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2013/02/23
2013/02/09
El disco duro del futuro podría estar compuesto por ADN
Con algo menos de un gramo de
ADN, un grupo de investigadores del Instituto Europeo de Bioinformática (perteneciente al Laboratorio Europeo
de Biología Molecular) ha codificado los 154 sonetos de William Shakespeare, 26
segundos en formato mp3 de un discurso de Martin Luther King, una fotografía en jpg, un pdf con la investigación en la que Watson y Crick describieron
la doble hélice de ADN y el código empleado por los propios investigadores del
IEB para crear un lenguaje legible por cualquier genetista con las cuatro letras
del código genético. En total, 800.000 bytes almacenados en una molécula de ADN
fabricada en un laboratorio.
Estamos,
pues, ante una forma económicamente viable para almacenar ingentes cantidades
de información en soportes duraderos que ni siquiera precisan de electricidad.
Un solo gramo de ADN puede almacenar dos petabytes, y
es sólo el principio:Nick Goldman, el
autor principal de este hallazgo que ha publicado la revista Nature
pronostica que se logrará almacenar más de 100 millones de horas de
vídeo en HD en un espacio menor que una taza de café gracias a la densidad,
tamaño y ligereza del ADN, manual de instrucciones para el desarrollo y
funcionamiento de todos los organismos vivos.
Para lograr este hallazgo, los investigadores
del IEB tuvieron que crear un lenguaje que facilitara la codificación de
la información en el ADN: emplearon el alfabeto genético, la adenina (A),
la citosina (C
), la guanina (G)
y la timina (T),
pero en un lenguaje completamente distinto al de los seres vivos.
Posteriormente, encargaron el trabajo de sintetizar la molécula de ADN a la
empresa californiana Agilent.
El nuevo soporte multiplica por un millón la
densidad de las memorias flash y garantiza el acceso a la información durante
milenios sin necesidad de un mantenimiento constante. Además, el
proceso de almacenaje crea redundancias, lo que permite que no
se pierdan los datos aunque algunos fragmentos se dañen: la secuencia no es una
sola molécula larga de ADN, sino diversas copias de fragmentos superpuestos, y
cada uno de ellos contiene detalles de indexación que identifican en qué lugar
se almacena la secuencia.
Por el momento, el
proceso de almacenamiento y lectura resulta enormemente caro,
si bien se estima que en poco tiempo podrá ser un método más asequible para
archivar documentos históricos y oficiales a largo plazo en un lugar fresco,
seco y oscuro.
Anteriormente, Jerome Bonnet y sus colegas del
departamento de Bioingeniería de la Universidad de Stanford, ya habían conseguido un sistema para
codificar, almacenar y borrar datos digitales en el material genético de
células vivas. Una técnica a la que denominaron con las siglas RAD,
y que dieron a conocer en la revista Proceedings
of the National Academy of Science a mediados del 2012. Y por las mismas
fechas, investigadores de la Escuela
Médica de Harvard y de
la Universidad John Hopkins
lograron codificar un libro de 53.426 palabras y 11 imágenes y volver a leerlo
usando técnicas de secuenciación genética. Un gran avance si tenemos en cuenta
que en 1988 ya se había usado ADN como medio de almacenamiento, pero entonces la
cantidad de datos almacenada fue de unos pocos bits.
Font: http://www.conec.es
2013/02/03
2012/12/07
2011/11/26
Trasplantado con éxito el primer órgano creado con células madre
De una manera sencilla, lo que los médicos hicieron con el hombre -Andemariam Teklesenbet Beyene, un eritreo que vive en Islandia donde estudia un máster en Geología- fue fabricarle una tráquea artificial a medida. Beyene era un caso desahuciado. Padecía un tumor que le ocupaba la parte inferior de la tráquea incluidas las ramificaciones a los bronquios. Estos conductos son vitales, ya que llevan el aire a los pulmones, así que extirpar la zona cancerosa no era la solución. Lo normal sería reconstruirla a partir de tejidos del propio paciente, sobre todo de las partes de la tráquea que quedan sanas, pero en este caso no era posible, por lo que el hombre tenía pocas -o ninguna- opción. Además, ya habían fracasado las terapias habituales (sobre todo, la quimioterapia), y la masa celular había alcanzado el tamaño de una pelota de golf que le oprimía hasta dificultar la respiración normal, poniendo en riesgo su vida por asfixia.
El primer paso del proceso fue tomar medidas -con métodos de imagen no invasivos en los que participó
Después de ese tiempo, se operó al paciente. Se le extirpó la masa tumoral, y se reemplazó la parte de la tráquea eliminada por la que había crecido sobre el molde. Cinco meses después, Beyene "hace una vida normal", afirma Macchiarini.
El tratamiento es una de las primeras demostraciones de uso práctico de células madre, y, sobre todo, la primera en la que se origina una parte grande de un órgano. Hasta ahora, estas terapias se han ensayado sobre todo para ayudar a la regeneración de hueso y músculo (desde infartos a necrosis óseas), pero no se había conseguido utilizarla para crear fuera del cuerpo del paciente algo que luego se le iba a implantar.
Ello tiene la ventaja -y por eso hay tanto interés en estas células- de que el órgano así fabricado es genéticamente idéntico al receptor, lo que evita el mayor problema de los trasplantes: el rechazo. Además, se puede hacer a medida, que es otro de los inconvenientes en los trasplantes habituales, donde además de buscar órganos compatibles tienen que ser del tamaño adecuado para el receptor. Esto es muy importante en el caso de niños. Precisamente, el equipo médico está trabajando para probar la técnica en un bebé, y en nuevos moldes que faciliten la formación de los órganos.
2011/07/02
"Editar" el genoma para curar la hemofília
Una nueva forma de corregir defectos en el ADN que causan enfermedades ha permitido a un grupo de investigadores curar la hemofilia en ratones. La técnica, que consiste en cortar primero la parte dañada del gen y en copiar después la secuencia 'sana', ha logrado por primera vez revertir una alteración genética en un animal vivo.
Se trata de una 'victoria' importante de la terapia génica, llamada a solucionar muchos problemas pero que aún se encuentra en estadios preliminares. "Hemos establecido la prueba de concepto de que podemos editar el genoma 'in vivo' para causar resultados clínicos estables y significativos", ha explicado la responsable del estudio Katherine High, del Hospital Infantil de Filadelfia (EEUU).
En su experimento, crearon ratones con hemofilia B, en la cual la falta de producción del factor IX compromete la coagulación de la sangre. Esta enfermedad se produce por un defecto en el gen que codifica para este factor IX, llamado F9. En teoría, sustituir la copia dañada de este gen por una normal solucionaría el problema, pero esta estrategia, que se ha logrado con éxito en el laboratorio, presenta algunas dificultades cuando se trata de animales vivos.
En especial, existe el riesgo de que al introducir genes en el ADN de las células, estos se inserten en el lugar equivocado provocando mutaciones en la secuencia genética que pueden causar enfermedades.
High y sus colegas podrían haber dado con una solución a estos problemas. En primer lugar, diseñaron unas enzimas (llamadas nucleasas con dedos de zinc) para que cortaran de forma específica los genes dañados y no otros. Después, utilizaron dos virus que actuaron de vectores para introducir estas enzimas y, también, copias 'sanas' de F9.
Tras varias inyecciones, los vectores diseñados para ir hasta el hígado, donde se sintetizan los factores de coagulación, habían cumplido su misión. Los ratones empezaron a producir el factor IX y alcanzaron una velocidad de coagulación similar a la normal. Ocho meses después del experimento, la mejoría seguía ahí, tal y como explican los autores en las páginas de 'Nature'.
"Necesitamos realizar más estudios para traducir estos hallazgos en tratamientos seguros y efectivos para la hemofilia y otras enfermedades monogénicas [causadas por la alteración de un solo gen], pero ésta es una estrategia prometedora para la terapia génica", ha destacado High. "La traslación de conocimientos desde los ratones hasta los humanos ha sido un proceso largo, de casi dos décadas, pero ahora estamos viendo algunos resultados positivos con varias enfermedades, desde alteraciones de la retina hasta la hemofilia".
2011/01/27
Como curan las células madre
La capacidad de regenerar órganos y tejidos a partir de células madre empiezan a ser una realidad no tan lejana. Hoy sabemos que las células madre no solo están presentes en el embrión de todo ser vivo, sino que las podemos encontrar prácticamente en todos los tejidos de nuestro cuerpo. Y todavía hay más: se ha logrado crearlas a partir de células especializadas, que ya habían dejado atrás su capacidad regeneradora. En este programa de Redes, de la mano del Dr. García Olmo, veremos de qué son capaces las células madre y cómo los científicos tratan de manipularlas para curar todo tipo de enfermedades.
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