Principales avances técnicos de 2016

GEORGE RETSECKRastreadores de traducción

En rápida sucesión este año, cuatro equipos independientes idearon protocolos para observar el nacimiento de las proteínas a medida que sucede. Tres de los grupos confiaron en otra herramienta recientemente desarrollada, llamada SunTag, que ilumina de forma fluorescente proteínas diseñadas para contener un epítopo particular. Los investigadores combinaron SunTag con bucles integrados en las proteínas’ correspondientes ARN mensajeros, que también están marcados con fluorescencia. En lugar de usar SunTag, el cuarto equipo diseñó un tipo diferente de etiqueta de epítopo.

“El hecho de que tenga cuatro laboratorios trabajando en esto es un testimonio de cuán candente es el tema”  Tim Stasevich, de la Universidad Estatal de Colorado, cuyo laboratorio desarrolló una de las técnicas, le dijo a The Scientist este año.

Nahum Sonenberg, de la Universidad McGill en Canadá, que no participó en el trabajo dijo que los cuatro métodos «brindan información y respuestas a preguntas que no habrían sido posibles por medios bioquímicos».

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Numerosos grupos encontraron formas de responder preguntas de larga data sobre los orígenes de varios tipos de células, con enfoques igualmente variados. Un equipo adaptó el enfoque transgénico Brainbowa originalmente ideado para el tejido neural para monitorear las células del músculo cardíaco en ratones; otro combinó el aislamiento muy preciso de un tipo de célula con la transcriptómica; y otro implementó CRISPR-Cas9 con códigos de barras de ADN para seguir el destino de las células en división en el pez cebra.

Cada una de estas técnicas mejora opciones laboriosas, costosas e incluso imposibles para determinar el destino celular. Además de eso, ninguna de [las iteraciones anteriores] funciona muy bien, dijo a The Scientist este año la genetista Aravinda Chakravarti de la Escuela de Medicina de la Universidad Johns Hopkins.

GESTALT, la técnica que inserta códigos de barras sintéticos en un solo embrión de pez cebra fertilizado y marca los códigos de barras con mutaciones, podría aplicarse a estudios de desarrollo, tumorigénesis y regeneración de tejidos. Este método puede usarse para desentrañar cualquier proceso que involucre la división celular, dijo Chakravarti, quien no formó parte del proyecto. Es un trabajo muy significativo.

WIKIMEDIA, PLOS ONETerapia de reemplazo mitocondrial

Siguiendo los pasos del nacimiento del primer bebé nacido por la llamada fertilización in vitro de tres padres, dos artículos publicados este año mejoran los métodos para fertilizar embriones sin traer mutaciones dañinas del ADN mitocondrial (mtDNA) de la madre. Un grupo con sede en el Reino Unido utilizó la transferencia pronuclear, que mueve tanto los espermatozoides como los pronúcleos de un óvulo humano recientemente fertilizado a un donante sin núcleo con mitocondrias sanas.

pero los investigadores pudieron minimizar su transferencia. >El Científico este año. La pregunta abierta clave es qué tan pequeño remanente mitocondrial es lo suficientemente seguro para proceder clínicamente con esto.

Otro método, llamado transferencia del huso meiótico, mueve el ADN nuclear del óvulo de la madre a una célula donante enucleada y luego la fertiliza. . Este es un trabajo interesante que demuestra muy bien el reemplazo eficaz del ADNmt mutante en los ovocitos mediante la transferencia del huso, la viabilidad de la fertilización in vitro y la generación de blastocitos sanos y células diferenciadas, Michio Hirano, profesor de neurobiología en la Universidad de Columbia en la ciudad de Nueva York que no participó en el estudio escribió en un correo electrónico a The Scientist este año.

WIKIMEDIA, TOM ELLENBERGER, FACULTAD DE MEDICINA DE LA UNIVERSIDAD DE WASHINGTON EN ST. LOUISCRISPR con menos cortes

Al igual que en los últimos años desde el debut de CRISPR como herramienta de edición del genoma, este año se produjeron una serie de avances que han ampliado su utilidad. En abril, por ejemplo, los científicos informaron sobre una derivación de CRISPR-Cas9 que reemplaza la citosina con uracilo sin dividir ambas cadenas de ADN, en lugar de utilizar la reparación dirigida por homología para sellar las roturas de doble cadena en el ADN. Mediante la ingeniería de este Cas9, han descubierto una manera realmente agradable de engañar a la célula para que prefiera caminos que normalmente no preferiría, dijo Jacob Corn, director científico de la Iniciativa de Genómica Innovadora de la Universidad de California, Berkeley, a The Científico.

En agosto, otro grupo demostró que este enfoque podría funcionar usando una enzima diferente unida a Cas9 (la nucleasa que normalmente corta el ADN) que también convierte la citosina en uracilo. Esta enzima se llama citidina desaminasa inducida por activación (AID). Durante la reparación de roturas de doble cadena, suceden muchas cosas a la vez y, a veces, los nucleótidos se eliminan e insertan o mutan de una manera que está fuera de nuestro control, dijo el coautor del estudio, Akihiko Kondo, de la Universidad de Kobe en Japón, a The Scientist . El coautor Keiji Nishida agregó: La tasa de mutación [en presencia de AID] es aceptable, menos de 10 veces mayor en comparación con la tasa de mutación de fondo natural.

WIKIMEDIA, GIORGIOGP2Bloques de construcción de antibióticos

Los investigadores crearon más de 300 nuevos antibióticos usando una técnica que desarrollaron usando ocho bloques de construcción químicos. Es un tour de force en química sintética, Kim Lewis de la Universidad Northeastern en Boston, quien no participó en el estudio, le dijo aThe Scientist este año. Esta es la primera vez que existe un camino relativamente fácil para sintetizar antibióticos macrólidos de tipo eritromicina desde cero.

Por lo general, el diseño de nuevos antibióticos de esta clase requiere ajustar la eritromicina, pero tal semisíntesis no sería capaz de producir lo que los científicos pudieron empezar desde cero.

Los estudios de laboratorio demostraron que algunos de estos compuestos eliminaban eficazmente las bacterias, incluidos algunos microbios resistentes a los antibióticos existentes. Al final del día, es imposible saber si van a generar algo en la clínica o no, dijo Gerry Wright de la Universidad McMaster a The Scientist en ese momento. Aún así, este es un importante paso adelante para recuperar la ventaja contra las infecciones resistentes a los medicamentos.

Imagen en miniatura: Flickr, Charles Clegg

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