TERAPIA CON STEMS CELLS EN DIABETES MELLITUS

Para el desarrollo de una terapia potencial de tipo celular para pacientes diabéticos se deben cumplir una serie de criterios básicos. De manera ideal, las células madre deben tener la manera de multiplicarse fielmente en cultivo. Esto quiere decir que las células deben ser capaces de auto renovarse sin perder sus características originales. Igualmente, estas células deben ser capaces de diferenciarse in vivo para producir las células especializadas del tejido en cuestión. Sin embargo, para la terapia de la diabetes mellitus tipo 1 aún no está claro si la célula madre debe ser guiada hacia la producción de células b aisladas o islotes completos^(5,9). Trabajos recientes como el conducido por Bernat Soria y colaboradores⁽¹⁰⁾ apoyan la tesis de las ventajas de la generación de islotes completos, ya que las células aisladas responden de forma anómala ante un estímulo hiperglicémico, ya que son incapaces de reproducir la respuesta bifásica de secreción de insulina además de presentar un patrón de secretorio tipo "todo o nada".

Bibliografía

• Nuevas Opciones en el tratamiento de la Diabetes Mellitus Tipo 1: Células Madre y Diabetes

TRANSGÉNICOS EN DIABETES MELLITUS

La historia inicia en 1922 donde se administró por primera vez insulina, debido a las impurezas presentes, producía grandes reacciones alérgicas. Los experimentos avanzaron, cuando en 1926, se consigue la cristalización de la proteína. Posteriormente, en 1955, Sanger consigue descifrar su composición, el conocimiento de la secuencia y estructura de una molécula es vital, pues ayuda a entender cómo funciona en el organismo.

En 1963, la insulina se convirtió en la primera proteína en ser sintetizada in vitro, por Meinhofer y colaboradores , pero con un rendimiento bastante pobre, lo que impedía su utilización masiva contra la diabetes. Así llegamos a la insulina transgénica ya que, en el año 1978, gracias al desarrollo de técnicas biotecnológicas. El procedimiento es utilizando las bacterias Escherichia coli como factorías en miniatura para producir de forma separada las cadenas A y B de la insulina humana, introduciendo para ello los genes  que las codifican en las bacterias mediante un vector (pBR322). Posteriormente se llevaba a cabo la purificación, plegamiento y unión in vitro de las cadenas, mediante la oxidación de las cisteínas para formar los puentes disulfuro de la proteína activa.

El resultado fue una insulina humana (denominada comercialmente Humulin), más barata de producir, potente y segura, ya que no mostraba problemas; la investigación no termina aquí. En los últimos años se está consiguiendo que otros organismos genéticamente modificados produzcan insulina humana, con numerosas ventajas. Por ejemplo, científicos argentinos han obtenido vacas transgénicas que producen leche enriquecida en pro-insulina humana, que evitarían tener que purificar la proteína, pues únicamente habría que consumir la leche. Lo mismo ocurre con el cártamo (Carthamus tinctoriusL., azafrán bastardo), que se ha modificado para que produzca insulina humana en sus semillas.

Bibliografía

• Éxitos Transgénicos: La Insulina

ADN RECOMBINANTE EN DIABETES MELLITUS

Con la ayuda de la tecnología genética ha logrado extraer la insulina que son capaces de producir las bacterias y otras especies complejas como los porcinos y los vacunos.

Se utilizan enzimas especiales para insertar genes humanos en el ADN de las bacterias para que elaboren un nuevo material, que no eren capaces de producir con anterioridad. Las bacterias de multiplican con rapidez lo que aumenta la cantidad de generar la nueva sustancia en un corto tiempo.

El Método Recombinante para la Producción de Insulina: Primeramente, se clonan los genes con la B- galactosidasa en plásmidos pBR322. La recombinación de los plasmidos son amplificados en E.coli. Se lleva a cabo una trasnformación de la bacteria, en dos nucleotidos diferentes , luego la reacción entre la proteina B-gal y el gen de la insulina con la metionina hace que el complejo proteico cambie, expulsando de esta manera la molécula de la metionina y produciendo al final la insulina con menos a.a que al inicio del proceso.

El mecanimo de la separación de la insulina as a través del sistema RP-HPLC (Reversed-Phase High Perdormance Liquid Chromatography).

Bibliografía

• Producción de Insulina a Partir de Organismos Bacterianos-División Académica de Ciencias Biológicas de la Universidad Juárez Autónoma de Tabasco

RECOMBINACIÓN DE ÁCIDOS NUCLEICOS EN LA NATURALEZA

La recombinación genética es una fuente fundamental de variabilidad genética, ya que el intercambio de material genético entre ambos fragmentos puede dar lugar a una información genética nueva y válida. De hecho, muchos procesos naturales transfieren DNA de un organismo o incluso de una especie a otro.

En la naturaleza puede observarse recombinación genética mediante tres procesos: transformación bacterias (procariotas), reproducción sexual(eucariotas) y la infección viral. En el primer caso, la recombinación genética atiende al origen del ADN donador, generalmente se distinguen tres procesos de recombinación: transformación (la bacteria acepta y recombina su genoma con ADN libre en el medio), transducción (el ADN donador procede de un virus) o conjugación (en este caso el ADN donador lo aporta un plásmido).

En eucariotas la recombinación llamada homóloga (entre fragmentos de ADN de secuencias homólogas) se produce normalmente durante la reproducción sexual el entrecruzamiento durante la meiosis I intercambia DNA de cada cromosoma materno con el DNA homólogo del cromosoma paterno.

En los vertebrados también hay un tipo de recombinación genética especial en las células B y T del sistema inmune, llamada recombinación V(D)J, que es la responsable de generar la tremenda variabilidad de anticuerpos y de receptores de células T necesaria para la respuesta inmune.

La recombinación específica de sitio es un tipo especial de recombinación homóloga que ocurre en regiones específicas, cortas y homólogas, existentes en ambos fragmentos a recombinar. Suele ser típica de virus, los cuales la utilizan para integrarse en el genoma del hospedador. La recombinación específica de sitio es utilizada en investigación como herramienta para la manipulación controlada de genomas.

Bibliografía

• Medicina Molecular
• Biología: La Vida en la Tierra

PRUEBA DE HIBRIDACIÓN Y SECUENCIACIÓN PARA DIABETES MELLITUS

La DM es una enfermedad poligénica multifactorial que, por tanto aparece como consecuencia de una compleja combinación de alteraciones en múltiples genes y de factores ambientales.Actualmente existe un gran interés en la identificación de los marcadores genéticos de riesgo, los cuales facilitarán la comprensión de las bases moleculares de estas dos enfermedades y mejorarán su prevención y el manejo de los pacientes.

El análisis de polimorfismos puede realizarse mediante la utilización de varias técnicas, tales como la técnica de hibridación de Southern, o mediante amplificación de ADN por la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) y posterior digestión de los productos de la amplificación con endonucleasas de restricción, ya que los cambios en la secuencia de ADN suelen ser detectables por la generación o la supresión de secuencias diana características de las diferentes enzimas de restricción, lo que conduce a la aparición de fragmentos de ADN de diferentes tamaños ( RFLPs,«restriction fragment length polymorphism») que se pueden separar mediante electroforesis en geles de agarosa o poliacrilamida.

La aplicación de las nuevas técnicas de microdetectores (los llamados microarrays de ADN) permite el análisis simultáneo de un gran número de polimorfismos. Con el uso de alguna de estas técnicas podemos proceder al genotipado de individuos, de familias o de grupos de población para determinar la representación de alelos polimórficos presentes en cada individuo (haplotipos), o para estudiar su segregación a través de las sucesivas generaciones de una familia.

Bibliografía

• Factores genéticos de riesgo microvascular y macrovascular en la diabetes mellitus-Sociedad Española de Diabetes- Avances en Diabetología