Terapia epigenética en leucemia linfoblástica aguda

El extracto de arándano rico en antocianinas induce la apoptosis en células de leucemia linfoblástica aguda a través de modificaciones epigenéticas sensibles a redox

Se determinó que el extracto de arándano (Antho 50) inhibe la expresión de proteínas PcG (reductor epigenético de los genes supresores de tumores y células cancerosas) en células Jurkat. Antho 50 indujo apoptosis, aumentó la formación de ROS (especies reactivas de oxígeno), aumentó los niveles de expresión de p73, p21 y caspasa-3 escindida, y disminuyó los de p-Akt, survivina, proteínas PcG, HDAC, DNMT1 y UHRF1. Por tanto se demostró que, Antho 50 al disminuir los niveles de expresión de las proteínas PcG produce la apoptosis en las células Jurkat, así como también la prevención de supervivencia cancerígena dependiente de las proteínas PcG, a través de un mecanismo dependiente de redox.

 

                                   

Referencias bibliográficas:

1. León-González AJ, Sharif T, Auger C, Abbas M, Fuhrmann G, Schini-Kerth VB. Anthocyanin-rich bilberry extract induces apoptosis in acute lymphoblastic leukemia cells via redox-sensitive epigenetic modifications. Journal of Functional Foods [Internet]. 2018 May [citado 2023 Feb 19];44:227–34. Disponible en: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1756464618300999

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Técnicas de edición de células madre hematopoyéticas y progenitoras (HSPC) para leucemia linfoblástica aguda

Tipo de edición: In vitro, en células somáticas

Dirigido hacia: células CD34+ de médula ósea, células CD4 + de sangre periférica y el gen CCR5.

Dirigido por: CRISPR-Cas9

Órgano/ células a tratar: Médula ósea y sangre periférica

Vía de administración: Parenteral

Resultados a corto plazo: las HSPC con CCR5 modificado generaron robustamente un sistema inmunológico humano, a pesar de que el recuento de plaquetas disminuyó en el tercer mes, el recuento se recuperó espontáneamente y se estabilizó en un rango normal

Resultados a mediano plazo: las células CD4+ con CCR5 modificado se liberaron en la sangre periférica, y posteriormente los recuentos de células CD4+ en sangre periférica se recuperaron gradualmente (aproximadamente 592,94×106 por litro) en un rango de 6 meses después del trasplante 

Resultados a largo plazo: La leucemia linfoblástica aguda estuvo en remisión completa durante aproximadamente 19 meses después del trasplante de HSPC con CCR5 editado por CRISPR-C9, durante este tiempo las células con el gen CCR5 modificado persistieron, y su interrupción en las células de la médula ósea varió de 5,20 a 8,28% 

Valores de laboratorio antes y después del trasplante

Referencias Bibliográficas:

1. Xu L, Wang J, Liu Y, Xie L, Su B, Mou D, et al. CRISPR-Edited Stem Cells in a Patient with HIV and Acute Lymphocytic Leukemia. New England Journal of Medicine [Internet]. 2019 Sep 26 [cited 2023 Feb 13];381(13):1240–7. Available from: https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa1817426

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Terapia con Stem Cells en Leucemia linfoblástica aguda

Tipo de Stem Cell: Células madre hematopoyéticas o progenitoras de médula ósea 

Método de obtención: Aspiración mediante punción en la región lumbar

Vía de administración: Inyección intravenosa (se coloca un catéter en la vena)

Resultados a corto plazo: La intención de la terapia en este caso es controlar la enfermedad con la mínima toxicidad posible, y en algunos casos alcanzar la remisión de la enfermedad total y prolongada

Resultados a mediano plazo: El trasplante alogénico de progenitores hematopoyéticos (TPH) permite conseguir respuestas duraderas en pacientes con características clínicas y biológicas de mal pronóstico o incluso en pacientes con enfermedad de recaída o refractaria

Referencia bibliográfica:

1. Barba P, Elorza I. El trasplante alogénico de progenitores hematopoyéticos en la era de las nuevas terapias en la leucemia linfoblástica aguda. Medicina Clínica [Internet]. 2019 jul [citado 2023 Feb 10];153(1):28–34. Disponible en: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0025775319300636

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Transgénicos en el estudio de la Leucemia

Se ha visto que el gen TCL1 en 14q32.1 está involucrado en las translocaciones cromosómicas presentes en las leucemias de células T maduras. Se ha utilizado animales transgénicos, para comprobar que la expresión desregulada de TCL1 produce leucemia de células T maduras, de esta forma se demuestra que TCL1 inicia la transformación maligna de células T. En ratones transgénicos, establecidos conTCL1 bajo el control de un promotor VH-Ig H - Eμ potenciador, que dirige la expresión de TCL1 a células B inmaduras y maduras, desarrollaron leucemia linfocítica crónica semejante a la LLA-B humana.  Demostrando así que la desregulación de la vía Tcl1 juega un papel fundamental en la patogénesis de la leucemia linfoblástica aguda

VENTAJAS DE LOS TRANSGÉNICOS

Plantas y animales transgénicos:

• Experimentación y simulación de enfermedades humanas con el fin de analizar los mecanismos moleculares de las enfermedades
• Pueden ser utilizados para xenotrasplantes.
• Experimentación y simulación de enfermedades humanas con el fin de probar la efectividad de los medicamentos.
• Presentan una gran resistencia al estrés biótico y abiótico
• Se pueden utilizar como biorreactores para proteínas recombinantes

DESVENTAJAS DE LOS TRANSGÉNICOS

Plantas y animales transgénicos:

• Controversia de carácter bioético debido a la utilización de animales vivos para la experimentación
• El proceso de creación de un animal transgénico es de mecanismos lentos y prolongados, además de lo difícil y costosos que pueden llegar a ser los procedimientos
• La tasa de mortalidad del animal transgénico es muy alta, por lo que su supervivencia es deficiente
• Propagación de resistencias a los antibióticos
• Incremento del nivel de residuos tóxicos en los alimentos

Referencias bibliográficas:

1. Bichi R, Shinton SA, Martin ES, Koval A, Calin GA, Cesari R, et al. Human chronic lymphocytic leukemia modeled in mouse by targeted TCL1 expression. Proceedings of the National Academy of Sciences [Internet]. 2020 May 14 [citado 2023 enero 29];99(10):6955–60. Disponible en: https://www.pnas.org/doi/abs/10.1073/pnas.102181599

2. Çelik Ö. New visions in plant science. 1ed. Londres: IntechOpen; 2018.

3. Wakchaure R, Ganguly S, Kumar P, Ahmad P. Transgenic Animals: A Review on its Various Dimensions and Applications in Animal Biotechnology. IJETAE [Internet]. 2017 [citado el 29/01/2023]; 5(11): 210-210. Disponible en: https://www.researchgate.net/publication/289521756_Transgenic_Animals_A_Review_on_its_Various_Dimensions_and_Applications_in_Animal_Biotechnology

Ácidos nucleicos recombinantes en la naturaleza y ADN recombinante artificial

Ácidos nucleicos recombinantes en la naturaleza 

La Onconasa (ONC), es una RNasa que posee gran actividad citotóxica, procedente de oocitos y embriones tempranos de Rana pipiens que se encuentra en estudios clínicos de fase III como agente antitumoral para el tratamiento de mesotelioma maligno presentando selectividad para células tumorales. Al unirse a la superficie de células tumorales y ser internalizada en el citosol, la ONC causa la muerte celular como resultado de la potente inhibición de la síntesis proteica mediante un mecanismo que implica la degradación del RNA celular. La ONC no es inhibida por el inhibidor proteico de RNasas presente en el citosol, lo que explica la mayor citotoxicidad en comparación con otras RNasas de mamíferos, por ende, su efecto antitumoral.

ADN recombinante artificial

Tema: Péptidos antihipertensivos recombinantes

Objetivo: Expresar y purificar péptidos antihipertensivos recombinantes para estudiar su bioactividad en ratas

Gen o secuencia a clonar: ADN que codifica la secuencia para Gly-Val-Tyr- Pro-His-Lys (GVYPHK)

Enzima de restricción: BamH I, Nde I 

Enzima ligasa: T4 DNA ligasa

Vector: pET-15b

Célula receptora: E. coli DH5α 

Mecanismo de transferencia o inserción del gen: Transformación bacteriana

Métodos de identificación de clones:  

• Cultivo
  
• Gen: PCR, secuenciación de genes, mapa de restricción (digestión enzimática)
• Proteína recombinante: HPLC (cromatografía líquida de alta eficacia) 
• Bioactividad: Administración oral a ratas, toma de la tensión arterial 

Referencias bibliográficas:

1. Proteínas recombinantes con efecto antitumoral [Internet]. Vilanova.M,  Benito.A, Ribó. Marc. Universidad de Girona. 2012. Disponible en: http://www.oepm.es/pdf/ES/0000/000/02/38/80/ES-2388020_A1.pdf 

2. Wang X, Ma S, Yuan Y, Ding Y, Li D. Expression and purification recombinant antihypertensive peptide ameliorates hypertension in rats with spontaneous hypertension. Protein Expr Purif [Internet]. 2015 [citado el 23/07/2022]; 113: 30-34. Disponible en: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25962740/

Epigenética en Leucemia Linfoblástica Aguda (LLA)

La epigenética estudia las modificaciones en la expresión génica sin producir alteraciones en la secuencia de ADN, el principal mecanismo involucrado en la LLA es la Hipermetilación; donde ocurre la adición covalente de grupos metilo al carbono 5 de la citosina del ADN, en la secuencia 5’-CpG-3’ (isla CpG), lo que ocasiona el silenciamiento de genes. En la LLA se ha encontrado la hipermetilación de los genes TP73, FHIT, MME (CD10), TET2, sFRP2, CDKN1A (p21), ABCB1, EPHB4, CDKN2B (p15), CDKN2A (p16), SYK, DAPK1, BRINP1 (DBC1), de los cuales en su mayoría son supresores tumorales, involucrados en funciones celulares como la regulación de la división celular, apoptosis, respuesta al daño del DNA y expresión génica.

Genes hipermetilados en leucemia linfoblástica aguda

Referencia bibliográfica:

1. Navarrete-Meneses M del P, Pérez-Vera P. Alteraciones epigenéticas en leucemia linfoblástica aguda. Boletín Médico del Hospital Infantil de México [Internet]. 2017 Julio [citado el 5 de enero de 2023];74(4):243–64. Disponible en: https://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1665-11462017000400243

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Hibridación fluorescente in situ (HFIS o FISH) para determinar HER2 en el cáncer de mama

 

FISH es una técnica que utiliza ADN marcado con fluorescencia (sonda), para medir la amplificación génica. Comenzamos preparando la muestra para su desnaturalización, donde se rompe el ADN en dos hebras, posteriormente, el ADN fluorescente se une a la mezcla de ADN desnaturalizado en las regiones donde coinciden. Luego, para la determinación HER2 en el cáncer de mama, la sonda marcada con fluorescencia es complementaria a la región específica del ADN que codifica la proteína HER2. De esta manera, contamos el número de sondas de la muestra y así podemos determinar a su vez el número de HER2 que están presentes. Se considera tumor positivo para HER2 si encontramos más de dos copias del gen HER2 por cada cromosoma 17.

Juego de cromosomas marcados con la técnica de FISH

Referencias bibliográficas:

1. CancerQuest. Emory Winship Cancer Institute. Bilous M, Dowsett M, Hanna W, Isola J, Lebeau A, Moreno A, et al. Current Perspectives on HER2 Testing: A Review of National Testing Guidelines. Modern Pathology. 2022 [citado el 08 de enero de 2023]. Disponible en: https://www.cancerquest.org/es/para-los-pacientes/deteccion-y-diagnosis/hibridacion-fluorescente-situ