Diabetes y sus avances 

Pregunta: Replicacion del ADN en celulas de purkinje

La replicacion de celulas de purkinje se puede dar apartir de celulas madre.  Las celulas madre poseen especifidad para un tejido dependiendo de donde se las obtivo o donde se requiere que actuen. Su replicacion puede ser dando celulas identicas que pueden ser de manera simetrica. Un etudio permitio analizar Celulas madre precursoras de neuronas motoras de la medula espinal y especialisadaa del cerebro y esto dio como resultado Celulas madre capaces de generar ceñulas hijas con capacidad proliferativa para el crecimiento de sonic hedgenod este tiene una gran funcion de desarollo embrionario de organos.

http://gredos.usal.es/jspui/handle/10366/108954

Terapia genica

Aunque en el estudio de enfermedades multifactoriales como DM2, están producida por interacción de factores ambientales y algunos de terminantes génicos, existen muchas variables involucradas, por lo cual es mucho mas complejo crear un tipo de terapia génica. En la DM 1 Y 2, se produce una perdida de actividad de células beta, candidatas a ser corregidas. 

En la actualidad existen varias aproximaciones para una terapia génica en DM en cuatro áreas, que para el futuro que con la ayuda de nuevas tecnologías podríamos hacerlas más eficaces: 

1. -Terapia celular mediante el trasplante de células modificadas geneticamente para que expresen insulina
2. -Inducción de enzima glucocinasa para reducir la glucemia con la ayuda de captación de glucosa por el higado y los tejidos periféricos.
3. -Desarrollar mecanismos de defensa para las células beta, contra ataques auto-inmunes.
4. -Inducir el desarrollo de células beta con la expresión de genes de determinados tipos celulares o aumentar la inducción de dichas células a partir de las ya existentes induciendo factores de transcripción.

http://www.sediabetes.org/gestor/upload/revista/00009811archivorevista.indb.pdf#page=33

Ejemplo
  
Tema: Remisión en los modelos de diabetes tipo 1 mediante terapia génica con el  uso de un análogo de insulina de cadena única  
Tipo de terapia génica: Somática in vivo  
Gen: Pdx-1, NeuroD, Ngn3
 Vector: Virus adeno-asociado recombinante (rAAV)
Órgano a tratar: Hígado
 Vía de Administración: Inyección en la vena porta hepática del ratón
  Resultados: 
 Corto plazo: Normalizar la glucemia de los ratones diabéticos inducidos con estreptozotocina.  
Mediano plazo: remisión de la diabetes en ratas diabéticas inducidas con estreptozotocina durante un tiempo prolongado, sin efectos secundarios aparentes. 
Largo plazo: Puede tener valor terapéutico potencial para la curación de la diabetes autoinmune en seres humanos

 http://www.intermedicina.com/Avances/Clinica/ACL27.htm

 

http://www.revistaavft.com/avft_21_2_2002/4.pdf

Terapia con stem cell para diabetes 

Shapiro et al, demostraron que con terapia inmunosupresora sin glucocorticoides, combinada con un trasplante adecuado de una masa suficiente de islotes libres de xenoproteínas era posible mantener pacientes libres de insulina exógena y con un buen control metabólico por un periodo superior a un año. Se demostró un sistema que permitía seleccionar aquellas células que producían insulina, mediante la utilización de un antibiótico, que era posible obtener células productoras de insulina que normalizaban la glucemia en animales diabéticos durante mas de 40 semanas

Se debe tomar muy en cuenta un aspecto muy importante de todos estos protocolos, pues se debe emplear  estrategias que nos permitan seleccionar, de entre todas las células que están en el cultivo, aquellas células que producen insulina.

Para este paso se suele utilizar estrategias de selección clonal los cuales consiste en incorporar a las células un gen quimérico que hace que las células que expresan insulina sean resistentes a un antibiótico (neomicina) y tengan una actividad beta-galactosidasa (lo cual permite teñir de azul a 

las células que expresan la insulina)

Por último, para asegurarse que las células tienen todas las características posible de una célula beta el paso final es trasplantarlas a un modelo de animal diabético y ver que son capaces de normalizar la glucemia.

Bibiografia: http://ceupromed.ucol.mx/morfo/articulos/articulos/celmad.pdf

Transgenicos  de diabetes mellitus 

La diabetes no insulinodependiente es un desorden metabólico muy común en la actualidad. Comprende una variedad de síndromes con distintas etologías que afectan colectivamente del 1 al 6% de la población mundial. Además la diabetes incrementa el riesgo de desarrollo de arteriosclerosis prematura y aumenta la mortalidad por infarto de miocardio, enfermedad cerebro vascular y vascular periférica.

El objetivo de la investigación es obtener un animal transgénico no humano que sobreexpresa el gen P-enolpiruvato carboxiquinasa para su uso en el estudio de la diabetes mellitus y el desarrollo de aproximaciones terapéuticas a la enfermedad.

En la intervención nos referimos a un minigen obtenido tras substitución de intrones y exones del gen de la P-enolpiruvato carboxiquinasa (PEPCK) por el fragmento correspondiente de su propio cDNA a fin de poder diferenciarlo del gen endógeno de la PEPCK en un análisis por Southern blot del DNA aislado de un animal transgénico.

Por lo tanto la sobreexpresión de la PEPCK en animales transgénicos no humanos causa hiperglucemia, resistencia a la insulina 

  

Ventajas 

• Es posible introducir genes mutantes de humanos en ratones provocando así que padezcan enfermedades, con el fin de encontrar tratamientos sin la necesidad de experimentar con seres humanos.
• Los animales se pueden modificar de modo que tengan un crecimiento más rápido y resistan a las enfermedades. 
• Los animales de cría se utilizan para producir medicamentos y nutracéuticos. 
• Velocidad: se puede establecer una característica específica deseada en una generación e introducir nuevas características con el fin de reducir las necesidades alimenticias y de tratamientos médicos.
• Permiten realizar transplantes de órganos animales (xenotransplantes)

 
Desventajas 

•  la anatomía humana es mucho más compleja que la de los animales
• .La inserción de un trasgen puede alterar la expresión del genoma y por tanto provocar anomalías fisiológicas en el animal. 
• Transmisión de virus mediante xenotransplantes.
•  Los transgenes podrían transmitirse a la población silvestre a través de la reproducción normal.  Lugar de integración indeterminado (efecto de posición)

• Bibliográfia: http://ddd.uab.cat/pub/patents/2001/98420/ES2156460A1.pdf.

ADN recombinante en la naturaleza 

El DNA recombinante es una herramienta fundamental de la ingeniería genética, este contiene partes de genes de diferentes organismo, muchos de ellos de especies distintas. Estos se pueden cultivar en bacterias virus o levaduras para luego transferirlas a otras especies, incluidos plantas y animales. Estos animales y plantas obtenidos se conocen como transgénicos. En la naturaleza el DNA se recombina de forma natural mediante procesos como la reproducción sexual, la transformación bacteriana y la infección viral. 

El entrecruzamiento durante la meiosis I intercambia DNA de cada cromosoma materno con el DNA homologo del cromosoma paterno. Las bacterias poseen recombinaciones que hacen posible la transferencia de genes entre especies no afines, transformación,  es el proceso que permite a las bacterias capturar DNA libre del medio ambiente. También ocurre transformación cuando las bacterias capturan diminutas moléculas llamadas plásmidos.

 

ADN  recombiananter en diabetes 

Es una célula de ADN artificial integrada de manera deliberada in vitro por la desunión de secuencias de ADN provenientes de dos organismos distintos que normalmente no se encuentran juntos.

Estas técnicas se emplean para la síntesis de proteínas en gran escala, ya que podemos hacer que una bacteria produzca una proteína humana y lograr una superproducción, como en el caso de la insulina humana, que es elaborada por bacterias en grandes recipientes de cultivo, denominados biorreactores.

 

 

 

 

 

 

PASOS:

• Se aisló y se cortó el gen productor de la insulina humana del resto de ADN humano.
• Se insertó dicho gen en la bacteria Escherichia coli.
• Se potenció la multiplicación de las E. coli transgénicas que producían insulina en cultivos bacterianos para obtener un gran número de ella.
•   De esa población de E. coli se extraía la insulina producid

 
 Se fabricó gracias a la tecnología recombinante medicamento llamado Exubera, es una insulina de acción rápida humana producida por ADN recombinante en forma de polvo para ser inhalada. La insulina inhalable que al alcanzar el espacio alveolar, atraviesa los neumocitos por transcitosis, y llega a la circulación sanguínea. Pero que fue retirada del comercio por su alto costo, y por ser menos eficaz que la insulina inyectable.

Bibliografia:

• http://www.redalyc.org/pdf/1812/181220509063.pdf
• http://naukas.com/2012/01/05/exitos-transgenicos-la-insulina/ 

Novedades de investigación molecular para  diabetes 

Pruebas moleculares para insulino dependientes 

Se plantea realizar esta técnica para pacientes con Diabetes insulino dependiente a partir de un principio analítico denominado ELISA, en este se utilizan dos moléculas denominadas GAD e IA-2 en forma recombinante y en cantidades apropiadas, con el definimos el tipo de DM e cada paciente.

En los diabeticos, las células beta son agredidas por células el sistema inmune, por esto se generan autoanticuerpos específicos para los componentes moleculares de las propias células beta. Estos autoanticuerpos, también denominados "marcadores", comienzan a reproducirse mucho antes de que la enfermedad se manifieste. El método ELISA desarrollado trabaja mediante la detección de estos marcadores que se encuentran en la sangre, a través de dos autoantigenos recombinantes, algo alterados ex profeso respecto de las moléculas naturales y que se denominan Trx-GAD e IA-2ic.

La prueba fue desarrollada por El Laboratorio de Inmunoendocrinologia (LIE), dependiente de la Universidad de Buenos Aires y del CONICET.

La prueba molecular de la diabetes que se plantea, se caracteriza por ser económica, eficiente, además e no contaminar al medio ambiente en su realización.

Bibliografia:   http://www.agencia.mincyt.gob.ar/frontend/agencia/post/846.