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El genoma del pez cebra, modelo para estudiar enfermedades

La biología del pez cebra, pequeño y transparente, y la alta similitud entre su genoma y el del ser humano lo señalan como un candidato perfecto para el estudio de enfermedades humanas como el alzhéimer o el cáncer. Dos estudios publicados hoy en Nature –uno de ellos con participación española– buscan, a través de la secuenciación de su genoma y el estudio de mutaciones, confirmar la posición del pez cebra como organismo modelo.

Linköpings universitet

http://www.liu.se/forskning/reportage/zebra?l=en

En los últimos 20 años, el pez cebra ha encontrado un hueco como organismo modelo en los laboratorios de biología entre otros más populares como Drosophila. Los embriones y larvas de este animal son idóneos para estudios genéticos debido a su pequeño tamaño, trasparencia y enorme número de individuos por puesta. Esto último permite analizar miles de compuestos terapéuticos de manera rápida, algo que con ratones implicaría más tiempo y dinero.

Dos investigaciones publicadas hoy en Nature, con la colaboración del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC) en uno de ellos, en las que se secuencia el genoma de este pez y se aíslan mutaciones en más de 10.000 genes, confirman la utilidad de este animal.

“El pez cebra tiene un alto potencial como modelo preclínico para la búsqueda de nuevos compuestos terapéuticos y también para el análisis de la toxicidad de estos”, explica a SINC Carlos Torroja, investigador del CNIC y coautor de uno de los dos estudios.

Las características biológicas del pez, junto con los recientes estudios genéticos, lo señalan como una especie útil para estudiar enfermedades como alzhéimer, cáncer o deficiencias cardíacas. En el campo de la medicina regenerativa también tiene su importancia puesto que es capaz de regenerar varios órganos, como el corazón.

La investigación en la que participa el científico español presenta un genoma de alta calidad que facilita la identificación de mutaciones, ya que hace posible la comparación de secuencias mutadas y normales.

“Hemos desarrollado el mapa genético más denso realizado hasta la fecha en cualquier organismo”, explica Torroja.

El investigador del CNIC comenta la importancia de la secuenciación. “El mapa más denso en humanos tiene 44.000 marcadores y en del pez cebra 140.000. Este mapa genético nos ha permitido hacer útil el genoma del pez, algo fundamental si se quiere usar al pez cebra para estudiar enfermedades humanas”.

La secuenciación también revela la gran similitud entre el genoma humano y el del pez cebra. “El 71 % de los genes humanos tienen su contrapartida en el pez, así como el 82 % de los 3.200 genes humanos implicados en alguna enfermedad”, señala Torroja.

Pez cebra

Peces cebra con mutaciones a gran escala

Para permitir el estudio de los genes humanos en el pez cebra, la segunda publicación describe un método para introducir mutaciones en el genoma del pez a larga escala.

Los investigadores han provocado e identificado mutaciones en más de un tercio de los genes que codifican proteínas. Los mutantes generados servirán para analizar la función de estos genes.

Los estudios publicados hoy en Nature se suman a varios estudios recientes –el más antiguo, de noviembre de 2012– que pretenden impulsar el papel del pez cebra como organismo modelo.

Referencias:

Kerstin Howe, Matthew D. Clark, Carlos F. Torroja [et al]. “The zebrafish reference genome sequence and its relationship to the human genome”. Nature, 2013, http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature12111.html

Alexander F. Schier. “Genomics: Zebrafish earns its stripes”. Nature, 2013, publicado en línea el 17 de abril.

http://www.agenciasinc.es/Noticias/El-genoma-del-pez-cebra-lo-impulsa-como-modelo-para-estudiar-enfermedades

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La Bioética

La Bioética, según Wikipedia, es la rama de la ética que se dedica a proveer los principios para la correcta conducta humana respecto a la vida, tanto de la vida humana como de la vida no humana (animal y vegetal), así como al ambiente en el que pueden darse condiciones aceptables para la vida.

(Ilustración tomada del cartel del XVIII Seminario Internacional de Bioética – Bioética, Biodiversidad y Bienestar Común, celebrado en agosto de 2012 en la Universidad del Bosque, Colombia)

La Bioética afecta a una variedad extraordinaria de ramas del saber y profesionales, entre ellos:

– A la Biología y, dentro de ella, especialmente a la Ecología, como las ramas más directamente interesadas en los seres vivos.

– A la Medicina y a la Farmacia, a la hora de decidir qué intervenciones son moralmente adecuadas y si determinados fármacos son aplicables… e incluso concebibles.

– A la Filosofía y a la Teología, como principales creadores de códigos morales.

– Al Derecho, al codificar y aplicar los valores bioéticos, y al juzgar los delitos que puedan cometerse.

– A la Psicología, la Antropología y la Sociología, como analizadores de las razones y motivaciones de los comportamientos del ser humano respecto a su entorno biológico.

– A la Economía, por cuanto los modos de actuar llevan aparejados unos costes u otros.

 

(Imagen tomada del Diary of a Physician Assistant Wannabee)

Son muchas y complejas las cuestiones que pueden tratarse a la luz de la Bioética, y de ello da fe la cantidad de noticias que todos los días salen en los medios de comunicación: fraude científico, derechos de los animales (fiestas taurinas, experimentación animal, abandono de mascotas, galgos colgados, la caza…), vegetarianismo, alimentación ecológica, transgénicos, biocombustibles, aborto, reproducción asistida, clonación, eutanasia, contaminación, desarrollo sostenible, creacionismo, comercio justo…

En sucesivas series se van a ir comentando libros de la Biblioteca y recursos de interés sobre esta cuestión.

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El Grupo para el Tratamiento Ético de los Animales, a punto de impedir el transporte aéreo de animales de laboratorio

El intento de prohibir el transporte por avión de animales de laboratorio supone una amenaza inminente para la investigación biomédica.

(Foto: http://www.prx.org/pieces/49577-how-to-catch-a-lab-rat)

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The bid to halt air transport of lab animals poses an imminent threat to biomedical research

19 September 2012

This week, the campaign group People for the Ethical Treatment of Animals (PETA) will take another step forward in its long-running, and increasingly successful, campaign to halt the transport by air of animals destined for the laboratory. It will announce that FedEx and UPS, the world’s two largest cargo carriers, have written to it to affirm existing policies restricting the transport of most lab animals (see page 344). On the face of it, this seems pretty inconsequential. After all, neither carrier moves many research animals, and there are plenty of cargo firms that could make up any shortfall caused by PETA’s pressure.

But appearances are deceptive: there could yet be an immediate and highly problematic effect. UPS has also said that it plans to change its policy soon to restrict the transport of amphibians, insects, crustaceans, molluscs and fish — all of which it allows at present. This could disrupt everything from the availability of the important frog model, Xenopus — three of whose major US-based suppliers rely on UPS next-day delivery — to the provision of the fruitfly Drosophila to international clients by the Bloomington Drosophila Stock Center at Indiana University.

And with PETA increasing the pressure, who is to say whether FedEx would not follow its arch-rival’s lead and halt the transport of insects and other lower species? As with UPS, the effect would be huge. To name just a couple: FedEx currently ships fruitflies from suppliers including the Drosophila Species Stock Center at the University of California, San Diego, and Carolina Biological Supply in Burlington, North Carolina. The latter uses FedEx to ship Drosophila, along with crayfish, mussels and many other non-mammals, to science teachers.

If this is not enough to make scientists sit up and take notice, they might consider the use of lab rodents, now under threat in India from a PETA campaign to halt the transport of all research animals by Air India. The National Institute of Nutrition in Hyderabad, a major government supplier of specialized mice, relies on the airline. As PETA undertakes a systematic push to target all major cargo carriers, scientists in any country who rely on air freight to deliver rodents should be on notice that their turn may be next. Of course, in the increasingly global world of science it is already, in many senses, everyone’s turn.

The pronouncements by FedEx and UPS, together with similar bans on animal movement made previously by airlines and ferry companies, are especially worrying because they indicate that biomedical researchers in many different countries, through reticence and passivity, are losing the battle for the hearts and minds of the public when it comes to the need for, and legitimacy of, animal research. Why else would high-profile companies be willing to indicate, however implicitly, that they want no part in a transportation infrastructure that is crucial to global biomedical science?

If individual scientists wait until they are personally affected — until the day when that mouse carefully bred in Shanghai or Singapore or Stockholm cannot be had for love nor money in San Francisco — it will be long past too late to mount the vigorous, public campaign in defence of animal research that is so sorely called for at this moment.

As researchers join this battle — and join it, they must — they should, as a first step, work through their institutions, academic societies and umbrella groups to make an urgent, articulate, unified case to UPS and FedEx that the shipping of animals, mammalian and other­wise, is essential for both biomedical research and scientific education.

Nature 489, 336 (20 September 2012) doi:10.1038/489336a

http://www.nature.com/news/return-to-sender-1.11429

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En ratones “humanizados”, leche materna humana cierra paso al VIH

La próxima etapa del estudio es determinar si la leche de madres infectadas tiene el mismo efecto, dijo el investigador al explicar que a los animales se les suministró leche mezclada con el virus.

Washington • Un experimento hecho en la Universidad de Carolina del Norte mostró que en ratones “humanizados” la leche de madres humanas impide la transmisión oral del virus de inmunodeficiencia humana, informó la revista “Public Library of Science Pathogens”.

“El ciento por ciento de los ratones, reconstituidos para que sean susceptibles a enfermedades humanas como el sida, a los que se les expuso al virus de inmunodeficiencia humana se infectó”, dijo el autor principal del estudio, J. Víctor García, un graduado en 1979 del Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, México.

“Cuando se les administró el VIH mezclado con la leche de madres (humanas) sanas, el cien por ciento de los ratones no tuvo la infección”, añadió.

Más del 15 por ciento de las nuevas infecciones con el virus que se cree causante del síndrome de inmunodeficiencia humana ocurre en niños y, sin tratamiento, sólo 65 por ciento de los infantes infectados con el VIH sobrevivirá más de un año y menos de la mitad llegará a los dos años de vida.

El artículo indica que, aunque se le atribuye al amamantamiento un número significativo de esas infecciones, la mayoría de los bebés alimentados con la leche del pecho de sus madres no tiene la infección, a pesar de la exposición prolongada y repetida.

Para resolver la cuestión de si el amamantamiento transmite el virus o protege contra él los científicos de la Escuela de Medicina de la UNC recurrieron a un modelo en laboratorio de ratón humanizado.

“Los ratones son, de por sí, resistente a la mayoría de las enfermedades que afectan a los humanos”, dijo García. “Para emplearlos en este tipo de estudios hay que hacerlos parcialmente humanos”.

“Estos ratones son confeccionados uno a uno, introduciéndoles a las seis semanas de edad células madre de médula ósea humana”, añadió. “Las células humanas van a todos los órganos y áreas similares de los humanos como la boca, el esófago, el pulmón, el intestino, el hígado, los sistemas reproductivos que se llenan de células humanas”.

El VIH infecta solamente a los chimpancés y a los humanos, pero solo enferma a los humanos. Con la reconfiguración de células humanas los ratones se tornan susceptibles a la infección con el VIH.

A continuación el equipo de García, que trabajó con más de 50 ratones humanizados, administró a algunos la leche de madres sanas mezclada con VIH, y a otros solo el VIH, en ambos casos por vía oral.

“Los ratones sensibles a la infección y que recibieron solo el virus, se enfermaron. Los que recibieron el virus con leche materna, no se enfermaron”, dijo García.

“La próxima etapa del estudio es determinar si la leche de madres infectadas tiene el mismo efecto”, advirtió el investigador.

Pero lo establecido ya por la primera parte del estudio “nos da nuevas pistas para el aislamiento de productos naturales que podrían usarse para combatir el virus”, añadió.

http://www.milenio.com/cdb/doc/noticias2011/15e1ea6879fc0702d77d89483d0b3751

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