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La razón por la que el catarro carece de cura y de vacuna es que existen más de doscientas variantes de virus que lo causan. Esto ha hecho imposible desarrollar una vacuna que sea capaz de protegernos contra todas ellas. Como buenos parásitos moleculares que son, los virus del catarro han evolucionado para aprovecharse de algunos genes de las células que infectan y que les resultan necesarios para su reproducción. Uno de estos genes es el que produce el enzima llamado N-miristoiltransferasa. ¿Qué demonios es esto? Jorge Laborda lo explica en este podcast.

Aunque hoy está meridianamente claro que la actividad de uno u otro gen estimulador de la reproducción celular es necesaria para la aparición de tumores, algunos tipos de cáncer carecen aún de genes mutados que expliquen su aparición y crecimiento. Es el caso del carcinoma de hígado asociado a la enfermedad hepática grasa no alcohólica. Entre el 30 y el 40% de la población adulta sufre de hígado graso, porcentaje que sube a más del 75% entre los obesos. Un porcentaje de los afectados por hígado graso desarrollará carcinoma hepático, un tipo de cáncer que carece de gen mutado que lo explique y que, por ello, también carece de una estrategia terapéutica específica contra él. Ahora, un grupo de investigadores chinos ha descubierto un gen que aparece con un funcionamiento muy elevado en muchos tumores, un gen que produce un enzima muy importante para la síntesis del colesterol.

¿Qué molécula confiere al aire el olor a tierra mojada tan particular tras una tormenta o un chaparrón? Las gotas de lluvia al caer forman pequeñas burbujas que al explotar generan aerosoles, minúsculas gotitas que al flotar en el aire transportan con ellas un olor carácterístico. El olor a tierra mojada se debe a una sola molécula llamada “geosmina”. La geosmina es una molécula volátil, es decir, que se evapora y pasa con facilidad al aire. Es producida por varias especies de bacterias del suelo, e impregna la tierra y los restos orgánicos. La abundancia de la geosmina en el suelo y su volatilidad la convirtieron en una molécula muy ventajosa para la supervivencia de algunas especies, en particular para las que habitan regiones donde el agua es escasa como los camellos o dromedarios ¿Por qué es importante para algunas bacterias producir la geosmina? Se lo contamos en este podcast.

Dos estudios realizados durante más de una década, publicados recientemente, y que han costado más de 25 millones de dólares, indican, aunque no demuestran, que la radiación emitida por teléfonos móviles puede causar varios tipos de cáncer a ratas de laboratorio expuestas a estas radiofrecuencias durante la mayor parte de su vida (unos dos años). Los estudios se han realizado, utilizando miles de ratas y ratones, por dos grupos internacionales, uno de ellos formado por investigadores del Programa Nacional de Toxicología de los Institutos Nacionales de la Salud de EE.UU. La agencia del medicamento y la alimentación (FDA) de los EE. UU. se encuentra analizando estos datos para decidir si son pertinentes nuevas recomendaciones al público sobre el uso de los teléfonos móviles.

Para determinar con exactitud cuántos tipos de células diferentes contiene un organismo y cómo se han ido derivando estas a partir de la célula primordial que lo ha originado, el cigoto fecundado, sería necesario averiguar qué parte de la información genómica utiliza cada célula individual de dicho organismo. Para ello, es necesario identificar qué genes tiene cada célula funcionando en cada momento, lo que solo puede hacerse con precisión obteniendo la secuencia de letras no de su genoma, sino de su transcriptoma. Utilizando tecnologías de manipulación y secuenciación de los ácidos nucleicos, dos grupos de investigación, uno alemán; el otro, formado por investigadores estadounidenses y británicos, han abordado el estudio del transcriptoma de células individuales del organismo Schmidtea mediterránea.

Las plantas poseen un sistema inmune basado en mecanismos moleculares. Un sistema molecular muy utilizado por las plantas para defenderse del ataque de algunos microrganismos es el formado por ácido ribonucleico (ARN) de doble hebra. En el caso de un intento de invasión de una planta por un virus, las células invadidas por este microrganismo pueden generar ARN de doble hebra que va a interferir con la transmisión de la información desde el genoma del virus a la producción de las proteínas que este necesita para reproducirse en el interior de la célula. Estudios realizados hasta la fecha han demostrado que la fumigación de plantas con ARN de doble hebra dirigido contra el ADN de un virus concreto las protege contra la infección de ese virus. Investigadores de las universidades de Estrasburgo y de Helsinki han desarrollado un sistema de producción de ARN de doble hebra capaz de generar grandes cantidades de estas moléculas que podrían utilizarse en lugar de los pesticidas actuales.

Ciertos estudios revelan que los cuidados maternos se traducen en modificaciones químicas en el ADN, en particular en el ADN de algunas neuronas. Se ha descubierto, también, que el cerebro es un mosaico genético porque no todas sus células tienen el mismo genoma. Estas variaciones son producidas por elementos genéticos “saltarines”, llamados transposones, capaces de copiarse a sí mismos y de insertarse una vez copiados en otro lugar del genoma. Ahora, Investigadores del instituto Salk de la Jolla, California, han realizado experimentos con ratones de laboratorio recién nacidos a los que ponen bajo los cuidados de madres adoptivas muy amorosas o, al contrario, más bien desdeñosas con ellos. Los investigadores descubren una mayor acumulación de transposones en el cerebro de los ratones que reciben menor cariño de sus madres. Estos estudios sugieren que el amor maternal podría afectar físicamente al cerebro de hijos e hijas.

En 1984 se decubrieron galaxias que poseen solo alrededor de un 1% de las estrellas de una galaxia clásica, razón por la que se las conoce como galaxias ultra difusas. Para intentar estimar si la materia oscura guarda la misma proporción con la materia clásica en las galaxias ultra difusas, investigadores de la Universidad de Yale analizan la dinámica de movimiento estelar de una de estas galaxias, llamada NGC1052-DF2, descubierta en 2015 y localizada a unos 65 millones de años-luz. Tras analizar el movimiento de las estrellas que constituyen esta galaxia, los científicos concluyen, con enorme sorpresa, que carece de materia oscura.

Probablemente, el área de investigación más importante de la Química es la síntesis de nuevas moléculas que posean propiedades deseadas. La estrategia que se ha revelado más productiva en esta tarea es el análisis retro sintético. Este análisis parte de la estructura química de la molécula final que se pretende conseguir e intenta ir hacia atrás, es decir, identificar las reacciones químicas entre moléculas cada vez más simples que la podrían originar. Una vez identificada la última reacción, se intenta identificar la penúltima, la antepenúltima y así continuadamente hasta llegar a los componentes más sencillos que iniciarían la ruta de síntesis hasta la molécula deseada. Ahora, algoritmos similares a los empleados en inteligencia artificial para jugar al ajedrez y al Go podrían ser empleados también para conseguir que los ordenadores aprendan a sintetizar moléculas complejas.

El mecanismo de aprendizaje del lenguaje no parece situarse en un área concreta del cerebro, sino que involucra múltiples áreas. Los estudios han indicado que la eficacia de este mecanismo de aprendizaje de la lengua materna no se ve afectada por diferentes tendencias de la personalidad. El único factor que parece influir en la capacidad de aprendizaje del lenguaje materno es el sexo, siendo las niñas las que lo aprenden con mayor facilidad. Investigadores en neurociencias de la universidad de Tokio han estudiado el funcionamiento de los cerebros de adolescentes japoneses que estudiaban inglés como segunda lengua. Los resultados muestran que fueron las mujeres las que más memoria de trabajo mostraron y también las que obtuvieron mejores resultados en los tests de capacidad lingüística.

Un grupo de veintisiete médicos y científicos de la Universidad de Vanderbilt, localizada en Nashville, Tennessee, EE.UU., decide analizar varias bases de datos médicos en busca de pacientes con síntomas que tal vez pudieran ser debidos a una enfermedad genética. Los investigadores analizan los síntomas de 21.701 pacientes, a los cuales clasifican de acuerdo con el grado de concordancia con el que sus síntomas se adecúan a los síntomas conocidos asociados a nada menos que 1.204 enfermedades genéticas. Los investigadores encuentran dieciocho asociaciones entre mutaciones génicas y las puntuaciones de riesgo atribuidas a los pacientes. Cuatro de estas asociaciones genéticas concordaban con causas conocidas de enfermedades, pero el resto suponen mutaciones aún no conocidas en diversos genes que acaban por causar una enfermedad genética.

Una enfermedad que está cobrándose vidas de niños y de ancianos, sobre todo, es la neumonía causada por Staphylococcus aureus, una bacteria que ha adquirido genes de resistencia a varios antibióticos y que resulta cada vez más difícil de erradicar. El pulmón es un órgano que posee sus propios medios de defensa y no depende exclusivamente de la actividad del sistema inmune. La tráquea, bronquios y vías respiratorias cuentan con conexiones nerviosas sensoriales que contienen las llamadas neuronas nociceptoras. Investigadores de la Universidad de Harvard estudian ahora este asunto en ratones de laboratorio, a los que generan infecciones en el pulmón con Staphylococcus aureus. Los ratones sin neuronas nociceptoras sufrieron de menor fiebre, y mostraron contener diez veces menos bacterias en el pulmón doce horas tras la infección inicial. Estos estudios abren la puerta al desarrollo de fármacos que potencien la acción del sistema inmune en la lucha contra bacterias resistentes a los antibióticos.

Mi célula favorita es el adipocito, esa célula aparentemente anodina y llena de grasa cuyo exceso tanto preocupa a una parte siempre creciente de la Humanidad. Y es que los adipocitos no se limitan almacenar grasa y a movilizarla cuando es necesario suministrarla a otras células del organismo. Los adipocitos ejercen importantes funciones que afectan al buen equilibrio de nuestro organismo. Son ellos los que detectan el estado nutricional del cuerpo y dan órdenes al cerebro para que este inicie o detenga el comportamiento de búsqueda e ingesta de alimentos. Los adipocitos de la piel participan en el desarrollo del pelo y en la lucha que el sistema inmune contrapone a los microrganismos, ya que producen sustancias antimicrobianas que ayudan a su eliminación. Ahora se ha descubierto que son capaces de moverse hasta las heridas y, una vez allí, ayudan a su cicatrización.

Entre los analgésicos más potentes se encuentran los opiáceos, clase a la que pertenece la conocida morfina, la cual es considerada como la primera sustancia con propiedades farmacológicas extraída de una planta, allá por el año 1805. La investigación en biomedicina ha desvelado que los opiáceos son moléculas relativamente sencillas que se unen y actúan sobre otras moléculas capaces de detectarlas, presentes en la superficie de varios tipos de células, entre ellas las células nerviosas. Ahora investigadores de la Universidad de Carolina del Norte han desarrollado una nueva estrategia que permite determinar la estructura tridimensional de uno de los receptorees de opiáceos más importante: el receptor “kappa”.

Probablemente los primeros organismos que generaron celulosa no fueron las plantas, sino las bacterias. Estos pequeños seres vivos fabrican celulosa y la secretan al exterior con lo que forman lo que se llama una biopelícula, o un biofilm, que las hace más difíciles de erradicar que las bacterias aisladas. Recientemente, utilizando nuevas técnicas de purificación de la celulosa bacteriana, investigadores de varias universidades europeas y estadounidenses han descubierto que las bacterias producen una celulosa químicamente modificada que es diferente a la generada por las plantas. Esta modificación química de la celulosa le proporciona propiedades diferentes. Una de ellas es una mayor flexibilidad y menor rigidez, pero también una mayor sensibilidad a ciertos detergentes, algo que podría ser utilizado para atacar a las bacterias que se protegen con biofilms.

Vagos y maleantes los hay en todos lados, hasta en el mundo vegetal. A lo largo de la evolución, algunas plantas han encontrado que es mucho más cómodo insertar sus raíces en otras para chuparles la savia que intentar conseguir el agua y los restantes elementos por sus propios medios. Unos de los parásitos vegetales que más daño causan a la agricultura son las plantas del género cuscuta, el cual cuenta con cerca de 170 especies que generalmente habitan regiones cálidas o tropicales. Solo cuatro especies de cuscuta son nativas de Europa del norte. Como carecen de clorofila, las plantas de este género son de color naranja, amarillo o rojo, aunque alguna hay que es verde. Ahora, un grupo de investigadores de la Universidad Virgina Tech, revelan algunos de los mecanismos moleculares de ataque y defensa desplegados tanto por las cuscutas como por las plantas a las que parasita.

El mangabey gris, un mono de mediano tamaño que habita una región situada entre Senegal y Gana, en África, es infectado frecuentemente por el virus VIS, un virus similar al VIH, causante del SIDA, el cual ha pasado desde esta especie a infectar también al ser humano y ha originado la variante de virus de SIDA llamada VIH-2. La variante VIH-1 proviene del chimpancé. En un claro contraste con el caso humano, los mangabeys infectadas no desarrollan la enfermedad y permanecen en una situación similar a la de los pacientes tratados con fármacos antirretrovirales. Ahora, un grupo de treinta investigadores ha secuenciado el genoma del mangabey gris y ha identificado treinta y cuatro genes candidatos que podrían explicar por qué los mangabeys infectados con VIS no desarrollan SIDA. Este estudio abre las puertas a la investigación de nuevos fármacos que sean útiles para proteger a los humanos de la enfermedad.

Investigadores de la Universidad Julius-Maximilians de Würzburgo, en Alemania; realizan el asombroso descubrimiento de que una especie de hormiga africana cuida las lesiones de sus compañeras heridas en combate. Sin estos cuidados, el 80 % de las hormigas heridas morirían, pero gracias a ellos, solo mueren el 10%. Este comportamiento aparentemente altruista no se ha observado antes en ninguna otra especie de invertebrado. Estas hormigas pertenecen a la especie conocida por el nombre de hormiga Matabele (Megaponera analis) y si no son médicas, al menos sí son enfermeras.

La mayoría de los tratamientos de quimioterapia matan a las células tumorales gracias a que inducen en las células cancerosas una muerte celular programada o apoptosis. Resulta que este tipo de muerte estimula una reacción de tolerancia por parte del sistema inmune, por lo que, paradójicamente, estos tratamientos que pueden parecer eficaces inicialmente al reducir la masa tumoral, pueden acabar favoreciendo a la larga el desarrollo de los tumores. En efecto, investigaciones recientes ha revelado que los mejores pronósticos sobre el desarrollo del cáncer se consiguen al tratarlo con sustancias que no inducen la muerte celular por apoptosis, sino que las mata de forma traumática. En estos casos, la acción del agente quimioterapéutico ayuda al sistema inmune a activarse para atacar a los tumores, por lo que su efectividad directa se une a una acción indirecta del sistema inmune que aumenta su eficacia global.

La investigación sobre el virus de la gripe ha revelado no solo que este virus muta y varía al menos cada año para escapar del sistema inmune, sino que, en ocasiones, estos mutantes producen virus más sensibles de lo normal a la respuesta inmune. Los científicos seleccionaron ocho de estas mutaciones y con ellas construyeron un virus de la gripe artificial que las contenía todas al mismo tiempo, y que, por esta razón debería ser muy sensible a la respuesta inmune y, por consiguiente, muy poco virulento. Inyectaron este virus a ratones y a comadrejas, y comprobaron que, tal y como esperaban, este virus artificial no causaba enfermedad. Ahora, los investigadores proponen utilizarlo como una plataforma para incluir en su genoma las diferentes mutaciones propias de los virus estacionales y generar de este modo múltiples vacunas atenuadas y eficaces contra diversas variantes del virus de la gripe.