Algunas de las alteraciones genéticas más dañinas en el cáncer también se encuentran entre las más difíciles de detectar. Estas alteraciones estructurales, profundamente arraigadas en el ADN del tumor, pueden impulsar el crecimiento agresivo y escapar de las pruebas estándares, especialmente cuando las muestras de tejido son pequeñas o están deterioradas. Para enfrentar este desafío, investigadores de Mayo Clinic han desarrollado una nueva herramienta que revela estos patrones genómicos difíciles de identificar.

Los avances científicos en una enfermedad no siempre aclaran el tratamiento de otras enfermedades. Pero esa ha sido la sorprendente trayectoria de un equipo de investigación de Mayo Clinic. Después de identificar una molécula de azúcar que las células cancerosas usan en su superficie para esconderse del sistema inmunológico, los investigadores descubrieron que esta misma molécula podría eventualmente ayudar en el tratamiento de la diabetes tipo 1, anteriormente conocida como diabetes juvenil.

Los factores que aumentan el riesgo de enfermedades cardíacas y ACV también están asociados con un mayor riesgo de demencia. Cuando los vasos sanguíneos están dañados o bloqueados, el cerebro puede quedarse sin el oxígeno y los nutrientes que necesita, lo que puede resultar en demencia vascular.

El envejecimiento deteriora selectivamente la producción de proteínas cruciales de unión al ADN y al ARN, lo que contribuye a los rasgos distintivos del envejecimiento en el cerebro de los killis, según un nuevo estudio. Los hallazgos hacen avanzar nuestra comprensión de la relación entre el envejecimiento y el riesgo de patologías, incluidas las enfermedades neurodegenerativas. "Un próximo paso fundamental será determinar si estos mecanismos se conservan en los mamíferos, en particular en los humanos, donde el control traslacional está intrínsecamente ligado a la neurodegeneración y a otras enfermedades asociadas a la edad", escriben Olivier Dionne y Benoit Laurent en un artículo de Perspective relacionado. "Esto podría informar el desarrollo de estrategias farmacológicas para modificar la proteostasis con el objetivo de retrasar la aparición de patologías relacionadas con la edad y, en última instancia, prolongar los años de vida saludable". A medida que los organismos envejecen, su capacidad para mantener la homeostasis de las proteínas, o proteostasis, se deteriora. La proteostasis desempeña un papel crucial en el mantenimiento de la calidad de las proteínas al garantizar una síntesis, un plegamiento y una degradación adecuados. La alteración de la proteostasis puede dar lugar a la acumulación de agregados proteicos nocivos, lo que constituye un rasgo distintivo tanto del envejecimiento como de las enfermedades neurodegenerativas. Aunque la ruptura de la proteostasis relacionada con la edad suele aparecer junto a alteraciones en otros procesos característicos del envejecimiento, aún se desconoce si el deterioro de la proteostasis impulsa activamente estos cambios. Para abordar esta laguna, Domenico Di Fraia y sus colegas investigaron cómo afecta el envejecimiento a la regulación del ARNm y las proteínas en el cerebro de los peces killi (Nothobranchius furzeri). El pez killi es un modelo muy adecuado para estudiar el envejecimiento debido a su rápido ciclo vital y a las características cerebrales conservadas del envejecimiento. Los autores desarrollaron un método para inhibir parcialmente el proteasoma a lo largo del tiempo con el fin de determinar si esta alteración específica desencadena cambios cerebrales relacionados con el envejecimiento en animales vivos. Los investigadores utilizaron perfiles de ribosomas (Ribo-seq) para examinar cómo influyen los cambios en la traducción del ARNm en la producción de proteínas durante el envejecimiento. Di Fraia y su equipo descubrieron que, a medida que los peces envejecían, las proteínas ricas en aminoácidos básicos, como la lisina, la prolina, la glutamina y la arginina (cruciales para la unión del ARN y el ADN) disminuían, aunque los niveles de ARNm de estas proteínas permanecieran inalterados. Los autores relacionaron este descenso con el estancamiento ribosómico en los codones de aminoácidos básicos, lo que perjudica la traducción, aumenta el riesgo de agregación de proteínas y reduce la producción de estas proteínas esenciales. Los hallazgos sugieren que el envejecimiento deteriora selectivamente la síntesis de proteínas esenciales para la expresión de los genes centrales y la función mitocondrial, lo que puede situar el declive de la proteostasis por delante de otros rasgos distintivos del envejecimiento.

Nuevas pruebas isotópicas y fósiles sugieren que los primates primitivos, incluidos los homínidos, empezaron a comer hierbas mucho antes de que sus cuerpos evolucionaran los rasgos necesarios para procesarlas de forma eficiente. Estos hallazgos apoyan el concepto, largamente hipotizado, de impulso conductual, según informan los investigadores. El concepto de impulso conductual (la idea de que los grandes cambios en el comportamiento animal pueden dar lugar a nuevas presiones selectivas y, en última instancia, catalizar la evolución de nuevos rasgos físicos) ha conformado durante mucho tiempo la teoría evolutiva. Sin embargo, detectar el impulso conductual en el registro fósil es un reto porque los comportamientos suelen inferirse a partir de rasgos físicos, lo que dificulta su evaluación independientemente de sus morfologías asociadas. Para superar estos retos, Luke Fannin y sus colegas examinaron un cambio dietético inusual en la evolución de los primates: la adopción repetida de dietas a base de hierba (graminivoría) sin las adaptaciones físicas típicas observadas en otros mamíferos que pastan, como dientes de corona alta o sistemas digestivos complejos. Según los autores, al menos tres linajes de primates del Plioceno, incluidos los primeros homínidos, transitaron de forma independiente hacia dietas graminívoras, a pesar de carecer de estos rasgos especializados. Fannin y sus colaboradores analizaron las proporciones de isótopos estables de carbono y oxígeno de especímenes fósiles de primates para determinar los cambios de comportamiento en la dieta hacia plantas C4 y compararon el momento de estos cambios con el desarrollo de rasgos dentales vinculados a la ingesta eficiente de hierba. Los autores descubrieron que en varias especies –incluidos homininos primitivos– los cambios en la morfología dental se retrasaron unos 700.000 años con respecto a los cambios en la dieta. Es más, Fannin y su equipo demuestran que los antepasados troncales de Paranthropus y Homo tenían una flexibilidad dietética significativamente mayor que sus descendientes, lo que respalda la idea de que la variabilidad del comportamiento precede a la especialización morfológica. Según los autores, los hallazgos no solo demuestran que los cambios de comportamiento en los primates primitivos fueron anteriores a la adaptación morfológica –lo que respalda el impulso conductual en los primeros homininos–, sino que también muestran que los cambios de comportamiento pueden haber iniciado trayectorias evolutivas clave, en particular la divergencia alimentaria de Homo hace unos 2,3 millones de años.

En una pareja de nuevos estudios, los investigadores han aplicado la tecnología del ARNm para diseñar nuevas vacunas contra el VIH que produjeron potentes respuestas inmunitarias en animales y voluntarios humanos. Al utilizar el ARNm para sortear un obstáculo de diseño habitual en las vacunas contra el VIH, los experimentos subrayan la utilidad de esta plataforma en la búsqueda de vacunas más eficaces y asequibles contra el VIH y otras enfermedades. Las vacunas candidatas actuales contra el VIH se basan en gran medida en el trímero de la envoltura del VIH (Env) y requieren que sea soluble (o que no se una a las células). Sin embargo, esto expone la base de Env a los anticuerpos, a pesar de que la base normalmente está incrustada en el virión del VIH y queda oculta a las células inmunitarias. Como resultado, los anticuerpos dirigidos contra la base Env no protegen contra la infección. Parham Ramezani-Rad y sus colegas teorizaron que podían resolver este problema con la tecnología de ARNm, que también ofrece una velocidad de producción superior y unos costes más bajos. Los investigadores probaron dos vacunas: una que administra una forma soluble de un trímero de Env estabilizado y una segunda que, en cambio, administra una forma de Env unida a la membrana. Esta segunda forma puede producirse directamente en las células del receptor de la vacuna y se visualiza en la membrana, desplazando así la atención del sistema inmunitario de la base Env hacia el objetivo adecuado. Cuando se probó en conejos y macacos, la vacuna unida a la membrana provocó anticuerpos neutralizantes más fuertes y redujo las respuestas fuera del objetivo hacia la base Env. En el segundo estudio, Katherine Parks y sus colegas se basaron en estos hallazgos y evaluaron la seguridad y los efectos preliminares de tres vacunas de ARNm en un ensayo clínico de fase 1. Los investigadores reclutaron a 108 voluntarios sanos y les administraron tres inmunizaciones de ARNm que codifica un trímero Env soluble o un trímero Env anclado a la membrana. En general, los voluntarios toleraron bien las vacunas y no hubo efectos adversos importantes, aparte de una incidencia de urticaria superior a la media (6,5%). La vacuna de trímero anclado a la membrana generó anticuerpos neutralizantes en el 80% de los vacunados, mientras que la vacuna de trímero soluble generó la misma respuesta de anticuerpos solo en el 4% de los receptores. "Con la demostración de una seguridad más favorable, los trímeros de la envoltura del VIH anclados a la membrana y codificados por ARNm representan una plataforma prometedora para el desarrollo clínico de la vacuna contra el VIH", concluyen Parks y sus colaboradores.