Para comprobar si llegará a ser posible la generación de una vacuna universal contra la gripe que sólo sea necesario inyectar una vez en la vida, el grupo de Mariano Esteban en el Centro Nacional de Biotecnología del CSIC ha creado una proteína quimérica que incluye partes de otras proteínas de este virus. Estas partes son fundamentales para la respuesta inmune contra diversas vacunas ya utilizadas, siendo la idea que funcione contra cualquier estirpe de virus y no sea necesario vacunar anualmente.

Mediante ingeniería genética, la proteína quimérica ha sido incluida dentro de la nucleoproteína NP del virus de la gripe y dos de las proteínas que suelen activar la respuesta inmunitaria contra esta familia de virus (la hemaglutinina y la neuraminidasa) han sido fusionadas en una sola.

Para esta prueba de concepto, se ensayó en ratones cómo de efectiva era ante una infección de gripe. “Aunque no hay reducción en la mortandad -señala Esteban- si que se observa una reducción en la viremia”. Además, como se retrasa la mortandad de los ratones, se puede pensar que estos trabajos van en la buena dirección hacia la creación de una vacuna universal que induzca respuestas inmunes suficientes para disminuir  la infección por gripe y que evite vacunarse anualmente.

Referencia:
Goodman, A., Heinen, P., Guerra, S., Vijayan, A., Sorzano, C., Gomez, C., & Esteban, M. (2011). A Human Multi-Epitope Recombinant Vaccinia Virus as a Universal T Cell Vaccine Candidate against Influenza Virus PLoS ONE, 6 (10) DOI: 10.1371/journal.pone.0025938

El problema es que las cosas no son tan sencillas como nos las cuentan.

El truco está en que entierro la patata antes del invierno. Si no lo hiciera así, saldría la planta con sus flores y todo, pero no daría patatas. La planta de patata, originaria de los Andes, es capaz de detectar cuándo las noches son más largas y hay bajas temperaturas. Es entonces cuando produce sus tubérculos. Estas condiciones ambientales, a las que muchos humanos llamamos otoño o invierno, no se dan en lugares cercanos al ecuador y en los que no hace frío en invierno. De ahí que en zonas de África donde pasan hambrunas no sea posible cultivar patatas para solucionar este problema.

Lo que ha conseguido el grupo de Salomé Prat en el Centro Nacional de Biotecnología del CSIC ha sido precisamente identificar tanto el gen que causa la formación del tubérculo como el mecanismo capaz de mantener su actividad con el tiempo. Con esta información y con las herramientas biotecnológicas actuales se podrían “crear o seleccionar variedades capaces de activar este gen” en países como Somalia o Etiopía, “en los que el cultivo de patata es estratégico en la lucha contra la pobreza”, explica la propia Prat.

Ahora bien, alguien tendrá que decidir si se pueden emplear patatas transgénicas para luchar contra el hambre. ¿Qué pensarán de esto Greenpeace, Monsanto o la FAO?

Referencia:
Navarro, C., Abelenda, J., Cruz-Oró, E., Cuéllar, C., Tamaki, S., Silva, J., Shimamoto, K., & Prat, S. (2011). Control of flowering and storage organ formation in potato by FLOWERING LOCUS T Nature DOI: 10.1038/nature10431

Sin embargo, un trabajo reciente publicado por Robert Rogers en la Universidad de Oxford, muestra lo importante que es la serotonina en las relaciones sociales y la toma de decisiones. Sus resultados indican que este neurotransmisor participa en mecanismos de aprendizaje de errores, comportamiento social y toma de decisiones según equidad y afiliación.

El Dr. Rogers estudió la relación entre la serotonina, la depresión y la función social partiendo de las siguientes premisas:

• El aislamiento social es un factor de riesgo para la depresión.
• La serotonina parece que juega un papel importante en el establecimiento y consolidación de los contactos sociales.
• Fallos en la regulación de la serotonina pueden crear impedimentos sociales que desemboquen en trastornos psicológicos o psiquiátricos.

Para realizar el estudio, los autores regularon la serotonina cerebral de los sujetos participantes. La serotonina puede ser temporalmente eliminada utilizando una dieta controlada que sea deficiente en su precursor, el triptófano, y puede incrementarse en el cerebro de personas sanas –que no sufran ansiedad, depresión o trastornos del humor- utilizando drogas que inhiban la reabsorción de la serotonina por las neuronas.

Una vez realizados los trabajos experimentales, los resultados encontrados fueron:

• La eliminación del triptófano desciende las interacciones de cooperación en el test del dilema del prisionero.
• La eliminación del triptófano parece impedir la habilidad de los individuos para aprender a través de una tarea de cooperación social.
• En una tarea de decisión y reparto de recursos, la eliminación del triptófano cambia el comportamiento de la toma de decisiones en mujeres, pero no en hombres.
• El córtex prefrontal medial se activa cuando observamos conductas sociales en otras personas.
• Cuando se trabaja en grupos en una tarea de recolección de recursos, la eliminación de triptófano produce una tendencia a ir en contra del comportamiento promedio del grupo, aún cuando esta decisión ya haya sido tomada anteriormente con resultados adversos.

Según estos resultados, el Dr. Rogers y sus colaboradores concluyeron que estos impedimentos sociales –déficit en la iniciación de comportamientos sociales, fallos en el aprendizaje de la experiencia social y errores en la toma de decisiones sociales- provocados por bajos niveles de serotonina, puede estar en el origen de los trastornos de humor, depresión o ansiedad, haciendo a las personas más propensas a sufrirlos. Hacen falta nuevos estudios para concretar mejor estos resultados, pero en principio, las desviaciones cognitivas y de aprendizaje encontradas, señalan un papel de la serotonina en los circuitos de reforzamiento, aversión y elección social a nivel del córtex prefrontal.

Referencia:
Rogers RD (2011). The roles of dopamine and serotonin in decision making: evidence from pharmacological experiments in humans. Neuropsychopharmacology : official publication of the American College of Neuropsychopharmacology, 36 (1), 114-32 PMID: 20881944

En un intento por comprender los mecanismos moleculares que controlan la respuesta inmune antitumoral, el grupo de Santos Mañes en el Centro Nacional de Biotecnología del CSIC, en colaboración con la Clínica Mayo de los Estados Unidos, ha estudiado el papel de una proteína situada en la membrana de las células. Conocida como receptor CCR5, Mañes ya comprobó en 2003 que en pacientes que habían sobrevivido al cáncer de mama eran menos frecuentes mutaciones que impedían el correcto funcionamiento de esta proteína.

Para poder diseñar nuevos tratamientos contra el cáncer, el grupo de Mañes ha generado diversos modelos de cáncer en ratón en los que puede eliminar la proteína CCR5 en todas las células del organismo o específicamente en un grupo de glóbulos blancos, los linfocitos T. Mediante ensayos con químicos cancerígenos, han podido averiguar que los linfocitos que expresan CCR5 producen una respuesta inmune contra el cáncer que lleva, en un 70% de los casos, a la “eliminación total del cáncer en ratones”. Unos resultados que ponen de manifiesto que CCR5 funciona reduciendo el crecimiento tumoral.

Lamentablemente, estos resultados no se repiten en aquellos tumores en los que el sistema inmune no reconoce como extrañas a las células cancerígenas. Eso sí, ya existen tratamientos que estimulan el sistema inmune y Santos Mañes ha podido observar que tienen una “eficacia máxima cuando los ratones expresan CCR5″.

Los resultados obtenidos, señalan a la activación de CCR5 como un posible tratamiento contra el cáncer, aunque, como apunta Mañes, “poder aplicar estos descubrimientos en clínica requerirá nuevas y más profundas investigaciones”.

Referencias:
Gonzalez-Martin, A., Gomez, L., Lustgarten, J., Mira, E., & Manes, S. (2011). Maximal T Cell-Mediated Antitumor Responses Rely upon CCR5 Expression in Both CD4+ and CD8+ T Cells Cancer Research, 71 (16), 5455-5466 DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-11-1687
Mañes S, Mira E, Colomer R, Montero S, Real LM, Gómez-Moutón C, Jiménez-Baranda S, Garzón A, Lacalle RA, Harshman K, Ruíz A, & Martínez-A C (2003). CCR5 expression influences the progression of human breast cancer in a p53-dependent manner. The Journal of experimental medicine, 198 (9), 1381-9 PMID: 14597737

En los mamíferos, cuando el espermatozoide se une al óvulo, los dos núcleos se fusionan en uno solo. Sin embargo, tras el proceso de apareamiento de este hongo los dos núcleos que se han apareado no se fusionan y conviven como entidades separadas en el mismo citoplasma, un estado que los biólogos llaman dicarionte.

Ustilago maydis es un parásito que afecta a las plantas de maíz, uno de los motivos por los que José Pérez-Martín lo estudia en el Centro Nacional de Biotecnología del CSIC. Otra es que presenta una muy interesante pregunta científica, ¿cómo consigue que, tras la división, las células hijas hereden cada una un par de núcleos diferentes? Las células dicariontes están obligadas a establecer un ciclo celular diferente al ciclo celular tradicional.

Aunque pudiera esperarse que el control de este ciclo celular diferente corriera a cargo de proteínas diferentes, el grupo dirigido por José Pérez-Martín acaba de descubrir que no es así, que se regula por “un sistema de control celular conservado en todos los eucariotas”. De hecho, son proteínas conocidas desde hace bastante tiempo por los oncólogos (la cascada Atr1-Chk1) ya que detectan cualquier daño en el ADN y evitan que la célula dañada se divida. Para ello, alargan la duración de la fase previa a la mitosis, la cual no se inicia hasta que el daño se haya solucionado.

Y eso es precisamente lo que hacen estas proteínas en las células de U. maydis. Sin que exista daño alguno en el ADN, alargan el tiempo previo a la mitosis permitiendo que los núcleos se distribuyan equitativamente entre las células hijas.

Aparte del interés puramente básico, Pérez-Martín nos comenta que la mayor parte de las setas comestibles están formadas por células dicariontes y que controlando estas proteína podría ser posible acelerar a voluntad su capacidad de crecimiento. De hecho, en su laboratorio ya han empezado a manipular una de estas setas, Coprinus cinerea.

Referencia:
de Sena-Tomas, C., Fernandez-Alvarez, A., Holloman, W., & Perez-Martin, J. (2011). The DNA Damage Response Signaling Cascade Regulates Proliferation of the Phytopathogenic Fungus Ustilago maydis in Planta THE PLANT CELL ONLINE, 23 (4), 1654-1665 DOI: 10.1105/tpc.110.082552

Esta adaptación se produce porque los mecanismos de control cognitivo de alto nivel registran la información que produce la interferencia –en concreto en el córtex cingulado anterior- y activan la actuación de la corteza prefrontal para que intervenga y reduzca la susceptibilidad a la interferencia.

Este control cognitivo se ha demostrado que se produce cuando la interferencia se experimenta conscientemente. Sin embargo, el grupo de Simon van Gaal acaba de comprobar que este fenómeno de adaptación a la interferencia se produce también con estímulos inconscientes, demostrando así el alto grado de influencia que tiene la información inconsciente sobre nuestros comportamientos, opiniones y decisiones, presentes y futuros.

Para ello, los investigadores crearon un experimento en el que la interferencia se producía inconscientemente, enmascarando completamente el estímulo que la producía. Como control de la tarea realizaron paralelamente el mismo experimento pero sin enmascarar el estímulo. Los resultados obtenidos mostraron que, en efecto, existía un efecto de adaptación a la interferencia tanto por los estímulos conscientes como por los inconscientes.

Estos hallazgos demuestran que la información inconsciente puede tener una influencia importante sobre nuestro comportamiento y que esta influencia es ejercida sobre funciones de control cognitivo de alto nivel: el control inhibitorio, la conmutación de tareas, la corrección de errores o la adaptación a la interferencia –presente estudio-; sobre las que se creía que sólo podía actuar la información consciente. Todo esto conlleva a que se amplíen los límites funcionales de la información inconsciente, expandiendo la influencia potencial de este tipo de información no ya sobre nuestras actuaciones inmediatas, sino sobre decisiones y comportamientos futuros.

Referencia:
van Gaal, S., Lamme, V., & Ridderinkhof, K. (2010). Unconsciously Triggered Conflict Adaptation PLoS ONE, 5 (7) DOI: 10.1371/journal.pone.0011508

En el Centro Nacional de Biotecnología la investigadora Inés Antón acaba de descubrir que una proteína llamada WIP regula tanto la maduración de las neuronas como su actividad a la hora de conectarse entre ellas. Como ella misma nos explica, “esta proteína regula el momento en el que las neuronas empiezan a elaborar su morfología arborizada típica, actuando a modo de freno para evitar que comiencen a desarrollarse prematuramente”.

El grupo de Antón generó hace ya 9 años una raza de ratones que no contienen esta proteína. Y como se sabe desde hace tiempo que es esencial para que células como los glóbulos blancos tengan una estructura correcta, decidieron estudiar su función en otras células para las que la arquitectura celular es fundamental para su funcionamiento, las neuronas.

Dentro del grupo de Antón, Ana Franco centró sus esfuerzos en las células del hipocampo, implicadas tanto en la memoria como en el manejo del espacio. Como podemos ver en el vídeo de la derecha, enseguida llamó la atención a este grupo de investigación el mayor tamaño de las neuronas sin la proteína WIP y el “crecimiento excesivo de las ramificaciones”.

Pero las diferencias no están tan sólo en la apariencia de las neuronas. Como detalla Antón, “en este trabajo describimos que la deficiencia en WIP también aumenta la amplitud y la frecuencia de algunas corrientes eléctricas existentes en las neuronas”. Siendo estas corrientes uno de los modos por el que se transmite la información de una neurona a otra, estos descubrimientos indican que WIP no sólo controla su estructura, sino que también interviene en el funcionamiento de las neuronas.

Referencia:
Franco A, Knafo S, Bañón-Rodríguez I, Merino-Serrais P, Fernaud-Espinosa I, Nieto M, Garrido JJ, Esteban JA, Wandosell F & Antón IM. WIP is a negative regulator of neuronal maturation and synaptic activity. Cerebral Cortex doi: 10.1093/cercor/bhr199