Nuevos avances nos acercan a la curación del SIDA

El virus del SIDA acaba de perder secretismo gracias al descubrimiento realizado el pasado dia 24 de abril por un equipo de investigadores del Instituto de Investigación Scripps que puede permitir avanzar en la tan esquiva vacuna preventiva del VIH. En colaboración con la Iniciativa Internacional de Vacuna del SIDA (IAVI), los científicos han descubierto un nuevo punto vulnerable del virus del VIH que puede convertirse en una diana idónea para ser atacada por los anticuerpos humanos para neutralizar la capacidad de infectar de una amplia variedad de cepas de VIH. «Se conocen otras ‘debilidades’ del VIH, pero la que hemos identificado podría servir para desarrollar una nueva vacuna», señala Dennis R. Burton, del Instituto de Investigación Scripps (EE.UU.). Los resultados se publican en dos artículos en la revista «Immunity».

El descubrimiento es parte de un esfuerzo más grande para desarrollar una vacuna eficaz contra el VIH . Dicha vacuna podría funcionar al provocar una fuerte respuesta inmune y de larga duración contra los puntos vulnerables del virus, que no varían apenas de cepa a cepa, y que, cuando se ligan a un anticuerpo, hacen que el VIH pierda su capacidad de infectar.

El VIH es uno de los virus más ‘inteligentes’ con el que se han encontrado los científicos. Aunque tiene ‘debilidades’, las oculta bajo una densa capa de azúcares de difícil comprensión y rápida mutación presentes en la superficie del virus que actúa a modo de escudos. Y debido a que gran parte de la respuesta de los

anticuerpos a la infección se dirige hacia esas zonas, su eficacia sólo es transitoria.

Antes de estos nuevos hallazgos, los científicos habían sido capaces de identificar sólo unas cuantas series diferentes de anticuerpos ampliamente neutralizantes capaces de alcanzar cuatro puntos vulnerables conservados del virus.

Para llegar a estos resultados los expertos han recogido muestras de sangre en África, India, Tailandia, Australia, el Reino Unido y EE.UU. de más de 1.800 voluntarios portadores del VIH pero con buena salud. Se trataba, explican, de identificar una rara familia de anticuerpos ampliamente neutralizantes. Así, vieron que el suero de un pequeño conjunto de las muestras obtenidas era capaz de resultó bloquear la capacidad de infectar del VIH, aunque en cultivos celulares de una amplia gama de aislados de VIH, lo que sugiere la presencia de dichos anticuerpos ampliamente neutralizantes.

De esta forma los investigadores encontraron un conjunto de ocho anticuerpos estrechamente relacionados y determinaron que los dos neutralizadores más potentes entre estos anticuerpos, PGT151 y PGT152,eran capaces de bloquear al virus en las dos terceras partes de un gran panel de cepas de VIH, que representa a casi todos los virus del sida del mundo.

Pero curiosamente, a pesar de su capacidad de bloquear al VIH, estos anticuerpos no se unen a puntos de vulnerabilidad del VIH ya descritos, denominados epítopos, en la proteína de cubierta del VIH Env, gp120 y gp41, sino a otro distinto. Hasta ahora se había visto que los anticuerpos neutralizantes se adherían a gp120 o a gp41, pero en el caso de los 2 nuevos anticuerpos no se unen sólo a la gp120 o gp41, pero sí a ‘pedazos’ de ambos.

Esta compleja información es especialmente relevante, asegura la investigadora Emilia Falkowska, porque «son los primeros anticuerpos neutralizantes contra el VIH que hemos encontrado que de forma inequívoca distinguen diferentes formas de la proteína Env, que es la forma a través la cual el VIH infecta a las células».

En el segundo trabajo se ha identificado, gracias a técnicas de microscopía electrónica, la ubicación del sitio de unión de PGT151 con Env. Y aunqueeste dato es valioso en sí mismo como una diana para una vacuna contra el VIH, su descubrimiento también apunta a la existencia de otros epítopos complejos y vulnerables similares en el VIH.

¿Que hace que nos sea tan molesto el chirrido de una pizarra?

Analizando cómo reacciona el cerebro cuando alguien hace chirriar tiza sobre una pizarra, un equipo de científicos de la Universidad de Newcastle descubrieron que se debe a una interacción entre la región del cerebro que procesa el sonido (corteza auditiva) y la amígdala, estructura cerebral que procesa las emociones. Concretamente, cuando a nuestro oído llegan sonidos desagradables, la amígdala modula a la corteza auditiva aumentando la intensidad de su actividad y generando emociones desagradables. En otras palabras, la parte emocional del cerebro modifica la percepción de los sonidos, de forma que nuestro cerebro "escucha con más intensidad" un chirrido que nos causa dentera que el agradable flujo del agua en un río, por ejemplo.

En su estudio, los investigadores establecieron también un ranking de los sonidos que más nos desagradan. Los primeros puestos los ocupan, en este orden, los que producen un cuchillo rozando una botella, un tenedor arañando un cristal, la tiza en la pizarra, frotar una regla con una botella, las uñas de las manos sobre una pizarra, el grito de una mujer y el sonido de una radial cortando, por ejemplo, una baldosa. Los sonidos considerados menos desagradables fueron un aplauso, la risa de un bebé, un trueno y el flujo del agua, según publicaron los autores en Journal of Neuroscience.

Los resultados podrían ayudar a explicar enfermedades como la hiperacusia, un síndrome que produce una disminución de la tolerancia a sonidos normales y naturales del ambiente, o la misofonia (literalmente "odio a los sonidos"), que se manifiesta como un fuerte enojo causado por los sonidos que originan otras personas al comer, sorber, masticar chicle o incluso respirar. También ayudarán a entender por qué la migraña agudiza la percepción de los aspectos desagradables de los sonidos.

Descifrado el "codigo de barras" de la mosca tsé-tse

Esta mosca es de lo más singular en el mundo de los insectos: se alimenta exclusivamente de la sangre de los seres humanos y los animales, da a luz a crías vivas y engorda a sus embriones en desarrollo con una mezcla

de proteínas que es similar a la leche de los mamíferos.

Pero además, la tsé-tsé es una terrible asesina. Su picadura puede transmitir el parásito que causa la tripanosomiasis o enfermedad del sueño. Si no recibe tratamiento, la enfermedad es mortal. La vacuna aún no se ha desarrollado y los tratamientos farmacológicos actuales tienen efectos secundarios no deseados.

La mosca tsé-tsé, transmisora de la enfermedad del sueño en los humanos -y de su equivalente en el ganado, la nagana-, en el África subsahariana, es hoy menos poderosa. Un equipo de científicos de todo el mundo ha secuenciado por primera vez el genoma completo de este peligroso insecto chupador de sangre, lo que permite echar un vistazo a sus singulares características genéticas y biológicas como si se tratara de un manual y facilitará a los investigadores el desarrollo de nuevas maneras de combatir la enfermedad, endémica y potencialmente mortal.

En rojo: área infestada por la mosca tsé-tsé

El «código de barras» de la tsé-tsé (Glosina morsitans), que esta semana describe la revista Science, ha sido desentrañado por los miembros de la Iniciativa Internacional del Genoma Glossina (IGGI) después de una década de esfuerzos. 

Se estima que unos 70 millones de personas en todo el África subsahariana están en riesgo de sufrir tripanosomiasis. Y debido a que la enfermedad también afecta a los animales, la cría de ganado en las zonas endémicas es difícil o imposible. Combatir a esta mosca ha sido durante mucho tiempo una prioridad en los países afectados ya que implica un problema social, económico y sanitario difícil de solventar. 

Hacia donde nos lleva la ingeniería genética

Hemos llevado a cabo la modificación genética de organismos desde hace miles de años. Empezamos a modificar la información genética de plantas cuando aun no se sabía que era un gen, ni siquiera se conocía la existencia de la célula. Por ejemplo, desde los inicios de la agricultura hemos estado seleccionando de una manera muy rudimentaria las características que más nos interesaban de las plantas a cultivar. Pasa lo mismo con los animales domésticos: han sufrido siglos de cruces planificados para potenciar los rasgos que más se avienen a nuestras necesidades. A partir de la segunda mitad del siglo XX, la ciencia permitió acelerar este proceso. Entender que los organismos están definidos por su ADN fue el primer paso para manipular (científicamente) en el laboratorio. Esto nos ha permitido añadir, quitar y modificar genes específicos de vegetales o animales, lo que se conoce como transgénicos.

Dejando de lado el impacto que puedan tener en la cadena alimentaria, estas alteraciones genéticas son una herramienta imprescindible en los laboratorios de todo el mundo. Gracias a ellas descubrimos cómo funcionan los genes y encontramos tratamientos para enfermedades. Se trabaja habitualmente con estos transgénicos, desde moscas a gusanos pasando por peces y, quizá lo más habitual, ratones. Actualmente podemos jugar con el ADN de una manera muy precisa, hasta el punto de que sabemos apagar o encender genes en momentos concretos y así conseguir animales inmunes al cáncer o con una esperanza de vida mucho más elevada de lo normal, por citar dos ejemplos de los miles que hay.

Viendo estos resultados prometedores, podríamos preguntar por qué no lo aplicamos directamente a los humanos: en principio, modificando nuestros genes podríamos hacernos resistentes a enfermar, mejorarnos en general. Hay dos razones que nos lo impiden. La primera es que es ilegal. Todos los países tienen leyes que condenan la manipulación de embriones porque, con los conocimientos que tenemos, las consecuencias serían imprevisibles y los resultados podrían vulnerar los derechos humanos más básicos. Pero este es un motivo formal: que esté prohibido no significa que en un momento dado alguien no decida saltarse las normas y probarlo. La segunda razón es que es imposible: por motivos que no están del todo claros, no se ha logrado utilizar con éxito estos procedimientos en ningún tipo de primate, lo que descarta también los humanos.

Esquema del sistema CRISPR-Cas

Una de las noticias científicas del año pasado fue el descubrimiento de un nuevo sistema para editar genomas llamado CRISPR-Cas, que permite cortar y pegar secuencias de una manera más rápida y efectiva. Es un hallazgo extremadamente útil para quienes preparan transgénicos para la investigación. Un artículo publicado en la revista Cell a principios de febrero sugiere, además, otra posibilidad. Usando el CRISPR-Cas, unos investigadores de la Universidad de Nankín, en China, han conseguido crear los primeros macacos manipulados genéticamente. Esto podría servir para estudiar fenómenos biológicos en un modelo evolutivamente más cercano, aunque ya hace tiempo que los experimentos en monos se han reducido mucho. Ahora ya solo se hacen en casos excepcionales y cuando no hay otra alternativa válida. Por tanto, las aplicaciones reales del descubrimiento seguramente serán pocas.

Pero si miramos un poco más allá entenderemos que esta noticia significa que hemos superado la última barrera técnica de la manipulación genética: ya funciona en primates. ¿Llegará el momento en que pensemos en intentarlo también en humanos? Por ahora no hay que preocuparse, porque el sistema no es muy efectivo: se necesitaron 180 embriones para conseguir 83 que pudieran ser implantados en úteros, de los que solo 10 embarazos progresaron y, al final, nació un solo mono transgénico. Unos números así hacen que no sea éticamente factible trasladarlo a nuestra especie. De momento...

Los protocolos sin duda mejorarán y, a lo largo de las próximas décadas, probablemente nos encontraremos en un punto en el que lo único que nos impedirá modificarnos será la voluntad de hacerlo. ¿Qué pasará entonces? ¿Seguiremos defendiendo una prohibición universal por los posibles malos usos, a pesar de los beneficios que se podrían derivar? Quizá nosotros no, pero nuestros hijos, o como mucho nuestros nietos, deberán implicarse en el debate, porque este puede ser el cambio más importante de la humanidad en todos sus milenios de historia. ¿Estaremos alguna vez a la altura para poder usar este regalo de la forma adecuada? ¿Qué futuro espera a la humanidad una vez hayamos aprendido todos los secretos de la genética? ¿Nuestra destrucción o el paso a un nuevo estado evolutivo? Confiemos en que, de la misma manera que hemos evitado que el descubrimiento de la energía nuclear nos borre del planeta, seremos lo suficientemente inteligentes para superar también este reto.

La vívora que fue devorada por su presa (una vez devorada)

Las serpientes devoran a sus presas vivas y enteras, de un bocado, sin masticar. Pero estos modales en la mesa pueden resultar muy peligrosos si la cena se pone rebelde. Un grupo de herpetólogos serbios descubrió en la isla de Golem Grad (curiosamente, conocida como Isla de la serpiente) en el lago Prespa, Macedonia, una joven víbora cornudahembra (Vipera ammodytes) con la cabeza de una escolopendra (Scolopendra cingulata) asomada por la parte inferior del abdomen. Por lo visto, el apetitoso bocado decidió encontrar un camino de salida y se desplazó a mordiscos por el interior del cuerpo del ofidio hasta ver la luz cerca de la cola. Ni el depredador ni la presa sobrevivieron al fatal encuentro gastronómico.

Posiblemente, la víbora creyó que su contrincante iba a ser mucho más fácil. Y se equivocó. La longitud total de la víbora era 20,3 cm y su anchura, de 9 mm (sin la presa), mientras que el ciempiés medía 15,4 cm, con un contorno de 10,1 mm. Inesperadamente, la masa de la víctima era mayor que la del depredador: la víbora pesaba 4,2 g y el ciempiés 4,8 g. En resumen, la presa constituía el 84% de la longitud del tronco del depredador, el 112 % del ancho de su cuerpo y el 114 % de su peso corporal. Demasiado para una sola comida y una pesada digestión.

Una disección posterior reveló la ausencia de órganos viscerales de la serpiente, permaneciendo solo la pared de su cuerpo. Todo el volumen corporal había sido ocupado por el ciempiés, por lo que los investigadores creen que la presa causó un daño químico o mecánico a los órganos digestivos del depredador.

En la isla de Golem Grad, las víboras adultas se alimentan de lagartos, serpientes y conejos pequeños, mientras que las juveniles consumen lagartos y escolopendras. Muchas serpientes y otras especies a menudo se alimentan de presas potencialmente peligrosas y hay informes de serpientes que mueren, por ejemplo, por asfixia, por intentar meter en sus bocas piezas de gran tamaño. Sin embargo, algunas aprenden a evitar este tipo de situaciones.

Según los investigadores, aunque se han observado antes víboras juveniles que consumen escolopendras, en este caso «la serpiente subestimó gravemente el tamaño y la fuerza del ciempiés», explican en su estudio (solo se encuentra en Inglés)