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  • Descifran el genoma de más de 4.000 tumores

    Descifran-el-genoma-de-mas-de-4_000-tumores_image365_Investigadores de grupo de Genómica Biomédica de la Universidad Pompeu Fabra (UPF), liderados por Núria López-Bigas, han llevado a cabo un estudio que reúne las mutaciones descritas en 4.623 tumores originados en trece órganos diferentes.

    El objetivo del trabajo, publicado esta semana en la revista Nature Methods, es identificar los genes implicados en el desarrollo de la enfermedad y avanzar hacia la medicina personalizada del cáncer.

    El cáncer se debe a variaciones en el genoma de las células presentes desde el momento del nacimiento o, sobre todo, a alteraciones que se acumulan durante la vida debido a factores biológicos intrínsecos o ambientales. Sin embargo, solo unas cuantas de estas alteraciones son claves para iniciar la enfermedad y hacerla progresar, indica el artículo.

    Solo unas cuantas de las alteraciones que se acumulan en los genes a lo largo de la vida son claves para iniciar un cáncer

    «El análisis conjunto de un gran número de genomas de tumores nos permite identificar los patrones que indican qué mutaciones y genes son claves para su desarrollo», ha explicado López- Bigas, investigadora principal del estudio.

    En este trabajo los autores describen IntOGen Mutations, una plataforma computacional que analiza las características de las mutaciones observadas en los tumores mediante algoritmos.

    «Algunos de los genes clave que hemos identificado codifican proteínas que son posibles dianas para nuevos tratamientos contra el cáncer», señalan los autores. “Esta información puede afinar el diagnóstico de cada paciente, señalar marcadores para la detección precoz de la enfermedad y utilizar las estrategias terapéuticas existentes más adecuadas».

    Para los expertos, este hecho tiene implicaciones en el avance de la medicina personalizada del cáncer, que consiste en tratar la enfermedad con estrategias terapéuticas diseñadas para los mecanismos específicos del tumor de cada paciente.

    Disponibles para la comunidad científica

    Los resultados de analizar los 4.623 tumores están ahora disponibles para la comunidad científica y el sistema está preparado para que el usuario pueda analizar sus propios datos y compararlos con los ya existentes. Además, el sistema se irá actualizando a medida que se vayan secuenciando nuevos tumores.

    Los tumores analizados pertenecen a los tipos de mayor prevalencia entre la población española, como los cánceres de mama, colon, riñón, ovario, estómago, pulmón, cerebro, hígado, cabeza y cuello, así como también la leucemia.

    En un futuro no muy lejano será posible que el diagnóstico rutinario de un paciente de cáncer incluya la secuenciación de su genoma –o parte de este– para ayudar a decidir el tratamiento más adecuado. «El conocimiento que obtenemos con el análisis de miles de tumores nos permite interpretar mejor las mutaciones observadas en el tumor de un nuevo paciente», concluye López- Bigas.

  • Desarrollan un interruptor atómico basado en el control de la posición de un solo átomo

    Documento2SINC  – Avances recientes en nanotecnología han permitido miniaturizar a escala atómica los interruptores electrónicos. Ahora, un equipo internacional de científicos de la Universidad de Constanza en Alemania —en el que se encuentra el físico Juan Carlos Cuevas de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM)— ha demostrado que un nanohilo de aluminio puede usarse como un interruptor que se enciende y se apaga controlando eléctricamente la posición de un único átomo.

    De acuerdo con el trabajo publicado recientemente en la revista Nature Nanotechnology, estos interruptores atómicos podrían convertirse en los elementos de memoria no volátil más pequeños que hasta ahora se hayan desarrollado para el almacenamiento de información.

    Los experimentos que llevaron a estas conclusiones debieron realizarse a muy bajas temperaturas (por debajo de 1 K), ya que es en estas condiciones que el aluminio se convierte en un material superconductor.

    Alcanzar la superconductividad del aluminio permitió a los científicos utilizar las características corriente-voltaje para revelar las propiedades cuánticas de transporte en ambas posiciones del interruptor (apagado y encendido).

    “En los experimentos se utilizó un puente metálico basado en una película delgada o nanohilo de aluminio —explica Juan Carlos Cuevas—. Este puente se rompe primero de forma controlada por medios mecánicos para formar un contacto con apenas unos pocos átomos en su parte más estrecha. Después se hace pasar una corriente eléctrica mediante un complejo protocolo, hasta que se consigue que el nanohilo exhiba dos valores de la resistencia eléctrica bien definidos. Cuando esto ocurre, el nanocircuito se comporta como un interruptor electrónico”, completa el físico de la UAM.

    En el plano teórico los investigadores llevaron a cabo simulaciones por ordenador para averiguar las configuraciones atómicas que se generan en el interruptor. Estas simulaciones, combinadas con un teoría cuántica de la conducción eléctrica, permitieron a los científicos demostrar que el proceso de conmutación del interruptor se produce por la reordenación de un solo átomo inducida por el paso de la corriente.

    Su diseño simple de dos electrodos facilitaría su utilización en futuros dispositivos

    Arquitectura sencilla

    En su trabajo los científicos señalan que una de las ventajas esenciales de este nuevo tipo de interruptores es su arquitectura, la cual se basa en una sencilla configuración de dos electrodos.

    “La fabricación de un dispositivo con tres electrodos, que es la estrategia que se había seguido hasta ahora, es considerablemente más compleja, especialmente a escala atómica. Esto —explica Cuevas— es debido a la diferente función de los electrodos: dos de ellos sirven como cables de corriente, mientras que por el tercero no circula la corriente y es responsable del encendido o apagado del interruptor”.

    En el nuevo interruptor atómico la conmutación se lleva a cabo con la ayuda de los mismos dos cables que se emplean para la lectura de su estado. La simplicidad de este diseño podría facilitar su uso en dispositivos reales en un futuro cercano.

  • Publican el mapa de la variación genética funcional en humanos

    Publican-el-mapa-de-la-variacion-genetica-funcional-en-humanos_image365_SINC – Científicos europeos, liderados por investigadores de la Universidad de Ginebra (UNIGE), presentan hoy un mapa que señala las causas genéticas de las diferencias entre individuos. El estudio, publicado en las revistas Nature y Nature Biotechnology, ofrece el conjunto más grande de datos nunca presentado hasta ahora que enlazan la información del genoma humano, su ADN, con la actividad funcional de estos genes, su ARN.

    Este trabajo se engloba en el marco del proyecto GEUVADIS (Genetic European Variation in Health and Disease), financiado por el 7º programa marco de la Comisión Europea y coordinado por Xavier Estivill, jefe de grupo en el Centro de Regulación Genómica (CRG) en Barcelona. Además del CRG, también han participado en el trabajo investigadores de dos instituciones españolas más: el Centro Nacional de Análisis Genómico (CNAG) y la Universidad de Santiago (USC).

    La importancia de este estudio reside en la relevancia de comprender cómo el genoma de cada uno puede hacernos más o menos susceptibles de sufrir una enfermedad, uno de los grandes retos científicos de hoy. Los genetistas estudian cómo los diferentes perfiles genéticos influyen en que determinados genes se activen o desactiven en cada persona, lo que podría ser la causa de muchas enfermedades genéticas.

    Comprender cómo el genoma de cada uno puede hacernos más o menos susceptibles de sufrir una enfermedad es uno de los grandes retos científicos de hoy

    El mayor estudio de secuenciación de ARN

    El trabajo que se publica hoy ha sido llevado a cabo por 50 científicos de nueve centros de investigación europeos. En él se mide la actividad genética (es decir, la expresión de los genes) secuenciando el ARN en células humanas de 462 individuos, de los que ya se habían definido sus secuencias de ADN en el marco del proyecto los 1.000 genomas. Así pues, este estudio añade una interpretación funcional al catálogo más importante de genomas humanos.

    “La riqueza de la variación genética que influye en la regulación de nuestros genes nos ha sorprendido», afirma Tuuli Lappalainen, coordinadora del estudio e investigadora en la Stanford University. «Es importante que nos hagamos una idea de las leyes generales sobre cómo funciona el genoma humano en vez de fijarnos en genes individuales». El descubrimiento biológico ha sido posible gracias a una enorme cantidad de datos sobre el ARN de muchas poblaciones humanas.

    Un impulso hacia la medicina personalizada

    Conocer qué variantes genéticas son las responsables de las diferencias en la actividad de los genes entre individuos puede convertirse en una poderosa clave para el diagnóstico, el pronóstico y la intervención en diferentes enfermedades. Emmanouil Dermitzakis, líder del estudio, enfatiza que el trabajo que se presenta hoy tiene profundas implicaciones para la medicina genómica. «Comprender los efectos celulares de las variantes a la predisposición de enfermedades nos ayudará a comprender los mecanismos que causan las enfermedades», señala Dermitzakis. «Esto es esencial para desarrollar tratamientos en el futuro.»

    Este trabajo abre el camino hacia el estudio de la función génica basada en la información que contiene el ARN y sus variantes en la población

    «Los resultados de hoy enlazan la variabilidad genética a nivel estructural con los perfiles de expresión génica. Este trabajo abre el camino hacia el estudio de la función génica basada en la información que contiene el ARN y sus variantes en la población», explica Xavier Estivill, coordinador del proyecto GEUVADIS y líder de la contribución española en este estudio.

    Una rica fuente de datos para la comunidad científica

    Todos los datos del estudio están disponibles gratuitamente para toda la comunidad científica mediante el archivo genómico ArrayExpress del EMBL – EBI. El acceso abierto a los datos y a los resultados permite que los investigadores exploren y vuelvan a analizar los datos de diferente manera.

    «Hemos creado un recurso muy valioso para la comunidad internacional de genómica humana,» comenta Estivill. «Estos datos permitirán que los científicos de todo el mundo puedan abordar proyectos de investigación que van desde estudiar las funciones concretas de un gen determinado hasta describir complejas relaciones entre genes y los rasgos fisiológicos en los humanos. Esperamos que la publicación de hoy facilite el intercambio de datos adicionales y que nos permita progresar rápidamente para enlazar la expresión génica y la enfermedad.»