Pasteur y Koch: genios enfrentados

La ciencia avanza gracias al trabajo de hombres y mujeres que cada día, desde el laboratorio, aportan su granito de arena al conocimiento común. Así, no podía faltar en este blog una sección dedicada a los grandes científicos que con sus descubrimientos han marcado un antes y un después en la historia de la ciencia.  Como además según un estudio publicado recientemente por la fundación BBVA casi la mitad de los españoles no es capaz de recordar el nombre de ningún científico eminente, esta sección se hace imprescindible.

Mientras que en 1822, el año en que  nació Louis Pasteur,  ya funcionaba el ferrocarril y se había adoptado el sistema métrico,  el origen de las enfermedades era aún desconocido. Leeuwenhoek  había pasado su vida observado animalillos a través de las lentes que él mismo tallaba, Spallanzani había tratado de refutar la teoría de la generación espontánea y Edward Jenner vacunaba contra la viruela sin comprender el fundamento último de la inmunización: la microbiología y la inmunología estaban aún pañales.

  

Louis Pasteur

Pasteur era de carácter impetuoso  y en su juventud se formó como químico. No tardó en obtener su primer éxito al descubrir los isómeros ópticosmientras trabajaba con cristales de ácido tartárico.  Por diferentes razones era un férreo detractor de la teoría de la generación espontánea y comenzó a hacer incursiones en el mundo de la biología.  Distintos industriales vinieron a pedirle ayuda para paliar las pérdidas económicas que les afectaban. Pasteur no sabía decir que no y fue así como, armado con su microscopio y con la ayuda de sus colaboradores y mucha paciencia, descubrió los microrganismos responsables de la fermentación del ácido láctico que estropeaban la cerveza y los que volvían el vino amargo, agrio o graso.  Comparando muestras de cubas enfermas y sanas, estableció que así como unos fermentos  beneficiosos  eran los responsables de producir cerveza o vino otras poblaciones de microbios los estropeaban.  También descubrió que una vez terminada la fermentación, si se calentaba el vino lo suficiente, se acababa con las poblaciones de microbios perjudiciales y el producto se mantenía intacto, el proceso que actualmente se conoce como pasteurización.  

Su fama iba aumentando y recibió una petición aún más insólita procedente de la industria de la seda francesa: los gusanos estaban muriendo de lo que se conocía como pebrina. Poco se sabía objetivamente de esta enfermedad y Pasteur tuvo que empezar de cero. Junto con sus ayudantes descubrió que los gránulos microscópicos que tenían los gusanos en su cuerpo no eran sólo consecuencia de la enfermedad sino la causa ya que allí se encontraba el parásito. Seleccionando hojas de morera no contaminadas por los restos de los gusanos enfermos era fácil mantener una población sana y asegurar la producción.  Debido a sus éxitos Pasteur había conseguido que Napoleón III se comprometiera a construir un gran laboratorio donde pudiera trabajar a sus anchas y sin riesgo para la salud pública, pero en 1868 sufrió una hemorragia cerebral que lo dejó temporalmente sin habla y con parálisis en su lado izquierdo.  Cuando despertó las obras de su laboratorio se habían detenido, lo que provocó su ira y las disculpas del emperador, que ordenó reanudar los trabajos. Sin embargo, para gran disgusto de Pasteur, que seguía con su lado izquierdo afectado, la construcción de su laboratorio se vio interrumpida una vez más en 1870 por la invasión alemana que tuvo lugar durante la guerra Franco-Prusiana.  En Octubre de ese año el emperador había sido capturado, el hijo de Pasteur, que había  luchado en la guerra, estaba enfermo de tifus y el laboratorio seguía sin construirse.  Así comenzó el odio de Pasteur  hacia todo lo alemán y planeó su patriótica venganza: convertir la cerveza francesa en la mejor del mundo para atacar a la economía alemana, que acaparaba el mercado europeo, pues las cervezas alemanas eran ligeras y duraban más tiempo que el resto.  Buscó cepas que fermentasen más rápido sin aportar sabor y difundió sus descubrimientos por toda Europa, incluyendo un libro que se convirtió en la biblia de las cerveceras y cuya traducción al alemán no fue autorizada.

Robert Koch

Mientras Pasteur desarrollaba su venganza, el joven Robert Koch que había servido como médico voluntario en las filas alemanas que habían invadido Francia, regresó tras la guerra a su rutinaria vida como médico rural, viajando a caballo de una cama a otra sin muchas soluciones que aportar: a pesar de los trabajos de Pasteur poco se sabía aún sobre la verdadera causa de las  enfermedades humanas.  Koch empezó a interesarse por el carbunco, una enfermedad que podía llegar a diezmar al ganado. Observó la sangre de animales enfermos y descubrió en ella la presencia de unos bacilos que otros ya habían apuntado como los causantes de la enfermedad, sin haber logrado demostrarlo.  Koch ideó un método para infectar animales sanos, que enfermaban y en cuya sangre volvía a encontrar los bacilos multiplicados.  Después consiguió cultivar los bacilos entre láminas de cristal durante varias generaciones, al cabo de las cuales seguían conservando su capacidad infectiva. Además observó que los bacilos del carbunco eran capaces de hacerse más resistentes y conservar sus propiedades infecciosas transformándose en esporas.  Con sus cultivos, las preparaciones para el microscopio y unos cuantos animales sanos,  Koch desveló al mundo la causa del carbunco y dio las claves para que los ganaderos pudieran eliminar los nidos de bacilos en que se convertían los animales muertos.  

Mientras el metódico Koch desarrollaba medios sólidos de cultivo a base de patata, nuevas tinciones y empezaba a investigar la tuberculosis, Pasteur siguió por su lado investigando el carbunco. Junto con sus ayudantes descubrieron casualmente que si infectaban animales con cultivos de bacilos envejecidos a temperaturas que no permitían la formación de esporas, éstos desarrollaban la enfermedad pero se recuperaban rápidamente y resistían después una inoculación con bacilos normales. Habían descubierto uno de los factores de la inmunidad.  Afectados por una fuerte epidemia de carbunco, los ganaderos de Budapest pidieron ayuda a Pasteur, que envió a uno de sus jóvenes ayudantes a vacunar decenas de ovejas. La primera prueba funcionó correctamente pero en la segunda vacunación murieron ovejas vacunadas. Enterado del fracaso de Pasteur, Koch examinó la vacuna y encontró en ella dos tipos de bacilos: sin que Pasteur lo supiera, su ayudante Chamberland había estado inoculando otra especie benigna de bacilos para impedir mayor atenuación del ántrax. Koch atacó duramente los métodos de Pasteur, acusándole de mala praxis y le retó a probar la eficacia de la vacuna en suelo alemán.

Lo cierto es que la  fortuna seguía sonriendo a Robert Koch: tras desarrollar medios de cultivo que contenían suero sanguíneo, Koch había conseguido aislar el microrganismo responsable de la tuberculosis, enfermedad que en aquella época provocaba una de cada siete muertes. Presentó sus descubrimientos al mundo en 1982 y la noticia corrió como la pólvora. Ese mismo año, en septiembre, se celebró  en Ginebra el IV Congreso sobre Higiene.  Pasteur, dolido por el varapalo de Hungría, aprovechó para defenderse de las críticas de su enemigo alemán. Koch respondió que el francés no había aportado nada nuevo sobre la atenuación de los virus y que no iba a responder a sus críticas, prefiriendo reservar sus palabras para las páginas de las revistas de medicina.

A pesar de los ataques contra Pasteur y de seguir con su lado izquierdo afectado por la parálisis éste no cesó nunca su actividad. En 1885, tras años de duro trabajo, Pasteur y su equipo inmunizaron a un niño que había sido mordido por un perro rabioso con el virus atenuado. Éste sobrevivió a la enfermedad y tras él vinieron buscando la salvación otras muchas personas que habían sido atacadas por animales rabiosos, sobreviviendo igualmente.

Murió Pasteur en 1895, habiendo desterrado de Europa la cerveza alemana y habiendo cumplido casi todo lo que se propuso. Koch continuó investigando el cólera y en 1905 recibió el premio Nobel, falleciendo 5 años después. Pasteur y Koch nunca se llevaron bien pero fueron dos genios cuyas aportaciones cambiaron el mundo para siempre.

Pasteur y Koch: genios enfrentados

La ciencia avanza gracias al trabajo de hombres y mujeres que cada día, desde el laboratorio, aportan su granito de arena al conocimiento común. Así, no podía faltar en este blog una sección dedicada a los grandes científicos que con sus descubrimientos han marcado un antes y un después en la historia de la ciencia.  Como además según un estudio publicado recientemente por la fundación BBVA casi la mitad de los españoles no es capaz de recordar el nombre de ningún científico eminente, esta sección se hace imprescindible.

Mientras que en 1822, el año en que  nació Louis Pasteur,  ya funcionaba el ferrocarril y se había adoptado el sistema métrico,  el origen de las enfermedades era aún desconocido. Leeuwenhoek  había pasado su vida observado animalillos a través de las lentes que él mismo tallaba, Spallanzani había tratado de refutar la teoría de la generación espontánea y Edward Jenner vacunaba contra la viruela sin comprender el fundamento último de la inmunización: la microbiología y la inmunología estaban aún pañales.

  

Louis Pasteur

Pasteur era de carácter impetuoso  y en su juventud se formó como químico. No tardó en obtener su primer éxito al descubrir los isómeros ópticos mientras trabajaba con cristales de ácido tartárico.  Por diferentes razones era un férreo detractor de la teoría de la generación espontánea y comenzó a hacer incursiones en el mundo de la biología.  Distintos industriales vinieron a pedirle ayuda para paliar las pérdidas económicas que les afectaban. Pasteur no sabía decir que no y fue así como, armado con su microscopio y con la ayuda de sus colaboradores y mucha paciencia, descubrió los microrganismos responsables de la fermentación del ácido láctico que estropeaban la cerveza y los que volvían el vino amargo, agrio o graso.  Comparando muestras de cubas enfermas y sanas, estableció que así como unos fermentos  beneficiosos  eran los responsables de producir cerveza o vino otras poblaciones de microbios los estropeaban.  También descubrió que una vez terminada la fermentación, si se calentaba el vino lo suficiente, se acababa con las poblaciones de microbios perjudiciales y el producto se mantenía intacto, el proceso que actualmente se conoce como pasteurización.  

Su fama iba aumentando y recibió una petición aún más insólita procedente de la industria de la seda francesa: los gusanos estaban muriendo de lo que se conocía como pebrina. Poco se sabía objetivamente de esta enfermedad y Pasteur tuvo que empezar de cero. Junto con sus ayudantes descubrió que los gránulos microscópicos que tenían los gusanos en su cuerpo no eran sólo consecuencia de la enfermedad sino la causa ya que allí se encontraba el parásito. Seleccionando hojas de morera no contaminadas por los restos de los gusanos enfermos era fácil mantener una población sana y asegurar la producción.  Debido a sus éxitos Pasteur había conseguido que Napoleón III se comprometiera a construir un gran laboratorio donde pudiera trabajar a sus anchas y sin riesgo para la salud pública, pero en 1868 sufrió una hemorragia cerebral que lo dejó temporalmente sin habla y con parálisis en su lado izquierdo.  Cuando despertó las obras de su laboratorio se habían detenido, lo que provocó su ira y las disculpas del emperador, que ordenó reanudar los trabajos. Sin embargo, para gran disgusto de Pasteur, que seguía con su lado izquierdo afectado, la construcción de su laboratorio se vio interrumpida una vez más en 1870 por la invasión alemana que tuvo lugar durante la guerra Franco-Prusiana.  En Octubre de ese año el emperador había sido capturado, el hijo de Pasteur, que había  luchado en la guerra, estaba enfermo de tifus y el laboratorio seguía sin construirse.  Así comenzó el odio de Pasteur  hacia todo lo alemán y planeó su patriótica venganza: convertir la cerveza francesa en la mejor del mundo para atacar a la economía alemana, que acaparaba el mercado europeo, pues las cervezas alemanas eran ligeras y duraban más tiempo que el resto.  Buscó cepas que fermentasen más rápido sin aportar sabor y difundió sus descubrimientos por toda Europa, incluyendo un libro que se convirtió en la biblia de las cerveceras y cuya traducción al alemán no fue autorizada.

Robert Koch

Mientras Pasteur desarrollaba su venganza, el joven Robert Koch que había servido como médico voluntario en las filas alemanas que habían invadido Francia, regresó tras la guerra a su rutinaria vida como médico rural, viajando a caballo de una cama a otra sin muchas soluciones que aportar: a pesar de los trabajos de Pasteur poco se sabía aún sobre la verdadera causa de las  enfermedades humanas.  Koch empezó a interesarse por el carbunco, una enfermedad que podía llegar a diezmar al ganado. Observó la sangre de animales enfermos y descubrió en ella la presencia de unos bacilos que otros ya habían apuntado como los causantes de la enfermedad, sin haber logrado demostrarlo.  Koch ideó un método para infectar animales sanos, que enfermaban y en cuya sangre volvía a encontrar los bacilos multiplicados.  Después consiguió cultivar los bacilos entre láminas de cristal durante varias generaciones, al cabo de las cuales seguían conservando su capacidad infectiva. Además observó que los bacilos del carbunco eran capaces de hacerse más resistentes y conservar sus propiedades infecciosas transformándose en esporas.  Con sus cultivos, las preparaciones para el microscopio y unos cuantos animales sanos,  Koch desveló al mundo la causa del carbunco y dio las claves para que los ganaderos pudieran eliminar los nidos de bacilos en que se convertían los animales muertos.  

Mientras el metódico Koch desarrollaba medios sólidos de cultivo a base de patata, nuevas tinciones y empezaba a investigar la tuberculosis, Pasteur siguió por su lado investigando el carbunco. Junto con sus ayudantes descubrieron casualmente que si infectaban animales con cultivos de bacilos envejecidos a temperaturas que no permitían la formación de esporas, éstos desarrollaban la enfermedad pero se recuperaban rápidamente y resistían después una inoculación con bacilos normales. Habían descubierto uno de los factores de la inmunidad.  Afectados por una fuerte epidemia de carbunco, los ganaderos de Budapest pidieron ayuda a Pasteur, que envió a uno de sus jóvenes ayudantes a vacunar decenas de ovejas. La primera prueba funcionó correctamente pero en la segunda vacunación murieron ovejas vacunadas. Enterado del fracaso de Pasteur, Koch examinó la vacuna y encontró en ella dos tipos de bacilos: sin que Pasteur lo supiera, su ayudante Chamberland había estado inoculando otra especie benigna de bacilos para impedir mayor atenuación del ántrax. Koch atacó duramente los métodos de Pasteur, acusándole de mala praxis y le retó a probar la eficacia de la vacuna en suelo alemán.

Lo cierto es que la  fortuna seguía sonriendo a Robert Koch: tras desarrollar medios de cultivo que contenían suero sanguíneo, Koch había conseguido aislar el microrganismo responsable de la tuberculosis, enfermedad que en aquella época provocaba una de cada siete muertes. Presentó sus descubrimientos al mundo en 1982 y la noticia corrió como la pólvora. Ese mismo año, en septiembre, se celebró  en Ginebra el IV Congreso sobre Higiene.  Pasteur, dolido por el varapalo de Hungría, aprovechó para defenderse de las críticas de su enemigo alemán. Koch respondió que el francés no había aportado nada nuevo sobre la atenuación de los virus y que no iba a responder a sus críticas, prefiriendo reservar sus palabras para las páginas de las revistas de medicina.

A pesar de los ataques contra Pasteur y de seguir con su lado izquierdo afectado por la parálisis éste no cesó nunca su actividad. En 1885, tras años de duro trabajo, Pasteur y su equipo inmunizaron a un niño que había sido mordido por un perro rabioso con el virus atenuado. Éste sobrevivió a la enfermedad y tras él vinieron buscando la salvación otras muchas personas que habían sido atacadas por animales rabiosos, sobreviviendo igualmente.

Murió Pasteur en 1895, habiendo desterrado de Europa la cerveza alemana y habiendo cumplido casi todo lo que se propuso. Koch continuó investigando el cólera y en 1905 recibió el premio Nobel, falleciendo 5 años después. Pasteur y Koch nunca se llevaron bien pero fueron dos genios cuyas aportaciones cambiaron el mundo para siempre.

Carrots that break barriers

Last 1^st May the FDA approved the first recombinant protein produced in plant cell cultures to use it as a medicine.  It looks like the pharmaceutical market has been opened for the production of drugs with green roots. 

Gaucher’s disease is a genetic disorder that affects 1 in 50000 people, being more common (1 in 450 live births) among Ashkenazi Jews, those coming from  Central and Eastern Europe, where 1 in 10 people carry the problematic genetic versions.  Patients affected by Gaucher’s disease have inherited two defective copies (one from the father and one from the mother) of one of their genes, the one coding for the enzyme glucocerebrosidase, in charge of breaking lipids. Defects in this protein cause the accumulation of lipids, above all in macrophages, damaging liver, spleen, bones and bone marrow and causing symptoms like anemia, enlargement of spleen or liver, bone pain etc.

However, as Gaucher’s patients only have one damaged gene and therefore they only lack one protein, there is a simple therapeutic approach to help them: producing the human protein using biotechnology and take it periodically. Till now, the only drug in the market was the injectable Cerezyme® (from the company Genezyme). To produce it, the glucocerebrosidase gene had been cloned and introduced in hamster cells, that are then cultured on a large scale to generate big amounts of the recombinant protein. Afterwards the enzyme is purified and then modified to improve its entry into the macrophages. Since the approval of Cerezyme® in 1994, patients improved their quality of life, as the drug reverted many of the disease’s symptoms. However, in 2009 and 2011, the hamster cell cultures used to produce Cerezyme® got contaminated by viruses and the company had to halt production, seriously affecting Gaucher’s patients, who have to be under treatment for life.

Bioreactors from Protalix Biotherapeutix

Meanwhile, the company Protalix Biotherapeutics, headquartered in Israel, was designing a different strategy to solve the problem:  clone the gene of human glucocerebrosidase and introduce it into carrot cells that are then cultured in bioreactors based on disposable plastic bags, much more economic than those used to culture mammalian cells. The final product, Elelyso®, doesn’t need to be modified because, as it has been produced in plants, it already displays the necessary characteristics to be easily uptaken by macrophages, also diminishing this way the costs of the final product. The activity of Elelyso® is similar to the one of Cerezyme® but the price will be 25% cheaper. Besides, carrot cultures are not target of the viruses that attack mammalians and this will help to guarantee a continuous supply to patients.

Despite the advantages of producing recombinant proteins in plant cultures, regulatory organisms used to be conservative regarding the platforms used to produce the drugs, as some contradictory data had been published regarding the immune response triggered by some plant-made recombinant proteins. The approval of Elelyso® has broken the first barrier and maybe it will represent the necessary proof to facilitate the entry into the market of cheaper alternatives with green origins.

This blog has a Spanish twin "Por Ciencia Infusa". Follow both on twitter @xcienciainfusa

Zanahorias que rompen barreras

El pasado 1 de Mayo la FDA aprobó la primera proteína recombinante producida en cultivos celulares de zanahoria para su uso como medicamento.  Parece que por fin las puertas del mercado farmacéutico se han abierto para la producción de medicinas con base verde.

Carrier = portador

La enfermedad de Gaucher es un trastorno genético que afecta a 1 de cada 50000 personas, siendo más común (1 de cada 450 nacimientos)  entre la población de judíos de orginen asquenazí,  aquellos que provienen del centro de Europa, donde 1 de cada 10 personas es portadora de las variantes genéticas problemáticas. Los pacientes afectados por  la enfermedad de Gaucher  han heredado dos copias defectuosas (una de su padre  y otra de su madre) de uno de sus genes, el que codifica para una enzima, la glucocerebrosidasa, encargada de romper sustancias lipídicas. El déficit de esta enzima provoca que estas sustancias lipídicas se acumulen sobre todo en los macrófagos, causando daños en el hígado, el bazo, los huesos y la médula ósea, presentando los pacientes síntomas como anemia, agrandamiento del bazo y el hígado, dolor de huesos y articulaciones etc. 

Sin embargo, como los afectados por Gaucher sólo tienen un gen dañado y por tanto sólo les falta una proteína, existe una aproximación terapéutica sencilla: producir esta proteína humana utilizando la biotecnología y suministrársela después de manera eficaz a los pacientes.  Hasta ahora, el único medicamento en el mercado era el inyectable Cerezyme® (de la compañía Genezyme). Para producirlo, el gen de la glucocerebrosidasa humana se había clonado e introducido en células de hámster, que cultivan a gran escala para generar grandes cantidades de la proteína recombinante. Después la enzima se purifica y se modifica para que se introduzca eficazmente en los macrófagos.  Desde que en 1994 se aprobó el uso de Cerezyme® los pacientes vieron aumentada su calidad de vida, puesto que revertía muchos de los síntomas de la enfermedad. Sin embargo, en 2009 y en 2011 los cultivos de células de hámster que se utilizan para producir Cerezyme®  se contaminaron con virus  y la compañía se vio obligada a detener la producción, con el consiguiente perjuicio para los enfermos de Gaucher, que deben seguir el tratamiento de por vida.  Mientras tanto, la empresa Protalix Biotherapeutics, con sede en Israel, había apostado por clonar el gen de la glucocerebrosidasa humana e introducirlo en células de zanahoria, que después cultivan a gran escala en biorreactores basados en bolsas de plástico desechables, mucho más económicos que los correspondientes utilizados para cultivar células de mamífero.  El producto final, llamado Elelyso®, no necesita ser modificado, puesto que al ser producido en células de planta ya presenta las características necesarias para ser captado fácilmente por los macrófagos, disminuyendo también de esta manera los costes. La acción terapéutica de Elelyso® es muy similar a la de Cerezyme® pero su precio será un 25% más barato. Además, los cultivos de zanahoria no pueden ser atacados por virus potencialmente dañinos para los pacientes,  con lo que se asegura la producción.

Biorreactores de  Protaliz Biotherapeutics

A pesar de las ventajas que presenta la producción de proteínas recombinantes en cultivos de plantas, los organismos regulatorios eran cautos, puesto que se  habían aportado datos contradictorios sobre la respuesta inmune que provocaban estas proteínas al ser inyectadas en los pacientes.  La aprobación de Elelyso® ha roto la primera barrera y quizás represente la prueba necesaria para facilitar  la entrada al mercado de alternativas más baratas de origen verde.

Zanahorias que rompen barreras

El pasado 1 de Mayo la FDA aprobó la primera proteína recombinante producida en cultivos celulares de zanahoria para su uso como medicamento.  Parece que por fin las puertas del mercado farmacéutico se han abierto para la producción de medicinas con base verde.

Carrier = portador

La enfermedad de Gaucher es un trastorno genético que afecta a 1 de cada 50000 personas, siendo más común (1 de cada 450 nacimientos)  entre la población de judíos de orginen asquenazí,  aquellos que provienen del centro de Europa, donde 1 de cada 10 personas es portadora de las variantes genéticas problemáticas. Los pacientes afectados por  la enfermedad de Gaucher  han heredado dos copias defectuosas (una de su padre  y otra de su madre) de uno de sus genes, el que codifica para una enzima, la glucocerebrosidasa, encargada de romper sustancias lipídicas. El déficit de esta enzima provoca que estas sustancias lipídicas se acumulen sobre todo en los macrófagos, causando daños en el hígado, el bazo, los huesos y la médula ósea, presentando los pacientes síntomas como anemia, agrandamiento del bazo y el hígado, dolor de huesos y articulaciones etc. 

Sin embargo, como los afectados por Gaucher sólo tienen un gen dañado y por tanto sólo les falta una proteína, existe una aproximación terapéutica sencilla: producir esta proteína humana utilizando la biotecnología y suministrársela después de manera eficaz a los pacientes.  Hasta ahora, el único medicamento en el mercado era el inyectable Cerezyme® (de la compañía Genezyme). Para producirlo, el gen de la glucocerebrosidasa humana se había clonado e introducido en células de hámster, que cultivan a gran escala para generar grandes cantidades de la proteína recombinante. Después la enzima se purifica y se modifica para que se introduzca eficazmente en los macrófagos.  Desde que en 1994 se aprobó el uso de Cerezyme® los pacientes vieron aumentada su calidad de vida, puesto que revertía muchos de los síntomas de la enfermedad. Sin embargo, en 2009 y en 2011 los cultivos de células de hámster que se utilizan para producir Cerezyme®  se contaminaron con virus  y la compañía se vio obligada a detener la producción, con el consiguiente perjuicio para los enfermos de Gaucher, que deben seguir el tratamiento de por vida.  Mientras tanto, la empresa Protalix Biotherapeutics, con sede en Israel, había apostado por clonar el gen de la glucocerebrosidasa humana e introducirlo en células de zanahoria, que después cultivan a gran escala en biorreactores basados en bolsas de plástico desechables, mucho más económicos que los correspondientes utilizados para cultivar células de mamífero.  El producto final, llamado Elelyso®, no necesita ser modificado, puesto que al ser producido en células de planta ya presenta las características necesarias para ser captado fácilmente por los macrófagos, disminuyendo también de esta manera los costes. La acción terapéutica de Elelyso® es muy similar a la de Cerezyme® pero su precio será un 25% más barato. Además, los cultivos de zanahoria no pueden ser atacados por virus potencialmente dañinos para los pacientes,  con lo que se asegura la producción.

Biorreactores de  Protaliz Biotherapeutics

A pesar de las ventajas que presenta la producción de proteínas recombinantes en cultivos de plantas, los organismos regulatorios eran cautos, puesto que se  habían aportado datos contradictorios sobre la respuesta inmune que provocaban estas proteínas al ser inyectadas en los pacientes.  La aprobación de Elelyso® ha roto la primera barrera y quizás represente la prueba necesaria para facilitar  la entrada al mercado de alternativas más baratas de origen verde.

25 genomes from metastatic melanomas sequenced

Summer is approaching and also good weather, sun and tanning.  We all like to get a flattering skin color but we have to be careful: this week a paper is published in Nature broadening our genetic knowledge about melanoma and also confirming the clear association between excess exposition to sun and the development of this cancer.

Patricia Krentcil and her (biological) daughter

Being very tanned is not always a synonym of beauty (this is clear when looking at the pic of Patricia Krentcil, who became famous after taking her little 5-year-old daughter to the solarium), but besides, too much sun exposure is the perfect ingredient to promote melanoma. Melanoma is the second most common cancer in young adults and it is notable because of its capacity to spread to far tissues and originate new malignant tumors in them (metastasis). If you catch it in early stages it has a very good prognosis, but if you don’t you have less than a 10% chance of surviving more than five years. It is because of these reasons that we need to deepen our knowledge about the molecular mechanisms that transform a melanocyte in a cancerous cell and what mutations are responsible for the aggressiveness of the tumor. All mutations get registered in the DNA sequence of cancer cells: the most important ones that cause and drive the development of the tumor and also those that do not contribute to the development of cancer but bear the imprints of the molecular processes that have generated them and as a consequence inform us about the origin and pathogenesis of cancer.

For the first time, 25 genomes from metastatic melanomas and the corresponding genomes of blood cells from the same patients have been sequenced.  Comparing them, researchers have obtained a genome-wide view of the changes suffered by the cell during cancer process in the different individuals. Melanomas coming from patients with chronic sun exposure contained up to 37 times more mutations than others coming from tissues with low solar exposure.

Besides, the researchers found out that PREX2 gene, that regulates the activity of a tumor suppressor gene, was mutated in a high percentage of the genomes analyzed and that surrounding the place of this gene in the chromosome (locus), there had been observed a considerable number of chromosomal rearrangements, that is, the chromosome was in this point highly disorganized and in many cases it was disordered because of a combination with other chromosomes.

To check if PREX2 is really important in the genesis of melanoma, scientists from MIT introduced human melanocytes containing 6 representative mutations of this gene into immune-deficient mice prone to develop tumors. In 4 out of 6 cases, these mice developed cancer faster than control ones (control mice had been transplanted melanocytes expressing the wild type version of PREX2). This way PREX2 is confirmed as a gene that facilitates the development of tumors in vivo.

Until now, two gene categories were important in cancer: oncogenes (when mutated they gain activity) or tumor suppressor genes (when mutated they lose their function and stop protecting the cell). PREX2 may represent a new gene category, as the mutations affecting PREX2 do not cause loss of function or gain of activity, rather mutations affecting PREX2 produce truncated proteins or protein variants that modify the original function of PREX2 and alter the cellular processes where this gene is involved.

Thanks to this paper, a genomic picture of the alterations suffered by the cell during processes of metastatic melanoma has been obtained. Understanding how these genomic aberrations contribute to the origin and progression of melanoma will help us to design more personalized treatments.  Meanwhile the best option is protecting yourself from the sun and check your skin periodically. Here there is a video that was released by David Cornfield Melanoma Fundation to make young people aware of the problem. The video is very emotional but it gives very good tips.  To those of you who do not want to see the video you can have a look at the abcd of melanoma.

Se secuencia el genoma de 25 melanomas metastáticos

Se acerca el verano y con él el buen tiempo, el sol y el ponernos morenos. A todos nos gusta lucir un bonito bronceado, pero debemos tener cuidado: esta misma semana se publica en Nature un estudio que amplía el conocimiento genético sobre el melanoma y confirma la clara asociación entre una fuerte exposición al sol y el desarrollo de este cáncer.

Patricia Krentcil y su hija (biológica)

Tomar mucho el sol no es siempre sinónimo de belleza (a las pruebas me remito viendo la foto de Patricia Krentcil, que hace poco saltaba a la actualidad pública por llevar al solárium a su hija de 5 años), pero además, un exceso de exposición al sol es el ingrediente perfecto para promover el melanoma. El melanoma es el segundo cáncer más común entre la población joven y destaca por su rapidez para extenderse a tejidos lejanos y originar en ellos nuevos tumores malignos (metástasis).  Si se detecta en las etapas iniciales tiene muy buen pronóstico, pero si el diagnóstico llega tarde el paciente tiene menos de un 10% de probabilidades de supervivencia a 5 años. Es por estas razones que necesitamos conocer mejor los mecanismos moleculares que convierten un melanocito en canceroso y cuáles son las mutaciones responsables de la agresividad del tumor. Todas las mutaciones quedan registradas en la secuencia de ADN de las células cancerosas: las más importantes que causan y dirigen el desarrollo del tumor  y  también las que no contribuyen al desarrollo del cáncer pero que sin embargo nos dan pistas sobre los procesos sufridos por la célula y nos hablan por tanto del origen del cáncer y de su patogénesis.

Por primera vez se han secuenciado los genomas de 25 melanomas metastáticos  y los correspondientes genomas de esos mismos pacientes en sangre (tejido que en este estudio representa un ADN sano).  Comparándolos se ha obtenido una fotografía global de los cambios sufridos por las células durante el proceso de cáncer en los distintos individuos. Así, se ha visto que los melanomas que procedían de pacientes con exposición crónica al sol contenían hasta 37 veces más mutaciones que otros procedentes de tejidos con poca exposición solar.

Además el equipo de investigadores encontró que el gen PREX2, que regula la actividad de un gen supresor de tumores, estaba mutado en un alto porcentaje de los genomas analizados y que en torno al lugar que ocupa este gen (locus), se había observado un número considerable de reordenamientos cromosómicos, es decir, el cromosoma estaba en este punto muy desordenado, en muchos casos por haberse combinado con cromosomas lejanos.

Para  comprobar que PREX2 es importante en la génesis de un melanoma, los científicos del MIT introdujeron melanocitos humanos que contenían 6 mutaciones representativas de este gen en ratones inmunodeprimidos propensos a la generación de tumores. En 4 de los 6 casos se observó que los ratones desarrollaban cáncer con mayor rapidez (en comparación con los ratones control, a los que se les había trasplantado melanocitos que expresaban la versión normal de PREX2). Así, se confirma que PREX2 efectivamente facilita el desarrollo de tumores in vivo.

Hasta ahora en cáncer se hablaba de dos categorías génicas importantes: los oncogenes (que debido a las mutaciones que sufren aumentan su actividad y promueven el tumor) o los genes supresores de tumores, que debido a mutaciones pierden su función y dejan de proteger a la célula.  Con PREX2 puede que estemos ante una nueva categoría genética importante en cáncer, puesto que las mutaciones que afectan a PREX2 no provocan una pérdida de su función ni que gane más actividad, sino que producen proteínas truncadas o variantes de la proteína que modifican la función original de PREX2 y alteran los procesos celulares donde interviene este gen.

Gracias a este estudio se ha obtenido una visión genómica de las alteraciones que sufre el ADN en procesos de melanoma metastático. Entender cómo estas aberraciones genómicas contribuyen al origen y la progresión del melanoma nos ayudará a comprender mejor el funcionamiento de este cáncer y a diseñar tratamientos más personalizados. Mientras tanto lo mejor es protegerse del sol y examinar nuestra piel periódicamente. Os dejo un video que lanzó ya hace un tiempo la David Cornfield Melanoma Foundation para concienciar a los más jóvenes de los peligros del sol.  Intentan claramente tocarnos la fibra sensible pero da buenos consejos.  A los que no queráis ver el video, podéis echarle un vistazo aquí al abcd del meloma.
Sigue el blog en Twitter en @xcienciainfusa