Una de las preguntas más interesantes sobre los virus es averiguar cómo se las arreglan para empaquetar todo su ADN. Algo que, según nos explica desde el Centro Nacional de Biotecnología el Dr.  José L. Carrascosa, es totalmente imprescindible para que puedan infectar a otras células.

Y aunque ya se conocía desde hace tiempo la existencia de unas proteínas llamadas terminasas que se encargan tanto de empaquetar como de intoducir el ADN dentro, los investigadores del CSIC han tenido que crear una especie de micropalancas de menos de medio milímetro de largo. Al unirse a las micropalancas, los científicos han sido capaces  de detectar en tiempo real el movimiento de estas proteínas.

A parte de comprobar que las terminasas se mueven, con las micropalancas han sido capaces de cuantificar la fuerza que desarrollan estas proteínas: entre 100 y 300 nN. Unas mediciones que resultan realmente impresionante si tenemos en cuenta suponen entre 10 y 30 millones de veces menos que la fuerza que ejerce sobre el suelo un objeto de un kilogramo de peso.

La investigadora predoctoral María I. Daudén nos cuenta que han sido capaces de “detectar el cambio conformacional provocado por la hidrólisis de ATP”, siendo las moléculas de ATP la energía que los virus obtienen de la célula a la que están infectando. De este modo, explica Johann Mertens, las terminasas son capaces de transformar energía química en movimiento.

Y aunque en estos tiempos en los que se economiza la ciencia a la industria no le interese lo que hagan los virus con su ADN, estas micropalancas podrían tener una gran cantidad de aplicaciones. Principalmente para el desarrollo de nuevas herramientas nanotecnológicas como puedan ser nanomáquinas y microsensosores que cada vez tienen un mayor número de aplicaciones.

Referencia:
Mertens, J., Daudén, M., Carrascosa, J., & Tamayo, J. (2012). Stepwise motion of a microcantilever driven by the hydrolysis of viral ATPases Nanotechnology, 23 (1) DOI: 10.1088/0957-4484/23/1/015501

Ante esto, la directora de la agencia antidopaje lituana, Eve Stanikuniene,  parece haberse apresurado a aclarar que “no es un positivo por droga lo que se ha detectado. Es un resultado atípico en los niveles de testosterona”. En el periódico El Mundo explican un poco más y escriben que:

la Agencia Mundial Antidopaje establece el positivo por testosterona en comparación con la presencia en el cuerpo de su isómero óptico, la epitestosterona. La relación normal entre ambas sustancias es de una unidad de testosterona por cada dos de epitestosterona. Para un resultado positivo por dopaje, la relación entre ambas sustancias debe ser de seis partes de testosterona por cada dos de epistestosterona.

Temas deportivos aparte, puede surgir una duda científica, ¿qué es eso de la epitestosterona?

Como cualquiera de las otras hormonas esteroideas de nuestro cuerpo, la testosterona es fabricada a partir del colesterol. Pero las enzimas de nuestras células no son perfectas y se calcula que, más o menos, por cada molécula de testosterona que se produce, se fabrica también otra de epitestosterona. Como se puede ver en la imagen, la única diferencia es que el grupo OH en la testosterona se coloca hacia arriba y en la epitestoterona hacia abajo.

Es como cuando comparamos la mano izquierda con la mano derecha: son iguales. Tienen los mismos componentes y en el mismo sitio. Pero no son clavados, no podemos superponer una encima de la otra. Una diferencia mínina, pero que hace que la testosterona aumente la masa muscular y que la epitestosterona no.

Sin embargo, los químicos que la sintetizan para usarla como medicamento son más eficientes que la madre naturaleza. Y en los botes que venden sólo hay testosterona. Indistinguible de la natural, pero sólo testosterona. Y eso es precisamente lo que aprovechan los científicos para saber si se ha administrado a una persona. Si te inyectas testosterona tienes más (algo que puede ser natural), pero tus niveles de epitestosterona son los mismos. Y como en el laboratorio pueden medir las dos moléculas de forma separada y específica, cuando la cantidad de testosterona en un atleta es seis veces mayor que la de epitestosterona se considera que se ha dopado. Si la diferencia es menor, pero sigue habiendo más testosterona no hay dopaje, tan solo es un resultado atípico.

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

Imagínate, si es que puedes, Zac,
un punto diminuto, un granito no más.

Rompe cada grano en otros más chiquitos.
Tendrás delante de ti miles de granitos.

Cada granito que obtengas es como un cajón,
donde microbios te caben más de un buen millón.

Para hacernos una idea, y teniendo en mente que en el mundo hay unos 7.000 millones de personas, copio aquí algunos números curiosos sobre su tamaño sacados del mismo libro:

• En un solo cuadradito de un gofre caben unos 22.474 millones de Staphylococcus aureus.
• En la punta de un destornillador se podrían colocar 10.583 individuos de Bacillus subtilis.
• En la superficie de una moneda de 10 céntimos cabrían 284 millones de individuos de Salmonella typhi.
• En la punta de una chincheta cabrían 44.000 esporas de Clostridium tetani.
• Harían falta al menos 8 billones de levaduras para rellenar uno de nuestros orificios nasales.
• La uña de un dedo de la mano es unas 75 millones de veces mayor que una sola célula de Streptococcus pneumoniae.
• Para cubrir la piel de un arándano, serían necesarios 2 millones de cuerpos fructíferos de Myxobacterium xanthus.
• En el agujero de un botón podrían caber unos 8 millones de individuos de Helicobacter pylori.
• Harían falta más de 5.600 millones de células de Penicillium notatum para llenar un sombrero mexicano.
• Sobre el ala de una mosca podrían colocarse aproximadamente 6.700 millones de partículas del poliovirus.
• Un insignificante grano de arena es 8.000 millones de veces mayor que una partícula del VIH.
• Se necesitarían 355 billones de Pyrococcus furiosus para llenar un bote de mermelada.
• El palo de un helado tipo polo es 1.143.000 veces más largo que el Mycoplasma mobile.

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

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

Casi todos los padres pasamos los últimos minutos del día de nuestros hijos metiéndoles en la cabeza historias sobre duendes y demás personajes de fantasía. ¿Todos? No, algunos como Arthur Kornberg, aprovechaban estos momentos de máxima atención para enseñar a sus hijos y nietos de una forma sutil qué son y qué hacen los microbios. Y ahora podemos hacerlo todos; tan sólo tenemos que recitarles los versos de sus Cuentos de microbios.

Las rimas tienen buenos y malos, como cualquier buen cuento que se precie y los protagonistas, junto con los microorganismos sin “piernas, ni aletas, ni boca, ni ojitos”, son los niños. En este caso los hijos y los nietos del autor, así como sus vecinos y compañeros del colegio. Y como cualquier típico cuento, estos también tienen su moraleja. En este caso, hábitos saludables o lecciones sobre las enfermedades, los antibióticos o las vacunas.

A mi me ha gustado bastante, pero quienes más lo han disfrutado han sido mis hijos, que se niegan a irse a la cama sin que les lea al menos uno de los poemas y, sobre todo, les muestre y explique las magnificas ilustraciones  de Adam Alaniz.

Para los mayores, tenemos además, alguna breve nota sobre el microorganismo al que se ha dedicado el poema y un par de fotografías del mismo o de sus cultivos en el laboratorio.

• 20,07 € en Amazon.es.
• 19,00 € en Casadellibro.com.
• 19,00 € en Editorial Reverté.