisible en un juicio por el momento. Sin embargo ayudaría a la policía a identificar mejor a los presuntos sospechosos para centrar las vías de investigación, muy al estilo de la serie televisiva CSI.

Fuente: Fierasdelaingenieria