{"id":74563,"date":"2002-04-01T00:00:00","date_gmt":"2002-04-01T03:00:00","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/2002\/03\/01\/los-cazadores-de-genes\/"},"modified":"2015-04-24T15:21:40","modified_gmt":"2015-04-24T18:21:40","slug":"los-cazadores-de-genes","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/los-cazadores-de-genes\/","title":{"rendered":"Los cazadores de genes"},"content":{"rendered":"

Con la ayuda de l\u00e1minas especiales de vidrio dimensiones semejantes a las un dedo \u00edndice – los llamados\u00a0microarrays<\/em> o\u00a0chips<\/em> de ADN -, el investigador Sergio Verjovski-Almeida, del Instituto de Qu\u00edmica de la Universidad de S\u00e3o Paulo (IQ\/USP), ha encontrado seis genes nunca antes descritos en la literatura m\u00e9dica que pueden estar relacionados con el c\u00e1ncer de pr\u00f3stata, el segundo tipo de tumor en frecuencia entre los hombres en Brasil, pa\u00eds en el que se registran anualmente casi 21 mil nuevos casos de esa enfermedad. Si se comprueba su vinculaci\u00f3n con este tipo de c\u00e1ncer, los genes, cuyos nombres y localizaci\u00f3n son mantenidos por ahora en secreto, pueden transformarse en una importante herramienta de auxilio en el diagn\u00f3stico precoz de la dolencia o de su evoluci\u00f3n cl\u00ednica.<\/p>\n

“Debemos realizar a\u00fan m\u00e1s estudios, con m\u00e1s pacientes, para tener certeza sobre la posible implicaci\u00f3n de esos genes en el c\u00e1ncer de pr\u00f3stata”, dice Verjovski, coordinador de uno de los siete subproyectos del instituto que forman parte del Cage (sigla en ingl\u00e9s que significa Cooperaci\u00f3n para el An\u00e1lisis de la Expresi\u00f3n de Genes). Adem\u00e1s de profundizar las investigaciones con tejidos de la pr\u00f3stata, el bioqu\u00edmico realiza un trabajo similar de b\u00fasqueda de genes vinculados al c\u00e1ncer de pulm\u00f3n.<\/p>\n

El dominio de todo el proceso de construcci\u00f3n, experimentaci\u00f3n y an\u00e1lisis de los\u00a0microarrays<\/em> – el principal objetivo del Cage – permite confeccionar\u00a0chips<\/em> a la medida. Esto puede llevar a resultados interesantes, m\u00e1s a\u00fan cuando se tiene a mano la materia prima diferenciada para poner en esoschips<\/em> – genes o potenciales genes a\u00fan no estudiados con relaci\u00f3n a determinadas patolog\u00edas o situaciones. \u00c9se fue el caso del equipo de Verjovski. Utilizando los equipamientos del laboratorio de\u00a0microarrays<\/em> del Cage, inaugurado en el Instituto de Qu\u00edmica en diciembre de 2000, los investigadores construyeron un chip de ADN in\u00e9dito en el mundo. En un microarray, en el cual caben miles de secuencias gen\u00e9ticas, depositaron 4 mil genes.<\/p>\n

La mitad de dichos genes ya era conocida, muchos de ellos tienen participaci\u00f3n en algunos tipos de c\u00e1ncer. La otra mitad estaba compuesta por 2 mil ESTs (Etiquetas de Secuencias Expresadas, regiones del genoma candidatas a ser genes), generadas por el propio instituto para el Proyecto Genoma Humano do C\u00e1ncer, una iniciativa conjunta de la FAPESP y de la filial de S\u00e3o Paulo del Instituto Ludwig. En esas 2 mil ESTs obtenidas por medio de la investigaci\u00f3n gen\u00f3mica paulista y no disponibles en los\u00a0chips<\/em> comerciales de ADN vendidos en el mundo, se encuentra uno de los grandes secretos del buen resultado alcanzado por el microarray de Verjovski. “Dif\u00edcilmente alguien en el mundo tenga un chip igual al nuestro”, afirma el investigador.<\/p>\n

Un detalle importante: loschips<\/em> y sus experimentos deben ser efectuados en un ambiente sumamente as\u00e9ptico y controlado, para no comprometer la confiabilidad de los datos. Para los\u00a0microarrays<\/em>, la llamada sala limpia debe tener una temperatura en torno a los 22\u00ba C, humedad relativa del ambiente entre el 45% y el 53% y como m\u00e1ximo 10 mil part\u00edculas de polvo por pie c\u00fabico de aire, un est\u00e1ndar mil veces m\u00e1s severo que el de una sala de operaciones esterilizada de un hospital. “El montar y mantener un laboratorio de \u00e9stos no es una operaci\u00f3n trivial”, dice Hugo Armelin, tambi\u00e9n del Instituto de Qu\u00edmica, coordinador general del Cage. El laboratorio de microarray puede fabricar simult\u00e1neamente 36\u00a0chips<\/em> de ADN en cuatro horas.<\/p>\n

\u00bfC\u00f3mo se colocan los genes en una l\u00e1mina? La descripci\u00f3n de lo que se hizo en el Instituto de Qu\u00edmica brinda una noci\u00f3n del proceso. Clones de las ESTs del Genoma Humano del C\u00e1ncer, mantenidos en\u00a0freezers<\/em> en el laboratorio del Cage, fueron amplificados mediante un m\u00e9todo denominado PCR (reacci\u00f3n en cadena de polimerasa) y, con la ayuda de un robot, fueron depositados uno por uno en los reservorios microsc\u00f3picos (con forma de punto o de circunferencia) del chip. Una cosa similar se hizo con los otros 2 mil genes ya conocidos.<\/p>\n

Luego, el material celular de los tejidos normales y aqu\u00e9llos con c\u00e1ncer – retirados de 60 pacientes del Hospital Albert Einstein de S\u00e3o Paulo y del Hospital del C\u00e1ncer del Instituto Nacional del C\u00e1ncer de R\u00edo de Janeiro, con tumores de pr\u00f3stata en un estadio intermedio – fueron adicionados al chip con 4 mil genes, en un proceso denominado hibridaci\u00f3n. Los tejidos sanos fueron marcados con colorante fluorescente verde, y aqu\u00e9llos con c\u00e1ncer, con rojo.Una vez hecho esto, el\u00a0microarray<\/em> est\u00e1 listo para suministrar indicios acerca de cu\u00e1les genes son m\u00e1s o menos expresados (usados) por las c\u00e9lulas sanas y por aqu\u00e9llas con tumores. Se mide la expresi\u00f3n de los genes en los dos tipos de tejido con la ayuda de un esc\u00e1ner de l\u00e1ser y de\u00a0software<\/em>.<\/p>\n

El resultado son figuras como las que aparecen junto a este reportaje. Cada bolita representa un gen. El color verde significa que el gen en cuesti\u00f3n es m\u00e1s expresado en el tejido normal que en los tumores. El rojo quiere decir lo contrario. Y el amarillo significa que la expresi\u00f3n es la misma tanto para uno como para el otro tipo de tejido. Despu\u00e9s de los tratamientos y los modelados computacionales, la expresi\u00f3n de los genes en los dos tipos de tejido es comparada y analizada.<\/p>\n

Todas las c\u00e9lulas de un organismo, normal o con c\u00e1ncer, tienen el mismo ADN, los mismos genes. Pero cada c\u00e9lula, de acuerdo a su funci\u00f3n y a otros par\u00e1metros, expresa (utiliza), con mayor o menor intensidad, ciertos genes en algunos momentos, mientras los dem\u00e1s permanecen inactivos. Por tanto, pese a que ambas disponen de ADNs iguales, una c\u00e9lula normal exhibe un patr\u00f3n de expresi\u00f3n de genes diferente al de una c\u00e9lula cancer\u00edgena. El uso de\u00a0microarrays<\/em> permite conocer qu\u00e9 genes son usados (y con qu\u00e9 intensidad) en una infinidad de situaciones.<\/p>\n

Mam\u00edferos y naranjas
\n<\/strong>Al margen del c\u00e1ncer de pr\u00f3stata, seis proyectos del Cage trabajan con la tecnolog\u00eda dechips<\/em> de ADN, analizando la expresi\u00f3n de genes relacionados con diferentes procesos o patolog\u00edas en organismos distintos. Armelin, por ejemplo, estudia el ciclo celular en mam\u00edferos y, para tal fin, est\u00e1 desarrollando un microarray a partir de 33 mil ESTs de ratones.Otro grupo, coordinado por Suely Lopes Gomes, logr\u00f3 colocar en un chip m\u00e1s del 90% de los cerca de 2.800 genes de la bacteria\u00a0Xylella<\/em> fastidiosa, cuyo genoma fue secuenciado por la Organizaci\u00f3n para el Secuenciamiento y el An\u00e1lisis de Nucle\u00f3tidos (Onsa), una red de laboratorios creada por la FAPESP.<\/p>\n

La principal meta de los investigadores es comparar la expresi\u00f3n de genes en las distintas cepas de la bacteria, que causa la Clorosis Veteada de los C\u00edtricos (CVC), la popular plaga amarilla, nociva para los naranjales. “Vamos a intentar entender por qu\u00e9 uno de esos linajes no puede ser modificado por la ingenier\u00eda gen\u00e9tica mientras que el otro acepta esas alteraciones”, dice Aline Maria da Silva, del Departamento de Bioqu\u00edmica, que participa del subproyecto y es una de las responsables por el laboratorio de microarray. “En un mes pondremos todos los genes de la\u00a0Xylella<\/em> en el chip y obtendremos as\u00ed la versi\u00f3n final del microarray.”<\/p>\n

Otra iniciativa del Cage consiste en construirchips<\/em> de ADN para estudiar la expresi\u00f3n gen\u00e9tica de diferentes linajes y estadios evolutivos del par\u00e1sito\u00a0Trypanosoma cruzi<\/em>, el protozoario causante de la Enfermedad de Chagas. El principal objetivo de ese trabajo es, eventualmente, identificar genes o conjuntos de genes que puedan ser determinantes del grado de severidad de la dolencia. “Cerca del 60% de los portadores del par\u00e1sito no desarrolla la enfermedad”, dice Bianca Zingales, coordinadora de este subproyecto, cuyos primeros resultados con\u00a0microarray<\/em> est\u00e1n previstos para el a\u00f1o pr\u00f3ximo.<\/p>\n

“Otro 30% desarrolla cardiopat\u00edas graves, y otro 10% presenta problemas digestivos”. En el \u00e1mbito del Cage existen tambi\u00e9n otros tres subproyectos que estudian la expresi\u00f3n de genes en distintos microorganismos: la ameba\u00a0Dictyostelium discoideum<\/em> (cuyos genes son similares al conjunto de genes humanos, empero en un n\u00famero diez veces menor), la bacteria\u00a0Xanthomonas campestris<\/em> (que provoca enfermedades en especies vegetales) y la levadura\u00a0Saccharomyces cerevisiae<\/em>.<\/p>\n

Programas
\n<\/strong>Por \u00faltimo, el Cage cuenta tambi\u00e9n con la participaci\u00f3n de un grupo de investigadores del Instituto de Matem\u00e1tica y Estad\u00edstica (IME) de la USP, que trabaja en sinton\u00eda con los investigadores de Qu\u00edmica en el desarrollo de una serie de bancos de datos,\u00a0software<\/em> y modelos computacionales para el an\u00e1lisis de la expresi\u00f3n de los genes en\u00a0chips<\/em> de ADN. \u00c9ste es un sector estrat\u00e9gico de los estudios con\u00a0microarrays<\/em>, que generan una cantidad enorme de informaciones y requieren de programas y modelos matem\u00e1ticos eficientes para realizar el procesamiento de datos – la separaci\u00f3n entre aquello que es estad\u00edsticamente importante y lo que es secundario.<\/p>\n

Existen programas comerciales o de dominio p\u00fablico que hacen eso, pero tienen sus limitaciones. “Muchos de ellos son una caja negra”, dice Junior Barrera, coordinador del N\u00facleo de Bioinform\u00e1tica del IME y miembro del Cage. “No sabemos precisamente c\u00f3mo \u00e9stos funcionan, y tampoco tenemos certeza acerca de qu\u00e9 miden”. Al margen de ello, algunos\u00a0software<\/em> requieren una interacci\u00f3n tan intensa del usuario que dos investigadores, utilizando el mismo programa, pueden llegar a resultados diferentes.<\/p>\n

Los bioinform\u00e1ticos paulistas, que ya han publicado por lo menos tres art\u00edculos en revistas internacionales en raz\u00f3n de sus trabajos en el Cage, est\u00e1n intentando minimizar esos problemas. En algunos casos, han obtenido buenos resultados: en conjunto con colegas de los Institutos Nacionales de Salud (NIH) de Estados Unidos, han creado un\u00a0software<\/em> para la visualizaci\u00f3n de im\u00e1genes. En breve, dicho programa estar\u00e1 disponible para su descarga en la p\u00e1gina del NIH.<\/p>\n

EL PROYECTO<\/strong>
\nCage – Cooperation for Analysis of Gene Expression<\/em>
\nModalidad<\/strong>
\nProyecto tem\u00e1tico
\nCoordinador<\/strong>
\nHugo Aguirre Armelin – Instituto de Qu\u00edmica da USP
\nInversi\u00f3n<\/strong>
\nR$ 1.973.072,96<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"El dominio de la t\u00e9cnica de de ADN puede facilitar el diagn\u00f3stico de enfermedades tales como el c\u00e1ncer de pr\u00f3stata","protected":false},"author":6,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[181],"tags":[],"coauthors":[93],"class_list":["post-74563","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-ciencia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/74563","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/6"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=74563"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/74563\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=74563"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=74563"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=74563"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=74563"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}