{"id":12525,"date":"2023-04-17T11:34:09","date_gmt":"2023-04-17T16:34:09","guid":{"rendered":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/?p=12525"},"modified":"2023-07-03T11:13:49","modified_gmt":"2023-07-03T16:13:49","slug":"biomateriales-en-la-genesis-programacion-y-entrenamiento-celular","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/?p=12525","title":{"rendered":"Biomol\u00e9culas para la programaci\u00f3n y el entrenamiento celular"},"content":{"rendered":"
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Hugo A. Barrera Saldan\u0303a*<\/p>\n

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CIENCIA UANL \/ AN\u0303O 26, No.119, mayo-junio 2023<\/p>\n

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DOI: https:\/\/doi.org\/10.29105\/cienciauanl26.119-2<\/a><\/p>\n

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Descargar PDF<\/a><\/p>\n

En el universo no hay nada ma\u0301s complejo que la vida, y al nivel molecular, que las biomole\u0301culas de la herencia de e\u0301stas, las cuales jugaron un papel clave en su surgimiento durante la evolucio\u0301n\u00a0de nuestro planeta. Ellas guardan los secretos de lo que se conoce como el milagro de la vida: los a\u0301cidos desoxirribonucleico (DNA) y ribonucleico (RNA) y las protei\u0301nas.<\/p>\n

Desde mi adolescencia me visualice\u0301 como un investigador yendo tras esos secretos de la vida, por lo cual realice\u0301 los siguientes pasos: lo primero fue optar por instruirme en la bioqui\u0301mica; el segundo, desarrollar mi tesis buscando aislar y caracterizar DNA y RNA de nu\u0301cleos de las ce\u0301lulas de la placenta humana y, el tercero, desarrollar estudios de posgrado en Biologi\u0301a Molecular en las mejores universidades del mundo para dominar el arte y la te\u0301cnica de investigacio\u0301n biomolecular.<\/p>\n

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Con esta preparacio\u0301n, y apoya\u0301ndome en el modelo de la placenta humana, me fue posible llegar al RNA mensajero (RNAm) ma\u0301s abundante en este tejido y, a partir de e\u0301ste, a su gen y luego a la familia ge\u0301nica del que forma parte: la familia pentage\u0301ncia hGH-hPL<\/em>. E\u0301sta devino en mi modelo experimental principal a lo largo de toda mi carrera, para investigar a fin de entender que\u0301 son, co\u0301mo funcionan, por que\u0301 sus averi\u0301as causan enfermedades, co\u0301mo se pueden diagnosticar e\u0301stas, co\u0301mo poder curarlas y co\u0301mo uno puede explotar los genes tanto para innovar diagno\u0301sticos como para desarrollar nuevas terapias.<\/p>\n

Mucho de lo logrado se debe al surgimiento de la tecnologi\u0301a de recombinacio\u0301n del ADN que, mediante la clonacio\u0301n molecular, vuelve cualquier gen una fuente inagotable, aportando con ello la capacidad de usar algunos para, por ejemplo, detectar mutaciones mediante el diagno\u0301stico molecular, introducir otros a algu\u0301n tejido afectado por ca\u0301ncer para conferirle una actividad que interfiera con su malignidad, asi\u0301 como otros ma\u0301s para reprogramar microorganismos que, actuando como biofactori\u0301as, manufacturan protei\u0301nas con propiedades terape\u0301uticas.<\/p>\n

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En nuestros laboratorios practicamos con e\u0301xito todas estas capacidades, dando como resultado la primera prueba de acompan\u0303amiento para un tratamiento desarrollada en la era geno\u0301mica (prueba de medicina personalizada), lanzar el primer protocolo cli\u0301nico de terapia ge\u0301nica en Latinoame\u0301rica e inventar un nuevo me\u0301todo para fabricar hormona del crecimiento humana (HGH) biosinte\u0301tica.<\/span><\/p>\n

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Finalmente, tuvimos el encuentro con el retorno sorpresivo, pero triunfal, del RNAm, al que la pandemia COVID-19 le ofrecio\u0301 la oportunidad de oro de mostrar, tal y como lo hizo en el origen de la vida (que dicho sea de paso tambie\u0301n se abordara\u0301 aqui\u0301), todo su poderi\u0301o para reprogramar con fines de entrenar ce\u0301lulas y nuestro cuerpo, esta vez como la mejor arma para hoy combatir esta calamidad en salud pu\u0301blica global y man\u0303ana gestar el nacimiento de una nueva e\u0301poca dorada de la ciencia de la Biologi\u0301a Molecular y, con la explotacio\u0301n de su tecnologi\u0301a, de la biotecnologi\u0301a moderna. Un recuento para primero introducir estas maravillosas mole\u0301culas y enseguida relatar co\u0301mo se suscitaron estos logros y lo que de ellos se derivo\u0301, es el objetivo del presente ensayo.<\/p>\n

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BIOMOLE\u0301CULAS Y LA VIDA EN EL PLANETA TIERRA<\/h4>\n
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Un lugar especial en el universo para los biomole\u0301culas<\/h4>\n
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De entre la inmensidad inconmensurable del universo, no hay nada ma\u0301s complejo que la vida, que opaca y con mucho a la sofisticacio\u0301n estructural de los ma\u0301s misteriosos cuerpos celestes, como los quasars, pulsars<\/em> y agujeros negros, entre otros tantos constituyentes de los cientos de miles de millones de galaxias de nuestro cosmos. Si bien a trave\u0301s de la evolucio\u0301n de e\u0301ste los elementos sencillos o ligeros gradualmente dieron origen a otros ma\u0301s complejos o pesados, nada se compara con los compuestos orga\u0301nicos y au\u0301n menos con las biomole\u0301culas a las que e\u0301stos dieron origen una vez que aparecio\u0301 la vida.<\/p>\n

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Sin invocar ma\u0301s que al nivel molecular de la vida, no hay estructura hecha de biomole\u0301culas ma\u0301s compleja que el ribosoma [constituido por protei\u0301nas y a\u0301cidos ribonucleicos (ma\u0301s adelante descritos)]. Su extraordinario papel en la vida es fabricar las protei\u0301nas que son la expresio\u0301n de la experiencia bioqui\u0301mica exitosa que le permitio\u0301 a\u00a0las ce\u0301lulas primitivas perpetuarse y sobrevivir, asi\u0301 como iniciar su interminable viaje evolutivo hasta el di\u0301a de hoy.<\/span><\/p>\n

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El que en la complejidad de la funcio\u0301n del ribosoma resida muy buena parte del secreto de la vida misma obedece a que las protei\u0301nas que sintetiza son en realidad los operarios de las ce\u0301lulas, ejecutando funciones que el azar y la necesidad han pulido en esa interminable cadena de perpetuacio\u0301n de las primeras ce\u0301lulas hasta la actualidad. Las versiones que vemos hoy de esas protei\u0301nas operando las ce\u0301lulas contempora\u0301neas, son en realidad los experimentos que durante la evolucio\u0301n de la vida resultaron exitosos, entre muchi\u0301simos otros intentados y que, al resultar menos efectivos, fueron eliminados de esa interminable cadena evolutiva.<\/p>\n

Esa funcio\u0301n clave del ribosoma fabricando protei\u0301nas no es en realidad su me\u0301rito, aunque si\u0301 el de sintetizarlas con una alti\u0301sima precisio\u0301n y rapidez. La receta que usa para ensamblar las protei\u0301nas a partir de sus unidades de ensamblado (veinte tipos diferentes de aminoa\u0301cidos) proviene desde los a\u0301cidos nucleicos. De e\u0301stos, el a\u0301cido desoxirribonucleico o DNA posee la codiciada receta y el a\u0301cido ribonucleico o RNA la recibe y la hace de mensajero (de alli\u0301 el nombre de RNA mensajero), para lleva\u0301rsela al ribosoma, el cual la descodifica para convertirla en la instruccio\u0301n de ensamblado de la protei\u0301na en cuestio\u0301n. De hecho, variantes de este u\u0301ltimo a\u0301cido nucleico tambie\u0301n se desempen\u0303an como componentes estructurales (los referidos como RNA ribosomales) del mismo ribosoma y como auxiliares de e\u0301ste transfirie\u0301ndoles los aminoa\u0301cidos (por ello llamados RNAs de transferencia) del tipo, orden de engarzamiento y extensio\u0301n que la propia receta dicta para cada protei\u0301na que requiere sea sintetizada.<\/p>\n

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Las biomole\u0301culas informativas: claves del milagro de la vida<\/h4>\n
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Esas tres clases de biomole\u0301culas (DNA, RNA y protei\u0301nas) son las que casi universalmente (algunas excepciones son ciertos virus) distinguen a las ce\u0301lulas de todos los seres vivos extintos, vivientes o que aparecera\u0301n en nuestro planeta, e incluso posiblemente llegara\u0301n a colonizar otros planetas (al menos de la clase de vida que surgio\u0301 en el nuestro).<\/p>\n

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Su papel central en el universo, haciendo posible el milagro de la vida, tuvo su origen en nuestro planeta hace ma\u0301s de tres mil quinientos millones de an\u0303os, cuando en minu\u0301sculas esferas de li\u0301pidos flotando en charcas se postula que empezaron a evolucionar algunas mole\u0301culas primitivas de RNA con propiedades incipientes de catalizar reacciones sobre las mole\u0301culas orga\u0301nicas abundantes en el caldo primitivo. Dichos nutrientes sirvieron a la postre tanto como fuentes de energi\u0301a (almacenada durante su si\u0301ntesis abio\u0301tica facilitada por el calor del planeta en vi\u0301as de enfriarse, las radiaciones y las constantes descargas de las interminables tormentas de esa etapa embrionaria de nuestro planeta), como de ladrillos de construccio\u0301n para edificar los materiales esenciales de las primeras ce\u0301lulas; ame\u0301n de repuestos para mantenerlas en constante reconstruccio\u0301n para mejorar la capacidad de e\u0301stas de sobrevivir en tan hostiles condiciones.<\/p>\n

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La evidencia apunta a que esa biomole\u0301cula catalizadora de las primeras reacciones de transformacio\u0301n de los referidos nutrientes fue el RNA. Adema\u0301s de esa actividad tradicionalmente referida como enzima\u0301tica (que hasta hace poco se pensaba era un atributo u\u0301nico de la clase de protei\u0301nas referidas como enzimas y que para el caso del RNA fue bautizada como ribozimas), otro atributo indispensable para la continuidad de esos experimentos de formacio\u0301n de las primeras ce\u0301lulas era el de guardar \u201cmemoria\u201d de esa capacidad, poder \u201creplicarla\u201d y \u201cheredarla\u201d. De nueva cuenta, la evidencia apunta a que los primeros reservorios de esa herencia incipiente o genomas primitivos fue tambie\u0301n el RNA. Es decir, este peculiar a\u0301cido nucleico jugo\u0301 un doble papel: el de ribozima y el de genoma de las ce\u0301lulas primitivas.<\/p>\n

Pero el RNA como reservorio de la herencia teni\u0301a cuando menos un problema: la desaminacio\u0301n esponta\u0301nea de sus citocinas (este a\u0301cido nucleico es un poli\u0301mero de nucleo\u0301tidos de adenina, guanina, citocina y uracilo). Esto ocasionaba la conversio\u0301n de tales citosinas desaminadas en uracilos, imposibles de distinguir de los uracilos presentes originalmente en su estructura primaria. Para salvar esta limitacio\u0301n de las ce\u0301lulas primitivas, se invento\u0301 el DNA, en el cual se reemplazo\u0301 al uracilo por la timina. Cualquier citocina desaminada que\u00a0resultara en un uracilo seri\u0301a distinguible de la timina y por ende este error podri\u0301a ser corregido, da\u0301ndole mejores posibilidades a las ce\u0301lulas de iniciar su evolucio\u0301n que demandari\u0301a ir acumulando y perfeccionando sus genomas con ma\u0301s y mejores \u201crecetas\u201d para la fabricacio\u0301n de las protei\u0301nas celulares. Adema\u0301s, el DNA es tambie\u0301n menos la\u0301bil que el RNA en condiciones de acidez y alcalinidad extremas, a la vez que es comu\u0301n que sea doble ca- dena, por lo que un error en una puede corregirse con la informacio\u0301n original de la otra.<\/span><\/p>\n

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En la actualidad, los seres vivos, en su inmensa mayori\u0301a (hay excepciones, pues ciertos virus au\u0301n poseen genomas de RNA), atesoran y propagan (a trave\u0301s de la replicacio\u0301n), en el DNA, dicha experiencia bioqui\u0301mica; adema\u0301s la usan (mediante la transcripcio\u0301n) para generar instrucciones portadas por el RNA para programar en el ribosoma la si\u0301ntesis de protei\u0301nas (la traduccio\u0301n del mensaje desde el mundo de los a\u0301cidos nucleicos al de las protei\u0301nas), dentro de las que destacan las enzimas, las cuales se ocupan de ejecutar las transformaciones bioqui\u0301micas que hacen posible la vida.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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La disyuntiva de la vida: autosuficiencia, dependencia o de plano insurgencia<\/h4>\n
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Armadas con esas poderosas biomole\u0301culas y sus capacidades, el problema a resolver para esos seres vivos unicelulares, que actuaron como vehi\u0301culos para perpetuar las biomole\u0301culas, era el suministro de energi\u0301a para mover sus maquinarias. Unas optaron por devenir animales, es decir, operar a base de extraer alimentos primero del entorno en la forma de las mole\u0301culas orga\u0301nicas \u2013que, como ya se dijo, se sintetizaron al calor de las condiciones del planeta primitivo y abundaron en los entornos donde merodeaban las ce\u0301lulas primitivas\u2013, pero que cuando e\u0301stas escasearon se dedicaron a tomarlas de otras ce\u0301lulas a las que devoraron. Otras inventaron la fotosi\u0301ntesis para extraer la energi\u0301a que necesitaban para las reacciones de su metabolismo a partir del sol, siendo los ancestros de las plantas contempora\u0301neas. Y otras ma\u0301s, de plano optaron por invadir a ambas, convirtie\u0301ndose en para\u0301sitos.<\/p>\n

Como para parasitar bastaba con poseer la capacidad de invadir y secuestrar al aparato de\u00a0si\u0301ntesis de la ce\u0301lula asaltada, casos extremos de estos experimentos generadores de ce\u0301lulas devenidas a menos en sus capacidades resultaron en la generacio\u0301n de los virus. En el origen de e\u0301stos, adema\u0301s de esta hipo\u0301tesis de regresio\u0301n, tambie\u0301n se postulan otras ideas para su generacio\u0301n, como el de originarse como tales desde un principio y logrando sobrevivir precisamente por su capacidad para \u201cparasitar\u201d a ce\u0301lulas ma\u0301s completas. Una ma\u0301s propone que quiza\u0301 los virus surgieron como una vi\u0301a de escape para genes que se \u201crevelaron\u201d contra el conjunto en el genoma primitivo.<\/span><\/p>\n

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Cualquiera que haya sido su origen, optaron por retener tan so\u0301lo los componentes mi\u0301nimos para invadir y sabotear a las ce\u0301lulas parasitadas. En el caso de los virus que nos afectan: una envoltura de li\u0301pidos para poder penetrar nuestras ce\u0301lulas, algunas protei\u0301nas en e\u0301sta para que, actuando como llave, pudiera abrirse paso al interior de las ce\u0301lulas de nuestro cuerpo (aprovechando alguna protei\u0301na de las propias ce\u0301lulas en su membrana a manera de cerradura) y un a\u0301cido nucleico (ya sea RNA o DNA) para, una vez introducido a nuestras ce\u0301lulas, imponerlo sobre el de e\u0301stas, obliga\u0301ndolas a fabricar ma\u0301s copias de si\u0301 mismos, dejando como rastro de su paso so\u0301lo restos de las ce\u0301lulas que fueron sus vi\u0301ctimas.<\/p>\n

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BIOMOLE\u0301CULAS EN LA REPROGRAMACIO\u0301N CELULAR<\/h4>\n
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Prepara\u0301ndose para arrancarle los secretos a las ce\u0301lulas contempora\u0301neas<\/h4>\n
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Por lo arriba resen\u0303ado, las biomole\u0301culas, y ma\u0301s particularmente los a\u0301cidos nucleicos, atesoran los secretos que hicieron posible el milagro de la vida. Como desde mi adolescencia me visualice\u0301 como un investigador yendo tras esos secretos de la vida, las decisiones que a continuacio\u0301n detallo me encaminaron en el sendero correcto.<\/p>\n

El primer paso hacia esa meta fue optar por instruirme en la biomedicina, empezando por la bioqui\u0301mica y la gene\u0301tica, para lo cual curse\u0301 la carrera de Biologi\u0301a y buena parte de la de Qui\u0301mico Bio\u0301logo Parasito\u0301logo; ame\u0301n de tambie\u0301n cuanto curso extracurricular (incluidos de posgrado) pude o me permitieron acceder.<\/p>\n

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El segundo fue desarrollar mi tesis de licenciatura buscando aislar y caracterizar los nu\u0301cleos de las ce\u0301lulas de la placenta humana, practicando con sus a\u0301cidos nucleicos ensayos in vitro de transcripcio\u0301n con el DNA y de traduccio\u0301n con su RNA. Y el tercero, y au\u0301n ma\u0301s trascendental, fue desarrollar estudios de posgrado en Biologi\u0301a Molecular en las mejores universidades del mundo: la de Texas en Houston y la Louis Pasteur de Estrasburgo, Francia.<\/p>\n

Con esta preparacio\u0301n inicie\u0301 mi carrera como cazador de las unidades universales de la herencia de los seres vivos que son los genes (en esencia el genoma es el paquete de genes particulares que cada especie posee como el conjunto de su experiencia bioqui\u0301mica u\u0301nica para funcionar). La meta que me propuse fue entender co\u0301mo esta\u0301n organizados, co\u0301mo es que funcionan y de que\u0301 manera son controlados.<\/p>\n

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\u00bfQue\u0301 es un gen?, \u00bfco\u0301mo funciona?, \u00bfco\u0301mo se controla?<\/h4>\n
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Para contestar estas preguntas, apoya\u0301ndome en el modelo de la placenta humana, lo primero que logre\u0301 fue aislar el RNA celular y separar de e\u0301ste la fraccio\u0301n de los RNA mensajeros (RNAm). Al analizarlos por electroforesis en gel, note\u0301 una banda prominente a la altura del peso molecular de referencia correspondiente a los 900 nucleo\u0301tidos. Enseguida los traduje usando unas preparaciones de ribosomas de reticulocitos de conejo y, otra vez, figuro\u0301 entre las protei\u0301nas sintetizadas una muy prominente con un peso molecular de alrededor de 22,000 daltones. Al usar un anticuerpo contra la hormona lactoge\u0301nica placentaria (HPL), esta banda reacciono\u0301, lo que la identifico\u0301 como dicha hormona.<\/p>\n

Luego use\u0301 los RNAms para generar por transcripcio\u0301n reversa y clonacio\u0301n (recurriendo a la tecnologi\u0301a de recombinacio\u0301n del ADN ma\u0301s adelante explicada en detalle) en un vector plasmi\u0301dico una biblioteca de DNA complementarios (DNAc) a e\u0301stos, de la cual aisle\u0301 el correspondiente al ma\u0301s abundante, que resulto\u0301 ser el que codifica precisamente para la referida hormona (HPL). Posteriormente, usando este DNAc como sonda, fue posible aislar hasta cinco genes de\u00a0una biblioteca de genes humanos, que resultaron ser integrantes de la familia ge\u0301nica de esta hormona y de la HGH (familia HGH-HPL), su pariente ma\u0301s cercano en la evolucio\u0301n (dada la alta similitud entre los genes de estas hormonas, la misma sonda capturo\u0301 ambos tipos).<\/span><\/p>\n

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En seguida, usando el DNAc de HPL contra uno de los genes y analizando los hi\u0301bridos al microscopio electro\u0301nico, descubri\u0301 cuatro intrones en el gen, pero ausentes en el DNAc (por ser copia del RNAm ya maduro, dichos intrones fueron removidos) que es un distintivo de todos los genes en esta familia. Tambie\u0301n con el primero como sonda e hibrida\u0301ndolo contra el cariotipo, ubique\u0301 la posicio\u0301n de este racimo de genes en el brazo largo del cromosoma 17, siendo la primera vez en que genes diferentes a los altamente repetitivos (como el de los RNAr y las histonas) de nuestro genoma eran localizados en el cariotipo humano.<\/p>\n

Insertamos los genes en un vector de expresio\u0301n para ce\u0301lulas eucario\u0301ticas y al introducirlas en cultivos de e\u0301stas logramos demostrar que todos, menos uno, produci\u0301an protei\u0301nas. El que no, confirmo\u0301 la prediccio\u0301n derivada de su secuenciacio\u0301n que le habi\u0301a identificado como un potencial gen inactivo o pseudogen (pues se le habi\u0301a descubierto una mutacio\u0301n que se anticipaba le impediri\u0301a su expresio\u0301n).<\/p>\n

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Finalmente, y como uno de los descubrimientos culminantes de mi suen\u0303o de arrancarle los secretos a las ce\u0301lulas, usando los genes aislados y reinserta\u0301ndolos en ce\u0301lulas de origen placentario, otras derivadas de la hipo\u0301fisis y unas ma\u0301s provenientes de otros tejidos diferentes a esas dos, descubri\u0301 que lo que regula que unos funcionen en la hipo\u0301fisis (el de la HGH<\/em>) y otros en la placenta (el HGH-V<\/em> y los HPLs<\/em>), reside en la porcio\u0301n frente a ellos llamada el promotor ge\u0301nico, que posee arreglos modulares de sitios de unio\u0301n a protei\u0301nas fabricadas por las ce\u0301lulas y que actu\u0301an unas como encendedores y otras como represores de la actividad de ciertos genes, a las cuales en conjunto se les refiere como factores transcripcionales. En efecto, descubri\u0301 que los de la primera clase (encendedores) presentes en la hipo\u0301fisis u\u0301nicamente se unen al gen hipofisiario y los de la segunda (represores) so\u0301lo lo hacen a los genes placentarios (resultando en la expresio\u0301n de so\u0301lo el gen de la HGH en este tejido); en tanto que este esquema en la placenta funciona a la inversa, es decir, los de la primera clase activan a los genes placentarios y los de la segunda reprimen al hipofisiario.<\/span><\/p>\n

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Asi\u0301, mi suen\u0303o se concreto\u0301 gracias a este maravilloso modelo de una familia ge\u0301nica con caracteri\u0301sticas u\u0301nicas de actividad diferencial espacial (en tejidos diferentes) y temporal (a lo largo del embarazo y tras el nacimiento). Con estos descubrimientos sobre la estructura, funcio\u0301n y regulacio\u0301n de los genes, lo que se antojaba enseguida era usar este conocimiento con propo\u0301sitos diagno\u0301sticos y terape\u0301uticos.<\/p>\n

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Biomole\u0301culas como armas contra las enfermedades<\/h4>\n
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Con el surgimiento, a inicios de la de\u0301cada de 1970, de la tecnologi\u0301a de recombinacio\u0301n del ADN, tambie\u0301n referida como clonacio\u0301n molecular o ingenieri\u0301a gene\u0301tica, adquirimos una capacidad inusitada no so\u0301lo para arrancarle au\u0301n ma\u0301s secretos a las ce\u0301lulas, como espero haya quedado ilustrado en el pasaje anterior, sino tambie\u0301n para usar sus biomole\u0301culas vitales con fines de innovacio\u0301n diagno\u0301stica y terape\u0301utica. Esta tecnologi\u0301a consiste en el uso de enzimas, vectores y te\u0301cnicas que permiten aislar genes, propagarlos, practicarles cambios, reintroducirlos a ce\u0301lulas, determinarles la secuencia de los nucleo\u0301tidos que les constituyen y mucho ma\u0301s.<\/p>\n

De entonces a la fecha hemos venido usando genes para, por ejemplo, introducirlos a algu\u0301n tejido afectado por ca\u0301ncer, buscando mediante varias estrategias combatir el tumor (campo referido como terapia ge\u0301nica). Tambie\u0301n para reprogramar microorganismos que actuando como biofactori\u0301as manufacturan protei\u0301nas con propiedades terape\u0301uticas, como la propia HGH (campo conocido como biotecnologi\u0301a molecular o simplemente biotecnologi\u0301a moderna).<\/p>\n

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En nuestros laboratorios practicamos con e\u0301xito ambas avenidas vanguardistas de la investigacio\u0301n biome\u0301dica aplicada. Por un lado, buscando ayudar a infantes con retraso en el crecimiento, decidimos inventar un nuevo proceso\u00a0para fabricar HGH biosinte\u0301tica, por lo que usamos el gen de esta hormona para reprogramar levaduras para que la fabricaran y dicha hormona pudiera ser usada para tratar a esos infantes. Pero en ese intento descubrimos que unos infantes respondi\u0301an bien y otros para nada al tratamiento con la HGH biosinte\u0301tica. Fue asi\u0301 como, buscando una explicacio\u0301n a este enigma, descubrimos que una de las principales causas es la ausencia en estos u\u0301ltimos del gen de la HGH. No contentos con ello, desarrollamos una prueba a base de la reaccio\u0301n en cadena de la polimerasa (PCR) que permite diagnosticar si dicho gen esta\u0301 presente o ausente en el genoma de los infantes. Los de este u\u0301ltimo caso, al carecer del gen y su cuerpo nunca haber visto a la HGH, al administrarles la biosinte\u0301tica desarrollan anticuerpos contra ella y por tanto neutralizan el tratamiento. Nuestra prueba resulto\u0301 ser la primera de acompan\u0303amiento para un tratamiento desarrollada en la era geno\u0301mica, campo que ahora se conoce como medicina personalizada.<\/span><\/p>\n

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Apoya\u0301ndonos en nuestro conocimiento del control de la expresio\u0301n espacial de los genes, incursionamos en avenidas innovadoras de la terapia ge\u0301nica, logrando, por ejemplo, construir un virus quime\u0301rico entre el adenovirus y el del papiloma humano capaz de replicarse selectivamente en ce\u0301lulas portadoras de este u\u0301ltimo, como las cancerosas del cuello cervicouterino. A la vez, y ya a nivel hospitalario, lanzamos el primer protocolo cli\u0301nico de terapia ge\u0301nica en Latinoame\u0301rica (LATAM). Este ensayo cli\u0301nico con el que inauguramos la era de la terapia ge\u0301nica en LATAM, consistio\u0301 en administrar a pacientes con ca\u0301ncer de pro\u0301stata en etapas iniciales otro virus quime\u0301rico, tambie\u0301n a base de un adenovirus, pero que en este caso portaba un gen para una enzima viral capaz de procesar en las ce\u0301lulas inyectadas un medicamento que se les administro\u0301 a los pacientes y que dicha enzima converti\u0301a en una mole\u0301cula ana\u0301loga a un nucleo\u0301tido, el cual, cuando se incorporaba accidentalmente en la replicacio\u0301n celular, la frenaba, ocasionando la muerte de dicha ce\u0301lula.<\/p>\n

Como bona fide<\/em> dicha muerte celular liberaba anti\u0301genos distintivos del proceso maligno de\u00a0esas ce\u0301lulas cancerosas que el sistema inmune reconoci\u0301a y, por ende, le servi\u0301a para atacar a las ce\u0301lulas cancerosas que hubieran escapado a la inyeccio\u0301n viral. Es decir, con estos tratamientos de terapia ge\u0301nica logramos explotar al DNA para reprogramar ce\u0301lulas para luchar contra las enfermedades y con los de insercio\u0301n de genes en levaduras, para fabricar medicamentos biotecnolo\u0301gicos tambie\u0301n para combatirlas.<\/span>\"\"<\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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BIOMOLE\u0301CULAS PARA ENTRENAMIENTO CELULAR<\/h4>\n
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El ancestral RNA hace su regreso triunfal<\/h4>\n
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La experiencia trabajando con el RNAm de las ce\u0301lulas humanas me ensen\u0303o\u0301 a reconocer cua\u0301n la\u0301bil es este biomaterial, pues si entrara en contacto con restos de microbios, sudor, saliva, etce\u0301tera, las RNAsas abundantes en estos potenciales contaminantes lo degradan fa\u0301cilmente. No obstante, contar con suficiente RNAm puro e intacto para experimentar nunca fue un problema, pues la fuente que yo escogi\u0301 como modelo experimental (la placenta humana) resulto\u0301 muy econo\u0301mica, abundante y accesible (a cualquier hora en hospitales de maternidad).<\/p>\n

Como trabajar con DNA es mucho ma\u0301s conveniente que con RNA, la tecnologi\u0301a del DNA recombinante redituo\u0301 una versio\u0301n igual de valiosa que el propio RNAm, pero en este caso renovable, estable y fa\u0301cilmente manipulable: el DNAc. Con e\u0301ste como punto de partida, y como ya se abarco\u0301 en las secciones anteriores, me fue posible aislar, caracterizar, descubrir la anatomi\u0301a y hasta usar los genes de la familia HGH-HPL y al DNAc de e\u0301stos para reprogramar ce\u0301lulas y descubrir la clave del control de la expresio\u0301n tisular diferencial, en tanto que al DNAc para hacer lo propio con levaduras, pero con el propo\u0301sito de fabricar la HGH biosinte\u0301tica.<\/p>\n

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En pocas palabras, gracias a la tecnologi\u0301a del DNA recombinante, ya no fue necesario lidiar con el delicado RNAm. Bueno, pero no para siempre, pues cuando todo pareci\u0301a bajo control, llego\u0301 la pandemia de la COVID-19 para regresar de mi pasado al RNAm, pero esta vez para ser usado en la batalla por desarrollar una vacuna segura y efectiva contra el virus que es su agente causal,\u00a0el SARS-CoV-2. So\u0301lo que esta vez con un rol au\u0301n ma\u0301s protago\u0301nico que el propio DNA y las protei\u0301nas, a las que ya nos habi\u0301amos acostumbrado a ver como las mejores armas de la biotecnologi\u0301a moderna en la lucha contra las enfermedades.<\/span><\/p>\n

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Mi reencuentro con el RNAm fue consecuencia del compromiso como profesor ante la emergencia de dicha pandemia, que me hizo involucrar en diversos proyectos para ayudar a enfrentarla, destacando los siguientes: I) la implementacio\u0301n del servicio diagno\u0301stico del virus en mi laboratorio privado, II) la participacio\u0301n en un equipo ensayando el reposicionamiento de antivirales para tratamiento, III) el apoyo a la empresa mexicana a cargo del desarrollo de la vacuna Patria<\/em>, IV) la procuracio\u0301n de donativos de equipos de proteccio\u0301n para el personal que atendi\u0301a a los pacientes con COVID-19 del hospital de mi alma mater<\/em> y, V) facilitar que una de las empresas fabricantes de vacunas viniera a nuestro pai\u0301s a realizar los ensayos de fase 2 de su vacuna a base precisamente del RNAm.<\/p>\n

Pero para poner en contexto el regreso triunfal del RNAm a la biotecnologi\u0301a moderna, es menester reconocer que la dimensio\u0301n de la amenaza que represento\u0301 la pandemia de la COVID-19 (que llego\u0301 a todos los rincones del planeta como un gran tsunami desde Wuhan, China, donde en diciembre de 2019 se reconocio\u0301 un primer caso como una neumoni\u0301a ati\u0301pica y que resulto\u0301 ser la COVID-19) fue tal, que para enfrentarla vimos co\u0301mo se echo\u0301 mano de todo el poderi\u0301o que la biotecnologi\u0301a moderna puede ofrecer.<\/p>\n

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Hitos casi a manera de re\u0301cords mundiales en la lucha que au\u0301n hoy en di\u0301a continu\u0301a contra la pandemia, incluyen el que a escaso un mes de identificarse el virus SARS-CoV-2, se revelo\u0301 la secuencia de su genoma. Enseguida, y sin perder ni un minuto, se aprovecho\u0301 esta informacio\u0301n de los casi 30,000 ribonucleo\u0301tidos del genoma viral para identificar a las principales protei\u0301nas codificadas por e\u0301ste, siendo la de membrana o M<\/em>, la de la nucleoca\u0301pside o N<\/em>, la de envoltura o E<\/em> y la de la protei\u0301na pico o espi\u0301cula o S<\/em>. Y, habie\u0301ndose establecido por otra parte que el mecanismo de invasio\u0301n del virus sobre las ce\u0301lulas humanas descansaba en la interaccio\u0301n de esta protei\u0301na S<\/em> con\u00a0el receptor ACE-2 de e\u0301stas, las bateri\u0301as del armamento de la biotecnologi\u0301a moderna se dirigieron a buscar el reentrenamiento del sistema inmune para reconocerla y atacarla.<\/span><\/p>\n

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Ante la emergencia sanitaria por la ra\u0301pida expansio\u0301n del virus y los enormes riesgos para la salud y la economi\u0301a de la poblacio\u0301n humana, se aliaron gobiernos, fundaciones filantro\u0301picas y empresas farmace\u0301uticas y biotecnolo\u0301gicas para desarrollar y probar ra\u0301pidamente (otro re\u0301cord mundial) nuevas vacunas. A los enfoques tradicionales de cultivar el virus para luego purificarlo e inactivarlo o atenuarlo tras cultivarlo continuamente en el laboratorio hasta perder su virulencia, se le sumaron inmediatamente nuevos, basados en las biomole\u0301culas de la tri\u0301ada protagonista de esta historia. A saber:<\/p>\n

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