més ràpid, més alt, més fort ... més dopat

On està el límit? Serà l'Usain Bolt el darrer recordman dels 100 metres llisos? Arribarà el moment en que els rècords mundials siguin insuperables? Sembla que hagi de ser així, doncs els humans tenim limitacions. Però cada dia que passa es descobreixen formes d'estendre més i més aquests límits. Els avenços tecnològics ens permeten viure més temps, ser més guapos i guapes, patir menys malalties i fins i tot córrer més ràpid. Però en aquest darrer cas tot allò que sigui potenciar el físic amb tècniques farmacològiques enlloc d'entrenament es considera doping... aaaah, mala sort.

Determinar si un esportista ha usat substàncies dopants és d'allò més difícil, més que res perquè per poder trobar restes d'una substància no autoritzada el primer que cal és saber què s'està buscant. I a banda de córrer a la pista, alguns esportistes gamben que se les pelen quan es tracta de trobar noves substàncies dopants desconegudes pels encarregats de determinar si hi ha o no un cas de doping. Existeix un bon ventall de substàncies d'aquest tipus, però falta saber si hi ha alguna que a més de potenciar el físic sigui indetectable. Així que algú va pensar: I si enlloc de fotre'ns coses per la vena ens canviem els gens? El cas és que recentment s'ha obert un debat sobre la possibilitat d'anar més lluny en el dopatge gràcies als nous avenços en genètica. Es tractaria d'alterar els gens de l'esportista utilitzant les eines i estratègies inventades per la teràpia gènica. Aquest és un debat que pot sonar a ciència ficció, però les alarmes s'han disparat recentment perquè cada cop és una possibilitat que es veu més propera. Com es podria dur a terme el doping genètic?


A un treball publicat a la revista Science Translational Medicine, l'equip liderat per en Jerry R Mendell del Nationwide Children’s Hospital ens explica com van aconseguir introduir i sobreexpressar el gen de la Follistatin al múscul d'uns macacos. Pel seu nom es podria pensar que aquest gen té més a veure amb tècniques amatòries que amb qualsevol altra cosa, però deixa de fregar-te les mans que la història no va d'anar fotent claus a tort i a dret. En realitat la Follistatin codifica per una proteïna que reprimeix la myostatin, encarregada d'impedir el desenvolupament massiu dels músculs. Quan la myostatin falla, el resultat són uns músculs sobredimensionats com s'ha vist en animals i a un nen molt especial que vàrem visitar fa un temps. Així, si tenim molta Follistatin, la myostatin estarà reprimida i els nostres músculs creixeran qual Schwarzennagggerrr hipervitaminat.

Per sobreexpressar la Follistatin els investigadors van fer ús d'un virus modificat amb tècniques de biologia molecular que portava al seu interior el gen de la proteïna. Però aquesta tècnica té un petit problema, i és que aquest tipus de virus infecten la majoria de les cèl·lules del cos, de forma que introduirien la Follistatin a tot arreu i això podria causar problemes de molts tipus, com convertir-se en un monstre mutant més lleig que en Jabba the Hut. Per tal de solventar aquest inconvenient es va recórrer a una variant del gen que expressa la proteïna mutada, diferent de la normal. Quan porta aquesta mutació la Follistatin és efectiva al múscul però no a la resta de teixits. D'aquesta manera els macacos van desenvolupar considerablement la massa muscular de la zona on s'havia injectat el virus sense presentar problemes adversos.

Evidentment la finalitat d'aquests experiments no és facilitar el doping genètic sinó contrarestar els efectes atrofiants de diferents malalties degeneratives. No obstant, tot i que l'autoritat antidoping mundial ja ha inclòs el doping genètic com a mètode prohibit, es tem que es pugui començar a utilitzar en breu. Però, la veritat, no tinc ni pajorela idea de qui podria estar interessat en utilitzar aquestes tècniques... ehemmm

escoltant les plantes

De teories n'hi ha de molts tipus i colors. I avui en porto una acabada de sortir del forn que ens parla de la possibilitat de que els animals haguem aprés, al llarg de milions d'anys d'evolució, a escoltar les advertències que ens transmeten els nostres companys de planeta, els vegetals. Es diu Xenohormesis


Segons expliquen en Konrad T. Howitz, de BIOMOL International i en David A. sinclair, de la Harvard Medical School, a la revista Cell, els heteròtrofs (animals i fongs) som capaços de sentir les senyals químiques sintetitzades per les plantes quan aquestes es troben en condicions d'estrès. Aquesta capacitat ens permetria als animals preparar-nos per l'adversitat quan les condicions ambientals són encara favorables. Però anem per passos...

I és que les plantes també s'estressen a la seva manera. Posem per cas una vinya, què la pot estressar? Que els seus gutims siguin més petits que els de la veïna? Veure apropar-se el veremador amb les tisores de poda?. No pas, afortunadament el regne vegetal no coneix l'enveja o la por, però es pot estressar quan les condicions ambientals són desfavorables, com és el cas d'una disminució de la irrigació, una infecció o la manca de nutrients. En aquestes situacions excepcionals la planta genera certs metabòlits secundaris, molècules que no es sintetitzen en condicions normals i no formen part de cap metabolisme primari (imprescindible pel dia a dia). En la majoria de casos, però, es desconeix la funció d'aquestes molècules o quina avantatge li donen al vegetal. I com lliguen aquests metabòlits vegetals de resposta a l'estrès amb l'adaptació dels animals a futures condicions desfavorables?

Imaginem què passaria si l'animal fos capaç d'avançar-se a una època d'escassetat gràcies a una advertència. I per il·lustrar-ho recorrerem a un vell amic, en Kagoncete. Imaginem una època en la que les pluges han estat escasses: Els rius han baixat el seu cabal però d'aigua encara n'hi ha. La irrigació de les plantes ha estat minsa però encara fan fruits. En Kagoncete encara podrà beure aigua, disposarà del mateix aliment que a l'estació anterior i no se n'adonarà de que s'apropa una època de vaques flaques on les plantes potser moriran i no disposarà de massa aliment. Així, quan la sequera es faci patent enganxarà al nostre protagonista en calces. No obstant, les plantes sí que han notat aquest canvi i s'han estressat, sintetitzant els metabòlits secundaris. En Kagoncete, en menjar-se la planta estressada ingerirà aquestes molècules que, un cop dins el seu cos, començaran a actuar com si fossin hormones, modificant el metabolisme energètic de l'animal.

D'aquesta forma, quan l'època d'escassetat arribi l'animal haurà patit un canvi (ha guanyat pes o, senzillament, utilitza l'energia del menjar d'una forma diferent) que el fa estar ben adaptat a les noves condicions i li permetrà sobreviure un temps addicional.

Canvi metabòlic dius? Toooooma mecanisme adaptatiu, pallús!

Es tracta d'un tipus de comunicació que no utilitza les paraules, els gestos o les expressions facials, sinó molècules. Dins el nostre cos això ocorre contínuament: Quan ingerim glucosa el pàncrees secreta insulina, una hormona que "comunica" a gran part dels nostres òrgans l'arribada d'aquest nutrient. Tenint en compte aquest concepte de comunicació molecular, la teoria de la Xenohormesis ens diu que no només som capaços de sentir les nostres pròpies hormones, sinó que, amb el temps, hem desenvolupat la capacitat de sentir les molècules d'estrès de les plantes com si fossin les nostres pròpies senyals, com a missatges d'advertiment, una habilitat que ens ha facilitat el llarg camí de l'evolució.

Seria possible aprofitar aquests metabòlits secundaris de les plantes al nostre favor? He parlat d'animals, i nosaltres també ho som, pel que és molt possible que també siguem sensibles a aquestes molècules d'estrès. No en va molts dels fàrmacs basats en productes naturals que utilitzem nosaltres són metabòlits secundaris de plantes. Al seu text, en Howard i en Sinclair ens posen com a exemple els polifenols del raïm, abundants al vi negre, uns metabòlits secundaris amb força propietats beneficioses pel nostre cos. Al grup de Nutrigenòmica de la URV, a Tarragona (no ens cal anar més lluny) ja fa temps que s'investiguen aquests composts, havent-se descrit efectes sobre el metabolisme de lípids, de la glucosa i el sistema inmunitari. Així, la teoria de la Xenohormesis ens parla d'evolució, però entendre-la en profunditat ens obre tot un ventall de possibilitats per poder identificar noves molècules amb diferents propietats. Però, com a totes les noves teories, només el temps i la recerca l'establiran o la refutaran.

la calor interior

Lamentant-ho molt, el post no va de sexe. Parlem de teixit adipós: greix, cel·lulitis, mitxelins, panxes cerveseres, .... El teixit adipós és l'òrgan del nostre cos encarregat d'emmagatzemar greixos a l'interior dels adipòcits. Però tot i que avui en dia aquest òrgan ens pot amargar la vida quan creix en excés, al passat fou fonamental per la supervivència dels mamífers, doncs els greixos són la reserva més energèticament eficient que posseïm.

Sota el microscopi, els adipòcits són ràpidament identificables pel gran número de vacuoles rodones i brillants que són els cúmuls de greixos. L'acumulació estructurada d'aquests adipòcits és el que forma el teixit adipós, el que anomenem greix.

No obstant quan parlem de greix, de dietes del cucurutxo i de operasión bikini ens referim al que es coneix com a teixit adipós blanc, o WAT (de l'anglès White Adipose Tissue) . Però hi ha un altre tipus de teixit adipós més desconegut que podria jugar al nostre favor, en el cas que haguéssim de perdre uns quilets de més (tu segur que no, que estàs molt beeee), és l'anomenat teixit adipós marró, o BAT (per Brown Adipose Tissue, res a veure amb aquest).



Es creu que l'origen del BAT es remunta al temps que els primers mamífers trepitjaven el planeta. Eren temps durs, allò sí que era una guerra i no el Vietnam. La competència era ferotge per aconseguir aliment i els charlies estaven por todas partes, així que alguns es van veure obligats a convertir-se en pioners, buscant nous nínxols ecològics que colonitzar. Això suposava o bé moure's cap a latituds menys càlides o canviar els seus hàbits i centrar les seves activitats durant la nit. Fos com fos, en ambdós casos calia adaptar-se a un enemic temible: el fred. El fet de ser de sang calenta ajudava, doncs no depenien de la temperatura ambient per mantenir els seus processos metabòlics, com els ocorre als rèptils. El greix i el pelatge també ajudaven com a aïllant davant les baixes temperatures. Però, a més, alguns van desenvolupar un sistema de calefacció central, el BAT. I és que la funció del teixit adipós marró consisteix en transformar l'energia dels greixos en calor.

El procés utilitzat per dur a terme aquesta funció no és gens complex, doncs depèn d'una única proteïna anomenada UCP1, de l'anglès Uncoupling Protein, o proteïna desacoblant. I què desacobla aquesta UCP1? Doncs la cadena de transport electrònic mitocondrial. Els mitocondris són els orgànuls subcel·lulars encarregats d'extreure l'energia dels nutrients (glucosa i àcids grassos principalment), convertint-la en un altre compost que la cèl·lula pot utilitzar, conegut com ATP. I això és possible gràcies a que els mitocondris poden gestionar els electrons procedents dels nutrients a través de les seves membranes. El que fa la UCP1 és colocar-se en aquestes membranes interferint el transport d'electrons i obtenint com a resultat la dissipació de l'energia en forma de calor. D'aquesta manera, el teixit adipós marró utilitza el greix per cremar-lo i donar calor, un procés conegut com a termogènesis.

Llavors, seria possible utilitzar el BAT per cremar els greix en excés del nostre cos mitjançant la termogènesis? Tot apunta a que sí, doncs en ratolins la manca d'un teixit adipós marró actiu provoca obesitat. Així, en principi, si activéssim el nostre BAT podríem cremar aquests mitxelins tan molestos... sempre i quan en tinguem de teixit adipós marró.

En rosegadors, aquest òrgan és un vell conegut, localitzant-se principalment i de forma ben clara a l'esquena, a l'alçada de les espatlles i el coll. El mateix ocorre amb els nadons humans. Però i els adults, en tenim? Doncs la cerca d'aquest BAT, feta durant força anys mitjançant autòpsies, indicava que no, que en arribar a l'edat adulta els humans perdem aquest preuat cremador de greixos. Però la història va canviar al 2002 gràcies a una nova tecnologia desenvolupada per localitzar tumors, la PET-CT, que detecta fonts de calor dins el nostre cos. Les imatges obtingudes mitjançant aquesta tècnica de vegades donaven uns resultats inexplicables al llarg de l'esquena. Això passava quan, durant l'adquisició de les imatges, el pacient es trobava a una sala freda. Si feien la mateixa prova incrementant la temperatura de la sala, aquestes fonts de calor desapareixien. L'explicació fou el teixit adipós marró. Al cap i a la fi, sembla que els adults també en tenim i que, a més, és actiu sota certes circumstàncies.

Però no cantem victòria. En un estudi recent es va observar que només la meitat dels individus d'entre 23 i 35 anys tenen un BAT metabòlicament actiu, mentre que només a una d'entre 24 persones de 38 a 65 anys es troba actiu. Estem perdent el teixit adipós marró els humans? Potser l'òrgan en si no el perdem, però sí la seva activitat. Una pista per entendre d'aquesta pèrdua ens la donen els nadons. En ser tan petits els seus cossos tenen molta dificultat per retindre la calor i, a més, no tenen desenvolupada la capacitat de tremolar, que és la forma que tenen els nostres músculs de generar calor. En un cas així, la funció del teixit adipós marró és molt rellevant i necessària. Però en fer-nos adults la necessitat de generar calor seria inferior perquè no en perdem tant. A més, els sistemes de calefacció i les comoditats que ens envolten eviten que passem fred i, per tant, fan prescindible l'activitat d'aquest òrgan. Però hi ha una altra possibilitat: els gens, doncs podria ser que alguns individus, per genètica, disposessin de més BAT i/o que aquest fos més actiu. De moment continua sent tot un misteri.

Tot plegat, el teixit adipós marró humà és una nova descoberta dins la nostra fisiologia que desperta molt interès. Poder activar-lo, ja sigui de forma artificial o natural podria ajudar a combatre l'obesitat, un fenomen que s'estén a ritme d'epidèmia a les societats occidentals (i cada cop més a les orientals) i que, a més d'anar a la contra dels canons estètics que ens tenallen, té associada tot un munt de patologies molt més serioses. Però, com sempre, cal moderar l'optimisme, encara queda molt per fer.

molècules màgiques contra els virus

Els virus, aquests petits bastards temibles, estan sempre a l'aguait, preparats per l'acció. S'introdueixen al nostre cos i inicien un atac sense pietat a les nostres cèl·lules que pot resultar en un simple refredat o en una infecció fulminant i horrible, com és el cas del virus Èvola. Però alhora que cabrons són fascinants, doncs es tracta de màquines perfectes de destrucció fabricades de la forma més simple i minimalista.

El genoma d'un virus és el màxim exponent de la simplificació, doncs porta la informació necessària per codificar (només) quatre proteïnes, en el cas dels virus més simples, i fins a un centenar en els virus més complexes. I com s'ho pot fer un agent tan senzill per replicar-se i destruir tan eficaçment? Doncs utilitza una estratègia maquiavèl·licament avançada: fa ús de les eines del mateix hoste. Un cop ens infecta, el virus utilitza la nostra pròpia maquinària cel·lular per reproduir-se, moure's, trencar la cèl·lula i infectar-ne d'altres. És un fotut McGiver microscòpic que entra a una base militar amb un inofensiu xiclet de lima-limón a la butxaca i acaba fent volar pels aires tota la instal·lació, surt net com un pinzell i amb la guapa de la pel·lícula "rendida en sus brazos".



Es tracta doncs d'un enemic difícil de combatre. El nostre sistema immunitari fa la feina fins a cert punt. També recorrem a les vacunes, efectives només en certs casos i inexistents en altres. I per últim tenim la darrera generació de tractaments, els antivirals com l'avui famós tamiflú. Però, tot i això, els virus continuen fent de les seves. Es repliquen tan ràpidament i en un nombre tan elevat que de seguida apareixen mutacions al seu genoma, i això els permet esquivar els diferents sistemes, naturals i artificials, que tenim per combatre'ls. Quan un virus muta, canvia d'aspecte, i tot allò que hem dissenyat per trobar-lo i eliminar-lo ja no funciona més, doncs no el pot reconèixer. Vet aquí l'orígen de la resistència al tamiflú que s'observa en el cas de la Nova grip o el perquè de que cada temporada la vacuna de la grip hagi de ser diferent a la temporada anterior. Tot plegat, no és que siguin McGiver, és que són un híbrid entre McGiver i el Santo.

Com ens ho fem doncs? Ja fa un temps que alguns científics es van fer aquesta mateixa pregunta i es van posar a dissenyar una nova generació d'antivirals partint d'una idea força simple: Si els virus utilitzen la nostra pròpia maquinària cel·lular per replicar-se i expandir-se, Perquè no traiem del seu abast aquests recursos? Hi ha una resposta que sembla òbvia: Perquè si ho fas mataràs el virus, sí, però també les teves pròpies cèl·lules, capçot!

Ep! un moment, no anem tan ràpid. Hi ha funcions cel·lulars que es troben "duplicades". De vegades, si treus una única proteïna de la cèl·lula, la funció que feia es veu relativament inalterada, doncs una altra proteïna pot fer la mateixa feina, però d'una altra manera. Jo mateix m'hi he trobat investigant la funció d'una família de proteïnes en un procés cel·lular: si treies una d'aquestes proteïnes de la cèl·lula, el procés continuava inalterat. Si en treies una altra, amb una funció diferent, el procés tampoc s'afectava. Però si treies les dues alhora ... taxaaaan! Atures el procés.

Així, calia identificar alguna proteïna de les nostres cèl·lules que fos imprescindible pels virus, però prescindible per nosaltres. Si bloquegem aquesta proteïna, impedirem la replicació del virus i el matarem, però nosaltres quedarem intactes. D'aquesta forma es fa un canvi radical d'estratègia, un gir de 180 graus en la lluita contra els virus: Ara no els ataquem a ells directament, sinó que els barrem el pas. Si la seva dependència de nosaltres és la seva arma més potent, girem-la en contra seva.

Démosle a esos Charlies donde más les duele

Aquesta hipòtesi és la que va plantejar en Michael Goldblatt, avui director de l'empresa de biotecnologia Functional Genetics, als 1990s. I els resultats comencen a arribar ara i han estat publicats recentment a l'American Journal of Translational Research.

L'equip d'en Goldbart ha trobat un possible candidat després d'anys de recerca: la TSG101, una proteïna utilitzada per les nostres cèl·lules per transportar material al seu interior i que diferents virus aprofiten per colar-se. Seria el camió dins el que s'amaga en McGiver i el seu xiclet de Lima-Limón per entrar a la base militar. En Goldbart ha desenvolupat una mol·lècula batejada com a FGI-104 (el que em fa pensar que segurament van utilitzar 103 FGIs abans de donar amb la correcta) capaç d'inhibir l'infecció d'un ampli espectre de virus. I quan dic ampli espectre, és tan ampli com la hepatitis C, l'HIV i força altres (són paraules majors). Les proves, però, han estat fetes sobre cèl·lules en cultiu, el que vol dir que a aquesta molècula encara li queda un llarg camí fins que la podem considerar un fàrmac. No obstant, ha estat capaç de protegir ratolins del temible Èbola, tot un avenç.

Una altra d'aquestes molècules màgiques és l'anomenada bavituximab (qui deia que asimetrich era un nom estrany?), desenvolupada per en Philip Thorpe, de la University of Texas Southwestern Medical Center de Dallas. És un anticòs que reconeix la phosphatidylserine. Aquest és un compost que resideix a l'interior de la membrana cel·lular, però quan la cèl·lula està infectada és expulsat a l'exterior. La bavituximab reconeix aquest phosphatidylserine només quan es troba a l'exterior de la cèl·lula i facilita que el nostre sistema immunitari es carregui la cèl·lula infectada. D'aquesta forma també serà possible combatre un ampli espectre d'infeccions víriques amb un sol fàrmac. El primer treball realitzat amb aquest fàrmac es va publicar a Nature l'any passat, i actualment s'estan duent a terme estudis clínics en humans, provant la bavituximab en infectats d'hepatitis C i HIV, amb resultats força encoratjadors.

Així, el canvi d'estratègia en la lluita contra els virus sembla que estigui donant fruits força sucosos després de molts anys d'estudi. No obstant, aquest canvi implica un volum de feina enorme: No només es tracta de trobar una diana contra els virus, sinó que cal estudiar si aquestes dianes són necessàries o no per nosaltres, doncs són part de la nostra pròpia maquinària cel·lular.

Tot plegat, t'imagines el que seria disposar d'una sola molècula capaç de frenar la infecció de tot un ventall de virus? Estaríem parlant de la nova penicil·lina i, segurament, d'algun que altre premi Nobel. Funcionaran? Ho sabrem d'aquí un temps. Però el que segur que es pot avançar ara mateix és que un cop acabem amb els virus actuals, en sortiran d'altres. Del HIV o de l'Èbola no existeix cap referència històrica, són virus molt nous. El que vol dir que aquests petits McGivers no descansaran fins volar pels aires la base militar amb un xiclet de Lima-Limón (BangBang per a més informació).

vist a New Scientists

el secret per viure més i millor: de 76 macacos a l'illa de Pascua

(o Buscant els secrets de l'eterna joventut. Part 2)

Què cal per allargar la vida? Cremites antiedad? iogurts amb bitxitos bons per activar les defenses? Cirurgia estètica? Res de tot això. Aconseguir viure molts anys amb bona qualitat de vida és tan senzill com menjar menys, però equilibrat.

El que s'anomena restricció calòrica ha donat resultats espectaculars en tots els models experimentals, des de llevats fins a ratolins, passant per cucs, aranyes i tot bitxo que et puguis imaginar. I els darrers resultats experimentals sobre la restricció calòrica arriben ben fresquets des de la revista Science, que publica el dia 10 d'aquest mes un treball dut a terme per un equip d'investigadors de la University of Wisconsin-Madison. Es tracta del primer estudi d'aquest tipus que es fa amb primats, i fou iniciat al 1989 amb 76 Macacos Rhesus i dut a terme fins avui. Els simis es van dividir en dos grups: Al primer se li va deixar lliure accés al menjar mentre que el segon grup ha viscut amb una dieta controlada, a on s'ha reduït un 30% la ingesta de calories. Què pensarien els del primer grup respecte els micos del segon? Segurament quelcom semblant a "Pringaoooooos". Però ja ho diu la dita: "Quien ríe el último ... patada en los huevos".

El que han observat és un augment significatiu en el temps de vida dels animals sotmesos a restricció calòrica respecte els animals amb lliure accés al menjar . Però el més espectacular han estat les millores de la qualitat de vida: La incidència de tumors cancerosos i malaltia cardiovascular als primats sotmesos a una dieta restrictiva ha estat de menys de la meitat. I encara més, el desenvolupament de diabetis o la desregulació del control de la glucosa plasmàtica encara està per aparèixer als simis sotmesos a restricció calòrica, mentre que als micos amb lliure accés al menjar la incidència d'aquestes afeccions és quelcom usual. De fet, aquest tipus de simis, vivint en captivitat, acostumen a desenvolupar diabetis, el que fa encara més meritoris els resultats associats a la restricció calòrica.

Però això no és tot, encara hi ha més. La salut del cervell dels macacos sota dieta restrictiva és millor que la dels seus veïns amb buffet lliure. No en general, però sí en àrees relacionades amb les capacitats motores i la velocitat mental. Així que ... Qui és el mico que riu ara? eeeeeh? Vaaaah, xulooooo zampabollooooos

I penso, sí, sí, tot això està molt bé. Però vols dir que cal estar d'"operación Bikini" tota la vida? Vols dir que no hi ha alguna cosa que pugui fer aquests efectes sense renunciar al tiberi del Diumenge? Doncs una possible resposta ens la donen investigadors del University of Texas Health Science Center, de San Antonio, a un treball publicat a Nature el 8 de Juliol.

I la substància miraculosa que ens podria fer allargar la vida arriba, ni més ni menys, que de l'illa de Pascua. Allà, al mig del pacífic, entre els mil·lenaris Moais es troba una substància anomenada Rapamycin en referència al nom de l'illa, Rapa-Nui. I no es tracta d'un compost vegetal ni animal, és un tipus d'antibiòtic d'origen bacterià que, de moment, sembla ser endèmic de l'illa de Pascua.




El curiós del cas és que la Rapamycin (o Rapamicina, suposo, en català) es coneix des del 1970, i ha estat utilitzada com a antifúngic i com a immunosupressor en trasplant d'òrgans. Però no ha estat fins ara que a aquest grup de recerca li ha donat per assajar-la per allargar la vida. I els resultats no poden ser més encoratjadors.

Van donar aquest compost a ratolins amb una edat equivalent a uns 60 anys humans. I, per sorpresa de tots, la vida d'aquests ratolins es va allargar entre un 28 i un 38 percent més que la dels companys que no prenien la Rapamycin. Aquests efectes longevitzants sembla que es deuen a la modulació d'una proteïna anomenada mTOR, la qual controla un fotimer de processos del metabolisme cel·lular i de resposta a l'estrés. I resulta que, per ritzar el ritz, fa una dècada el Dr Z. Dave Sharp va proposar que la mTOR podria estar estretament relacionada amb la restricció calòrica.

Així que, d'alguna manera, el secret per allargar i augmentar la qualitat de la vida es troba en una dieta baixa en calories o en prendre quelcom que la pugui simular, enganyant el nostre cos a nivell mol·lecular.

Però com pot ser que la restricció alimentària allargui la vida? No és tan estrany. Sens dubte la situació actual al primer món, pel que fa al menjar, és anòmala per l'espècie humana. Mai hem tingut tan accés a tan menjar com avui en dia. El problema deu ser que el nostre cos ha estat moldejat durant milers d'anys d'evolució per viure a la cerca de teca, havent-nos de guanyar el pa amb la suor del nostre front (bé això ho va dir Déu i no pas l'evolució, però pel cas tan fa). El que vol dir que, per la nostra pròpia naturalesa, estem dissenyats per funcionar millor amb poc menjar que amb l'excés amb el que vivim avui en dia.

Així que ja ho saps, si vols viure més i millor, menja poc (però equilibrat) ... o passa't per l'illa de Pascua a fer-li uns bons lametons als Moais.

cèl·lules mare: De cara a barraca

Els propers anys podrien esdevenir un punt d'inflexió al camp de la medecina. Aquest és un clam que portem escoltant fa molt de temps: vacunes, tractaments miraculosos contra tot un munt d'enfermetats, càncer, VIH, malària, ... Però aquests "propers anys" on són? Quan arribaran?

Respondre a aquestes preguntes és agosarat, pràcticament impossible i frega la imprudència. I Per això, per imprudent que sóc, m'atreviria a dir que "aquests anys" els estem vivint ara mateix. És possible que ens trobem a una època gairebé tan revolucionària com la de la penicil·lina o les primeres vacunes. Avui, però, la complexitat que suposa avançar en coneixements fa que tot sembli lent i improductiu. Però les noves tecnologies i el coneixement acumulat fins ara comencen a donar fruits. Avui et vull apropar un d'aquests grans avenços: els tractaments amb cèl·lules mare iPS (per induced pluripotent stem cells o cèl·lules mare pluripotents induïdes). Es tractarà d'un gir tan espectacular com el que es va produïr amb Alexander Fleming o Edward Jenner?

Ja fa temps que vaig tractar el tema de les iPS. Però anem per parts: Què són i què diferència les iPS de les cèl·lules mare convencionals?

Al 1998, James Thomson a la Universitat de Wisconsin va aïllar les primeres cèl·lules mare d'embrions humans. Eren cèl·lules capaces de ser diferenciades en qualssevol tipus cel·lular. Aquesta propietat va fer aflorar una idea: Es podrien cultivar cèl·lules mare d'un pacient per generar teixits sencers i substituir òrgans malmesos del mateix malalt? De ser així, mitjançant aquestes cèl·lules es podrien fer trasplantaments o substitucions de teixits, fos quin fos, sense haver d'esperar donants compatibles amb el receptor i sense problemes de rebuig.

Figura 1. Una cèl·lula pluripotencial natural (en aquest cas embrionària) pot ser diferenciada a diferents tipus celulars

Però això no era tot, la potencialitat de les teràpies amb cèl·lules mare semblava gairebé infinita ja que no només es poden diferenciar sota condicions de laboratori. De vegades, només cal posar-les al lloc adient dins el nostre cos per què elles soletes reparin un òrgan malmès.

només hi havia un problema: Aquestes cèl·lules mare provenien d'embrions. I aquesta no és una font generosa i, a més, comporta un debat ètic força incòmode. Calien alternatives. I l'alternativa amb majúscules va arribar al 2007, quan Shinya Yamanaka, de la Kyoto University, va aconseguir que cèl·lules normals (somàtiques), totalment diferenciades, revertissin el seu programa gènic a un estat anterior, al moment en que eren cèl·lules mare igual que les embrionàries. Aquesta va ser sens dubte una enorme troballa i, per sorpresa de tots, una troballa relativament "fàcil", doncs no calia una tecnologia extraordinària per aconseguir iPS. Un gran pas que, malgrat tot, no estava exempt de problemes: Els gens introduïts a les cèl·lules podien provocar que aquestes, amb el temps, esdevinguessin canceroses, iniciant l'aparició de tumors malignes.

Però recentment hem rebut una fantàstica noticia en aquest sentit provinent de dos grups diferents, un liderat per Shen Ding, del Scripps Research Institute de California i l'altre emplaçat al Stem Cell and Regenerative Medicine International. Ambdós grups han aconseguit generar iPS aparentment segures. Com ho han fet? Doncs, un cop més, mitjançant l'estratègia més senzilla: Les iPS del Doctor Yamanaka podien esdevenir canceroses degut als gens que els havien introduït. La nova estratègia es basa en posar dins de cèl·lules somàtiques no els gens, sinó les proteïnes que aquests codifiquen. Al contrari dels gens, que perduren a l'interior de la cèl·lula, les proteïnes tenen un temps de vida limitat. Fan la feina, revertint les cèl·lules somàtiques a cèl·lules mare i, a continuació, la mateixa maquinària cel·lular les elimina. El resultat és una iPS "genèticament neta".


Ara només queda afinar la tècnica, però es creu que , si tot va bé, cap a finals de l'any vinent es podran començar els assaigs clínics. No obstant, en tractar-se d'una tecnologia tan nova, no es pot assegurar que estigui exempta de risc. Si aquesta cerca continua així, potser podrem arribar a veure la solució a un panell interminable de malalties com la diabetis, diferents tipus de càncer, malalties neurodegeneratives i cardiovasculars i un llarg etcètera.

De moment, i per anar obrint boca sobre les possibilitats de les cèl·lules mare, només cal fer una ullada (mai millor dit) a les noticies de la setmana passada. Ens arriba d'investigadors australians que han aconseguit revertir un tipus de ceguera força comú, derivada de lesions a la còrnea. La tècnica és relativament senzilla, i tan barata que podria aplicar-se a tothom, independentment dels recursos econòmics. Es tracta d'extreure cèl·lules mare de l'ull i reproduïr-les sobre una lent de contacte. 10 dies després de portar la lent de contacte, els pacients van experimentar una millora dramàtica a la visió de l'ull afectat. Un cop més, el procediment és extremadament senzill, es posen les cèl·lules mare al lloc adient i la natura fa la resta. En aquest cas es van utilitzar cèl·lules mare de l'ull del propi pacient, però t'imagines el que pot suposar poder obtindre-les a partir de qualsevol cèl·lula del teu cos? I tot el que es podria fer amb elles? Aquestes serien les iPS.

Sembla, doncs, que tots els petits avenços, grans de sorra sorgits cada dia de laboratoris de tot el món, comencen a fer muntanya. Les iPS podrien ser la nova pedra angular de la medecina. Serà així o ens trobarem amb limitacions no contemplades fins al moment?. En poc temps, molt poc, ho sabrem.

Una grip no tan nova (?)

(imatge de microscopia electrònica del virus H1N1)

Sí, ho sé, estem tots una mica fins als trons de sentir a parlar de la "nova" grip, la grip A o de la "swine flu", molts noms pel mateix. I et prometo que no em faré pesat, però trobo que hi ha un parell d'estudis d'última hora que val la pena revisar. En primer lloc, per que són un exemple magnífic de com la comunitat científica avença a un ritme cada cop més òptim. I en segon lloc, per que tot això de la nova grip està rodejat d'un munt d'interrogants que comencen a tindre resposta.

És ben sabut que aquest nou bitxo té tendència a infectar als joves, mentre que la gent gran hi presenta certa resistència. Aquesta observació pot semblar fins i tot anecdòtica, però, pel que sembla, podria ser la clau a la solució a la pandèmia. En un principi aquest fet es va atribuir a una major relaxació entre els joves, donat que la grip ens ataca sovint i acostumem a superar-la sense majors complicacions, passem d'anar a l'hospital o al metge. Fins i tot continuem anant a la feina tot i estar fets pols... que per cert, cal?. La gent gran, en canvi, s'ha de cuidar més i, davant els primers símptomes, comença a prendre mesures.

Però aquesta resposta, que sembla la més simple i plausible, no és pas l'única a la vista dels darrers estudis. El primer d'ells, del que es fa ressò nature, ha estat publicat a Morbidity and Mortality Weekly. En aquest treball s'han analitzat mostres de sang de 359 participants provinents d'estudis de vacunació contra la grip duts a terme entre els anys 2005 i 2009. Els anticossos continguts en aquestes mostres van ser testats contra la nova grip, obtenint-se uns resultats força aclaridors i espectaculars: El 33% de les mostres de gent major de 60 anys contenia anticossos capaços de reconèixer i actuar contra el virus de la nova grip. Al seu torn, només un 6-9% de les mostres provinents d'individus entre 18-64 anys eren actives contra el nou virus. I en el cas de les mostres provinents de nens, cap d'elles va mostrar reactivitat contra el virus.

Què volen dir aquests resultats? Doncs els autors apunten que ,segurament, aquesta grip "nova" és molt similar als virus de la grip que corrien pel món al 1950, o fins i tot abans. Aquells individus exposats als virus antics van desenvolupar-hi immunitat després de patir la malaltia, fet normal i quotidià, però els més joves, que no hem tingut contacte amb soques tan "arcanes", no hem desenvolupat aquesta resistència i el virus es troba ben còmode a les nostres vies respiratòries.

Però això no és tot. Existeix un segon treball, també acabat de sortir del forn, publicat a Science (22 de maig) i liderat per la Nancy J. Cox (i signat per 50 científics més) dels Centers of Disease Control and Prevention, on es revelen els resultats d'un estudi molecular d'aquest "nou" virus H1N1. Aquests resultats són, si més no, sorprenents. Pel que sembla, el virus de la grip A no és res tan i tan nou com es pensava en un principi, sinó que es tracta d'una combinació de virus que ja han estat circulant per amèrica, Àsia i Europa durant força temps, infectant humans arreu del món, i que tenen un ancestre comú que es remunta a abans del 1957. L'única novetat és que aquests virus s'han combinat d'una manera que no s'havia vist mai encara. Això explicaria la immunitat que presenta la gent gran, doncs segurament molts ja havien estat exposats als "avis" de la nova grip, i els seus anticossos han reconegut al "hijo pródigo" (Aquest fet es coneix com a reactivitat creuada). I el més encoratjador de tots dos estudis és que, potser, no cal una nova vacuna, sinó que potser n'hi ha alguna de fa uns quants anys que podria ser efectiva. Calrà esperar, però, per veure si aquest darrer punt (que és pura especulació meva) es compleix.

Així anem disseccionant aquest nou virus i entenent força coses. De moment, a partir de dos estudis independents, hem arribat a una mateixa època, els anys 50, per començar a traçar la "genealogia" d'aquest virus i, el que és més important, per trobar-hi solució. Més enllà de les respostes al problema immediat, veiem com la comunitat científica, des dels investigadors a les mateixes publicacions, es mobilitza i aconsegueix aportar respostes en un temps rècord. Per una banda hi ha l'acumulació de coneixement de moltes generacions de científics i, per una altra banda, la rapidesa de les noves tecnologies i l'eficiència dels investigadors actuals, capaços de dur a terme estudis molt més complexes del que ens pensem amb una velocitat sorprenent. Malauradament, encara no estem a l'alçada de les pel·lícules de Hollywood, a on un sol investigador és capaç d'aturar una pandèmia en dies. En ciència no hi ha herois que apareixen de la nit al dia, és tota una comunitat que actua alhora, amb moltes ombres, sí, enveges, competitivitat deslleial, interessos econòmics, però que, en la seva majoria, és forta, resolutiva i avença a un ritme inexorable.

(Si vols saber més sobre la grip, el virus, les variants, l'origen del nom H1N1... tota una senyora revissió en clau blocaire, distesa i molt amena, et recomano una visita a aquests post dels amics d'ADSADN.)

El DNA com a magatzem de records

Els mecanismes pels quals es generen els records dins el nostre cervell són tot un misteri. Es creu que les experiències fan que les nostres neurones canviïn de forma, generant noves connexions entre elles i d'aquesta manera emmagatzemant el record. Així es formaran unes xarxes de neurones que contindran tota la informació necessària per reproduir una experiència viscuda, olors, imatges o sons, en forma d'activitat cerebral. Però hi ha un problema en aquesta hipòtesi.



Per formar noves connexions o reforçar les existents, donant plasticitat a les neurones, calen proteïnes estructurals. I aquestes biomolècules són sotmeses a un recanvi constant, podent durar fins a una o dues setmanes, però acaben degradant-se. A més, altres estudis fan referència a un continu moviment de les neurones, el que faria el manteniment de les connexions neuronals només temporal. Sent així, com s'ho pot fer una xarxa de neurones per mantindre un record durant tota una vida? Aquest recanvi proteic és el que porta de corcoll als neurobiòlegs i el responsable de que tot això no sigui més que una hipòtesi amb defensors i detractors.



Però recentment ha sortit un altre candidat com a magatzem de records al cervell. Es tracta d'una biomolècula molt resistent, perdurable en el temps i que disposa de tota una maquinària al seu voltant que la repararà si alguna cosa va malament. El DNA.



De fet el DNA ja és ben conegut per la seva capacitat “memorística”. Una cèl·lula hepàtica sempre serà hepàtica i, en divir-se, donarà com a resultat una altra cèl·lula hepàtica. El mateix passa amb una cèl·lula de ronyó. Tot i això, ambdues contenen exactament la mateixa informació genètica. La diferència entre les dues són els gens que s'expressen o es reprimeixen. I aquests gens continuen expressats o reprimits generació rera generació cel·lular. La "identitat cel·lular" es recorda al llarg de tota la vida de la cèl·lula i de l'individu que la conté. Com? Doncs el mecanisme per excelència és la metilació. Es tracta de posar grups metil (un carboni i tres hidrògens CH3) sobre les bases que formen el DNA, de forma que cada tipus cel·lular tindrà un patró de metilació determinat al seu DNA. I aquestes metilacions són perdurables en el temps, transmetent-se a la descendència de la cèl·lula. De fet, n'hi ha que són tan estables que poden transmetre's a la nostra descendència. I aquesta estabilitat contrasta amb la escassa vida útil de les proteïnes.


Per això la Courtney Miller i en David Sweatt de la University of Alabama in Birmingham van posar-se a estudiar si aquestes metilacions, a banda de "fer recordar" a una cèl·lula la seva pròpia identitat podrien trobar-se relacionades , literalment, amb l'emmagatzematge dels records al nostre hipocampus. Per fer-ho van agafar uns ratolins i els van sotmetre a una situació cruel, però que sens dubte recordarien: Els van posar a un caixa on van rebre una descàrrega elèctrica. Un cop fet això, si tornaven a posar el ratolí dins la caixa es quedava paralitzat perquè recordava el mal moment sofert temps abans dins aquell lloc. Però si feien el mateix amb un ratolí al que havien administrat un compost que inhibeix la metilació, el ratolí tornava a entrar a la caixa sense cap problema. El record de la descàrrega elèctrica no s'havia format. La metilació del DNA de les neurones es revelava així com un factor clau en la generació dels records.


Aquesta metilació del DNA és un mecanisme crucial en el desenvolupament de l'indiviu desde l'estat embrionari, dirigint les pautes d'expressió gènica que duran a la generació dels diferents òrgans i per això es pensa que els patrons de metilació són força inamobibles. No obstant, aquest estudi subralla la gran dinàmica dels canvis soferts al DNA en generar-se els records, tot i que potser són només les neurones les úniques cèl·lules capaces de canviar la seva epigenètica d'aquesta manera: Haurien adoptat les eïnes cel·lulars utilitzades en el desenvolupament de l'individu per poder enmagatzemar records, convertint-se en unes cèl·lules encara més especials del que ens imaginàvem.

Així, pel que sembla, El nostre DNA no només guarda l'informació genètica sinó que es postula com a un bon candidat pel manteniment dels nostres records al cervell. Les sensacions que rebem de l'exterior i els sentiments que ens provoquen canvien el nostre DNA neuronal, fent que es generin els records i quedin fixats en el més íntim de nosaltres. El DNA es reafirma així com la molècula de la memòria, capaç de mantindre els records genètics de qualsevol espècie des del seu orígen o de fixar les memòries més íntimes de l'individu.

Buscant els secrets de l'eterna joventut

La veritat, no sé que pensaria si un bon dia se m’apropés algú i em preguntés “Vols viure eternament?” Segurament li diria que no, deu ser un pal enorme. Però si s’apropés algú i em preguntés “Vols no envellir?” llavors m’ho pensaria seriosament. Sí, ja sé que hi ha tot allò de “ La arruga es bella” o “Sabe más el diablo por viejo que por diablo”, però, sincerament, la arruga ben posada pot ser bella, però més bella és la turgència. I això del diablo, bé, sap més per haver viscut més temps i haver guanyat experiència, però no pas per tindre problemes de pròstata, estar mig sordo i haver de dissenyar un pla d’atac cada cop que ha de baixar l’escala de davant de casa. Deixant de banda la vida eterna, el no envellir seria tot un punt.

Perquè envellim? De fet, no hi ha cap raó pràctica des del punt de vista de la natura. Si visquéssim eternament seria un problema, ja que superpoblaríem el planeta en poques generacions i acabaríem per col•lapsar l’ordre natural en uns pocs centenars d’anys. Llavors, morir és necessari i sostenible (com diria un de ICV). Però realment cal envellir? És necessari? Aporta alguna avantatja evolutiva? No podríem morir amb 60-70 anys sense haver de patir el que la vellesa suposa?.

Per entendre-ho cal fer-nos una altra pregunta: Perquè estem aquí? Tots ho sabem, el nostre objectiu únic des de que naixem és transferir la nostra dotació genètica, reproduir-nos. Quina és la finalitat d’això? No ho sé, a cas hi ha algun premi per l’espècie que arribi més lluny transferint els seus gens? Formem part d’una competició de resistència sense saber-ho? Massa preguntes.

Però el cert és que tot ésser viu del planeta està aquí amb l’objectiu de reproduir-se. De fet, què és un home? Un home és un penis i dos testicles que pengen rodejats de tota una parafernàlia (resta del cos) que assegura la supervivència de l’aparell reproductiu fins a una edat fèrtil. Res més. Això a tu, si ets home, no et ve de nou, les dones ens ho recorden constantment: “Només penses amb la polla!” És clar, senyora, he vingut al món per fecundar-la. Elles diuen molt (i nosaltres els hi hem de riure la gràcia si no volem ser titllats de masclistes) però hi ha una cosa que deuen ignorar, i és que elles no són més que una vagina, matriu, unes trompes de fal•lopi amb els respectius òvuls, tot rodejat d’una parafernàlia (resta del cos) destinada a la supervivència de l’aparell reproductiu fins a edat fèrtil.

Foto: representació artística de l'autèntica naturalesa de l'home

Edat fèrtil, vet aquí el rovell de l’ou (mai millor dit), la paraula clau. I és que un cop hem transmès els nostres gens, res més importa. Quan ja ens hem reproduït, ja no fem cap servei. A partir d’aquest moment, la natura s’oblida de nosaltres i ens deixa a mans dels radicals lliures que ens comencen a oxidar, a poc a poc, ens arruguen i ens putejen.

Però un moment. Si són els radicals lliures la causa de tot, perquè dimonis hi ha tan pocs estudis que hagin demostrat feacenment una relació entre el dany oxidatiu i la disfunció cel•lular que porta a l’envelliment? Que l'oxidació hi té a veure és cert, però calen més actors en aquesta pel•lícula per poder explicar tota l’historia. I aquests actors sembla que són gens (per variar).

La revista Cell publica un treball de científics de la Stanford University i la University of Colorado at Boulder en el que es van estudiar les diferències entre nemàtodes (cucs) joves i altres vells. Es van trobar fins a 1000 gens que s’expressen de forma diferent a la joventut respecte la vellesa. Però el més interessant és que tots aquests 1000 estan controlats per només tres, anomenats ETL-3, ETL-5 i ETL-6. i que codifiquen factors de transcripció: proteïnes que actuen com a interruptors, engegant o apagant l’expressió de gens. El curiós del cas és que aquests 3 gens es troben controlats per insulina, i ja sabem que els nivells d’insulina es controlen per l’ingesta (per la glucosa que ingerim, més aviat). Això es troba en la mateixa línia que diferents estudis que apunten a la restricció calòrica com una forma d’augmentar el temps de vida. I, t’enrecordes del post de la nutrigenòmica?, quan et deia que els nutrients que ingerim cada dia normalment modulen l’expressió dels nostres gens? Doncs resulta que la Quercetina, un compost contingut als vegetals, és capaç de mimetitzar els efectes de la restricció calòrica, fent un “reset” dels gens ETL-3, ETL-5 i ETL-6 als nivells que presenten els organismes més joves.

D’aquesta manera, coneixent aquests mecanismes genètics i genòmics implicats en l’envelliment, s’obren tot un munt de possibilitats i vies encara per explorar cap a l’eradicació de la vellesa i l’augment del nostre temps de vida. Quant de temps podrem viure al futur? Ni tu ni jo ens ho podem arribar a imaginar. Arribarà un dia en que la vellesa es pugui tractar com es tracta avui un refredat? Segurament.

Només una darrera reflexió. Segons aquest estudi, resulta que portem programada la vellesa a nivell genètic, la vellesa doncs no és només una coincidència. No envellim perquè ja haguem complert el nostre objectiu i el que ens passi a continuació no importi, sinó que forma part del nostre programa. Quin objectiu té doncs fer-se vell? Serà que al cap i a la fi sí que ens aporta un avantatge evolutiu? Quin deu ser?

viure dins la cèl·lula

Som molts els freakies a qui ens agradaria poder encabir-nos dins una cèl·lula i veure en directe els processos que hi tenen lloc, com es sintetitzen les proteïnes, com es transporta una vesícula des de l'aparell de golgi fins a la membrana mitjançant els filaments d'actina, o senzillament veure la interacció en directe d'una proteïna amb el seu lligand. Malauradament, ens hem de conformar amb evidències indirectes de tot això...



... Però com ja he dit ... Som molts els freakies a qui ens agradaria veure aquestes coses. I com som molts, també n'hi ha a Hardvard, que és on tenen pasta gansa per fer freakades. Així que els de Hardvard van contractar els serveis d'una empresa dedicada a l'animació en 3D amb finalitats científiques anomenada XVIVO (si t'agraden aquestes coses, et recomano que et donis una volta per la seva web). El resultat de la col·laboració ha estat un passeig de 8 minuts per l'interior d'una cèl·lula. Per veure el vídeo en alta resolució, pitja aquí. Per veure'l en baixa, aquí



Podràs veure membranes (semblen un mar blau). Es veuen els filaments que formen el citoesquelet, grans estructures que recorden un inmens andamiatge. I també la rapidíssima formació i degradació de microtúbols. Apareix un ribosoma llegint el mRNA per una banda i expulsant la proteïna per una altra banda. Veuràs les cisternes de l'aparell de golgi intercanviant vesícules. I veuràs també una proteïna que sembla que camina sobre un filament mentre transporta una vesícula. És una proteïna que per una banda es lliga a una vesícula que transporta alguna cosa (posem per cas una hormona ;-) ) i per l'altra banda es lliga als filaments que formen el citoesquelet. D'aquesta manera usa els filaments d'actina coma a carreteres per desplaçar la vesícula d'una banda a l'altra de la cèl·lula. Aquesta forma de desplaçar-se, que sembla un dibuix animat caminant, no és pas una recreació amb molta llicència artística, és realment així.

Ara la gran pregunta (sí, ara em dona per interactuar amb el lector del blog). El premi el rebrà aquell que sàpiga explicar la història que ens conta el vídeo. T'haig de dir que no són històries ni imatges al tun tun, tot forma part de la mateixa història, hi ha un fil argumental. Quin és?

Es poden heretar les experiències? (L'altra cara de l'evolució)

“Creus que algun dia serà possible que els nostres fills heretin les nostres experiències?”. La pregunta em va sorprendre i, fins a cert punt, em va resultar evident. L’herència és fruit de la transmissió dels gens barrejats del pare i la mare, si la seva dotació genètica és constant durant tota la seva vida (obviant les possibles mutacions), com és possible que puguin transmetre tot allò que han viscut entre el seu naixement i el del fill?. La resposta, en principi, hauria de ser no ... no???

Pos no!. És evident que allò que fem durant la nostra vida es pot reflectir en la nostra descendència, sobretot ho tenim ben assumit pel que fa els mals hàbits com fumar, beure, drogar-se, i actualment fins i tot la dieta .... sabem que poden afectar la nostra descendència. Però tendim a pensar que els efectes tenen lloc només durant el període de gestació. No obstant, diferents estudis apunten cap a una altra direcció,amb força més implicacions per la descendència, indicant que tot allò que fem o patim durant la vida pot deixar una petjada genètica transmissible a les futures generacions. La majoria d’aquests estudis parteixen del repte de voler explicar per que s’hereten certes malalties que no tenen “component hereditari”. Malalties com l’esquizofrènia, certs càncers “familiars” o fins i tot la pandèmia actual d’obesitat segueixen patrons clarament hereditaris, però no s’ha pogut identificar cap component genètic associat. Com pot ser?

La resposta (al menys parcial) la trobem en el que es coneix com “epigenètica”, l’estudi de com es modula l’expressió dels nostres gens, quins gens estan actius o inactius o en quin grau s’estan expressant. Cada cèl·lula al nostre cos te exactament els mateixos gens, però depenent de quins estiguin “encesos” o “apagats” o si es troben més o menys actius, la cèl·lula és del fetge o d’un òrgan tant diferent com un ull ... o li surt una cueta i es mou, transformar-se en espermatozoo. El que modula el patró d’expressió gènica dins una cèl·lula són diferents processos químics i físics. Per que un gen s’expressi cal que la maquinària cel·lular de transcripció pugui accedir “físicament” al gen, doncs aquest es pot trobar empaquetat en l’estructura de cromatina. Per exposar-lo a les proteïnes, RNAs i altres components que expressaran el gen cal tot un arsenal de components i processos que afegeixen o treuen grups metil al DNA o acetil a les histones (proteïnes que empaqueten el DNA) entre altres canvis. El resultat final serà el mateix que si agafem un paper rebregat com una pilota (i per tant il·legible) i l’obrim i l’allisem, tenint accés al que hi ha escrit.

Figura 1: Cal "desempaquetar" els gens per que puguin ser llegits per la maquinària que els expressa. Alguns canvis com la metil·lació actuen com a impediments "físics", evitant que la maquinària de transcripció actui sobre el gen, d'aquesta manera es silencia l'expressió.

Pel que sembla aquests canvis epigenètics, que són constants – i necessaris - al llarg de la nostra vida poden ser transmesos a la descendència. És el cas de l’esquizofrènia. Durant molt de temps s’ha debatut com és possible que sigui hereditària si no s’ha trobat cap gen o mutació associada. Una possible resposta la va publicar aquest Març Arturas Petronis i col·lboradors, del Centre for Addiction and Mental Health de Toronto. Al analitzar mostres de 35 esquizofrènics va trobar un patró epigenètic diferent del “normal” implicant l’expressió de 40 gens, la majoria controlant l’expressió de neurotransmissors i altres processos cerebrals. La sorpresa va arribar en trobar els mateixos canvis a l’esperma. D’aquesta manera es troba una explicació plausible al component hereditari de l’esquizofrènia, que no te a veure amb els gens en si, sinó en com es modulen, en l’epigenètica.

Serà l'epigenètica la causa de la plaga d'obesitat que s'estén pel primer món?

Al 2005, Matthew Anway de la Universitat de Idaho van exposar un grup de rates al perniciós fungicida vinclozolin. Com a resultat es va observar un increment en la incidència del càncer i en defectes al ronyó. I aquests efectes van perdurar durant tres generacions. Quina era la causa? Una mutació segurament ... No ... cap mutació, cap canvi en els gens, només diferències en el patró de metilació del DNA. L’any següent, a la University of Mariland, a Baltimore, van observar que ratolins exposats a cocaïna van passar els problemes de memòria a la seva descendència. La raó? Un cop més la metilació del DNA de l’esperma.

Al 2000, Randy Jirtle de la Duke University de Durham va dur a terme un experiment dels que es coneixen com a trencadors. Va utilitzar ratolins amb el gen conegut com agouti, que causa una obesitat exagerada en aquests animals, així com tendència a la resistència a insulina i al càncer. Van fer que la dieta de les femelles fos rica en grups metil i temps després les van fer procrear. El resultat va ser una descendència de ratolins prims. Tots conservaven el gen agouti, no hi havia canvis genètics, però es trobava silenciat per un munt de grups metil que s’hi trobaven associats. Era el primer cop que es canviava de forma deliberada l’herència sense canviar la genètica.

Hem vist doncs com les “lleis” de l’herència estan sent reescrites, tornant als criticats conceptes de Lamarck. I no només les lleis, l’herència en si mateixa es pot reescriure ja que allò que menjem, respirem i vivim és potencialment transmissible a la nostra descendència. Avui tornem a replantejar-nos preguntes que semblaven solventades com “Per què les girafes tenen el coll tant llarg?”. I ens generem noves preguntes com: Si som esportistes, resultaran més forts o més resistents els nostres fills gràcies a l’epigenètica? Si exercitem el nostre cervell durant tota la vida, seran els nostres fills més intel·ligents o tindran més facilitat per l'aprenentage?.

Com deia Maximus Decimus (tot i que no parlava d'epigenètica): “El que fem avui te el seu eco a l’eternitat” ... o al menys en unes quantes generacions ;).

Quant queda per una vacuna contra el HIV?

Imatge: Microscopia electrònica a un macròfag. Les fletxes indiquen partícules víriques en formació. Les esferes més petites que es poden veure al costat de la fletxa blava són virus continuguts en un nou compartiment subcel·lular recentment descrit pel Doctor Mark Marsh

De vegades et trobes davant una quantitat ingent de números, gràfics, imatges, ... i has d’intentar quadrar-ho tot, destriar la informació, posar-te enmig d’aquell maremàgnum de dades i extreure’n una hipòtesi o, en el millor dels casos, una conclusió. I és quan et trobes davant un laberint d’aquesta magnitud quan t’agradaria ficar-te dins la cèl·lula i veure en directe el que està passant en realitat. És per això que la setmana passada vaig assistir a un simposi (quina paraula més lletja) sobre microscopia electrònica i live cell imaging. No m’esperava pas assistir a una de les xerrades més impressionants de les que he estat últimament.

Un dels ponents, el Doctor Mark Marsh, de la University College of London, exposava el seu treball amb el virus HIV, causant de la SIDA. En concret els estudis que han dut a terme al seu laboratori gràcies a la microscopia electrònica. Del seu treball es deduïa la importància d’una proteïna del virus anomenada Env en el procés infecciós d’aquest petit fill de puta. I d’aquesta proteïna, ens explicava el Doctor Marsh, es van fixar en una petita seqüència de 6 aminoàcids imprescindible pel correcte desenvolupament del virus. Deguda a la importància d’aquesta zona de la Env, la seva seqüència no es veu subjecta a mutacions, quan precisament són les continues mutacions el que fa que no es pugui fer una vacuna efectiva contra el virus. Per tant, la seqüència de 6 aminoàcids es presentava com una diana interessant per lluitar contra el HIV.

Per testar la importància d’aquesta proteïna es va recórrer a la col·laboració del Doctor James A. Hoxie de la University of Pennsylvania. Van agafar el SIV, l’equivalent al HIV però per simis, i van mutar-lo, introduint un petit canvi a la seqüència de 6 aminoàcids de la Env. A continuació van infectar dos macacos, un amb el SIV natural i l’altre amb el SIV mutat. Els nivells d’infecció els van seguir mesurant la quantitat de RNA del virus en plasma (el mètode habitual). En el macaco amb el SIV natural es veia el típic perfil de la infecció: Un augment inicial de la concentració de virus plasmàtic i una posterior baixada (deguda a la resposta inmunològica de l’hoste) seguida d’una estabilització. La sorpresa arriba en el cas del SIV mutat, després de la infecció inicial els nivells de virus baixen fins a nivells indetectables, i es manté així al llarg del temps:

Figura 1: simulació del gràfic mostrat a la xerrada sobre l'evolució de la infecció per SIV natural.

Figura 2: simulació del gràfic mostrat a la xerrada sobre l'evolució de la infecció amb el SIV mutat. Al moment d'immunodepressió s'observa un augment de la quantitat de virus plasmàtics que torna a nivells indetectables quan remet el tractament immunodepressiu.

Els macacos infectats amb el SIV natural desenvolupaven la malaltia i morien un temps després de la infecció, mentre que els infectats amb el SIV mutat continuen vius. A aquests últims se’ls hi va administrar, passades unes setmanes, un anticòs contra la proteïna CD8 (si no recordo malament) per immunodeprimir l’individu. El resultat és que els nivells de virus augmentaven immediatament, tornant a ser indetectables al poc temps de retirar el tractament amb l’anticòs. El que volia dir que el virus hi era, però estava controlat pel sistema immunològic de l’hoste gràcies a la mutació que havien introduït els investigadors. D'aquesta manera els simis infectats amb el virus mutat no desenvolupaven la malaltia.

El següent pas fou infectar els macacos que ja tenien el SIV mutat amb el SIV natural. Què va passar? Imagina. El SIV natural no podia proliferar. Havien aconseguit prevenir la infecció per SIV natural.

Al final de la xerrada s’obre el torn de preguntes, i surt la que tots teníem al cap: Quant queda per tindre una vacuna contra la sida?

A la cara del doctor Marsh es va perfilar un somriure de resignació

- Si us plau, no em faci aquesta pregunta ...

Va dirigir la vista a terra, negant amb el cap i, sense mirar a la seva interlocutora va acabar de respondre

- Molts, molts anys.

Jo esperava una altra resposta, però és d’agrair tal sinceritat per part seva.

Es tracta d’una vacuna? La resposta és no. Tot i que es pogués previndre la infecció pel virus natural, els macacos estaven infectats amb el SIV mutat. Això no podria aplicar-se a humans de cap manera, que passaria si en algun moment ens baixen les defenses per un estat d’estrès, per exemple? Doncs que estaríem infectats i podríem desenvolupar la malaltia. No oblidem, però, que els fàrmacs antiretrovirals ja aconsegueixen baixar el titratge víric fins a nivells indetectables sense necessitat de sotmetre’s a una altra infecció. Avui, per sort, la malaltia és controlable.

Sigui com sigui es tracta d’un pas més, d’una dada més que s’ha d’afegir al munt de números, gràfics, imatges... i s’ha d’intentar quadrar-ho tot, extreure’n hipòtesis de treball i, en el millor dels casos, conclusions... Però ... quant de temps deu quedar?