Terapia epigenética en el covid-19

• Tema: Metilación del ADN como posible biomarcador para el Síndrome Inflamatorio Multisistémico en Niños asociado a COVID-19.
• Mecanismo epigenómico tratado: Metilación del ADN.
• Cómo se lo hizo: Análisis detallado de la metilación del genoma obtenido de muestras de sangre periférica de 43 pacientes con MISC, 15 pacientes con COVID-19 pero sin MISC y 69 niños sin COVID y se equilibraron por edad, género y origen étnico. Interrogamos 850.000 sitios CpG del genoma humano en busca de variantes de metilación del ADN.
• Resultados:

1. Encontraron 33 posiciones del genoma (de las 850 000 analizadas) donde el nivel de metilación está asociado al desarrollo de MISC. 
2. Genes afectados incluyen ZEB2, GPR111, SH2D1B y CUL2, centrados en la regulación inmunológica.
3. Con los resultados del análisis de metilación, el equipo elaboró un perfil epigenético característico de MISC (EPIMISC), también presente en la enfermedad de Kawasaki, sugiriendo similitudes epigenómicas en patologías pediátricas relacionadas con desencadenantes virales.

Nota. Figuras extraídas del artículo: Epigenetic profiling linked to multisystem inflammatory syndrome in children (MIS-C): A multicenter, retrospective study. Obtenido de: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9233426/

Referencia bibliográfica:

1. Davalos V, García-Prieto CA, Ferrer G, Aguilera-Albesa S, Valencia-Ramos J, Agustí Rodríguez-Palmero, et al. Epigenetic profiling linked to multisystem inflammatory syndrome in children (MIS-C): A multicenter, retrospective study. EClinicalMedicine [Internet]. 2022 [citado el 22 de febrero de 2024];50:101515–5. Disponible en: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9233426/

Técnica de CRISPR-Cas9 en el Síndrome de Angelman

Técnica de CRISPR-Cas9 en el Síndrome de Angelman

Imagen 1. CRISPR/Cas9 dirigido al transcrito antisentido Ube3a mejora el fenotipo del síndrome de Angelman en ratones. Obtenido de: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7919720/#sd

• Tipo de Edición: In vivo, somático
• Dirigido hacia: Gen UBE3A
• Dirigido por: plásmido de virus adenoasociado (AVV) conocido como ATS-GE, CRISPR-Cas9.
• Órgano a tratar: Cerebro
• Vía de administración: Inyección intracerebroventricular (ICV)
• Resultados

1. A corto plazo: Frecuencias indel más bajas cuando ATS-GE se administró entre 14 y 28 días de edad, sugiere que la inyección de icv en el cerebro de un ratón neonatal es lo adecuado. Restaurar la expresión de Ube3a mediante la supresión de Ube3a-ATS en un subconjunto de neuronas mejoró múltiples aspectos conductuales del fenotipo materno Ube3a-KO
2. A mediano plazo: NO indica.

3. A largo plazo: Un enfoque terapéutico prometedor para la EA se basa en anular la extensión de Ube3a-ATS a través del locus del gen Ube3a en el alelo paterno para permitir la formación del transcrito de Ube3a completo y, por tanto, la expresión de proteínas. El estudio sugiere un enfoque favorable para la terapia génica en pacientes con EA, aunque se necesitan más investigaciones.

Imagen 2.  La edición genética in vivo de Ube3a-ATS provoca la formación de indel y la expresión del reportero Ube3a-YFP. Obtenido de: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7919720/figure/F1/

Referencia bibliográfica:

1. Schmid RS, Deng X, Panikker P, Msackyi M, Breton C, Wilson JM. CRISPR/Cas9 directed to the Ube3a antisense transcript improves Angelman syndrome phenotype in mice. Journal of Clinical Investigation [Internet]. 2021. [citado el 15 de febrero de 2024]. Disponible en: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7919720/#sd

Terapia con Stem Cell

 Terapia con Stem Cell en la Preeclamsia

• Tipo de célula: Células madre/estromales mesenquimales (MSC).
• Método de obtención: Las MSC se pueden aislar a partir de tejidos como: médula ósea, tejido adiposo, cordón umbilical y placenta.
• Vía de administración: Inyección intravenosa
• Resultados

1. A corto plazo: Una serie de estudios que utilizan modelos in vitro, han demostrado resultados prometedores, pero existe una serie de preocupaciones a abordarse para llevar las MSC a ensayos clínicos enfocados en el tratamiento de la preeclamsia.
2. A mediano plazo: Terapias con MSC muestran mejoría, evidenciando efectos beneficiosos inmunomoduladores, proangiogénicos, antiinflamatorios y antioxidantes. Sin embargo, más adelante se requiere mayor comprensión mecanística antes de su aplicación clínica.
3. A largo plazo: Las MSC han estado en el centro de atención durante varios años para una serie de aplicaciones terapéuticas. Su potente potencial así como su fácil aislamiento, capacidad de autorrenovación y falta de inmunogenicidad representan una herramienta prometedora para futuras aplicaciones terapéuticas. 

Figura 1. Células madre mesenquimales y sus efectos terapéuticos. Disponible en: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32291521/

Referencia Bibliográfica:

1. Suvakov, S., Richards, C., Nikolic, V. et al. Emerging Therapeutic Potential of Mesenchymal Stem/Stromal Cells in Preeclampsia. Curr Hypertens Rep 22, 37. [Internet]. 2020. [9 de febrero de 2024].  Disponible en: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32291521/

ADN Recombinante

Ácidos nucleicos recombinantes en la naturaleza: Conjugación bacteriana en E. coli

E. coli intercambia material genético a través de puentes citoplasmáticos llamados pilis sexuales (1).

Figura 1. Proceso de conjugación bacteriana (transferencia horizontal de genes). Tomado de: https://www.researchgate.net/publication/332523550_CONJUGACION_BACTERIANA_Y_RESISTENCIA_A_ANTIBIOTICOS

ADN recombinante artificial: Insulina humana

1. T (Tema): Insulina humana recombinante para el tratamiento de diabetes mellitus tipo 2
2. O (Objetivo): Terapéutico
3. G (Gen o secuencia a clonar): INS (gen insulina), Cadena A, Cadena B
4. ER (Enzimas de restricción): EcoRI, NdeI, XbaI
5. EL (Enzima Ligasa): Ligasa del ADN
6. V (Vector): Plásmido pIBAINS (5354pb)
7. CR (Célula receptora): Procariota: E. coli 20
8. MTG (Mecanismo de transferencia o inserción del gen): Transformación por shock osmótico (por cloruro de calcio)
9. MIC (Método de identificación de clones): Cultivo, se realizaron una serie de pasos de control y purificación (DEAE Sheparose, cromatografía RP-HPLC y cromatografía Sephadex G-25) para el análisis final de la proteína de insulina humana recombinante mediante espectrometría de masas (2).

Figura 2. Proceso de producción de la insulina recombinante y esquema de construcción del plásmido. Obtenido de: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1046592818305862?via%3Dihub
Referencias bibliográficas:

1. Ordóñez L, Medina Á, Torres S, Luisa Z, Pinzón M. CONJUGACIÓN BACTERIANA Y RESISTENCIA A ANTIBIÓTICOS. [Internet]. ResearchGate. 2019 [1 de febrero de 2024]. Disponible en: https://www.researchgate.net/publication/332523550_CONJUGACION_BACTERIANA_Y_RESISTENCIA_A_ANTIBIOTICOS
2. Zieliński M, Romanik-Chruścielewska A, Mikiewicz D, Łukasiewicz N, Sokołowska I, Antosik J, et al. Expression and purification of recombinant human insulin from E. coli 20 strain. Protein Expression and Purification [Internet]. Elsevier. 2019 [1 de febrero de 2024];157:63–9. Disponible en: https://reader.elsevier.com/reader/sd/pii/S1046592818305862?token=F9165B5E5E182C49B6B6754DE0436FDE3864DE62C3EE479AD3E8ECB9197016A4F2214030FB1EC12FF20301DA00EDEB0A

Secuenciación de Sanger en el SARS-CoV-2

Técnica de detección rápida, permite establecer el origen de variantes, vigilancia epidemiológica, diseño de vacunas y tratamientos. Su proceso: 1. Extracción del ARN: Se aísla el ARN viral del SARS-CoV-2. 2. Transcripción inversa: Conversión en ADN complementario (cADN). 3. Amplificación por PCR: Generación de múltiples copias y etiquetación con fluoróforos. 4. Secuenciación: Se usa secuenciación de Sanger, se añaden bases de nucleótidos modificados en reacciones separadas. 5. Electroforesis: Los fragmentos de ADN se separan según su tamaño en un gel. 6. Lectura: Detección de los colores emitidos por las bases para determinar la secuencia de ADN del virus.

Tabla 1. Secuenciación de Sanger de los genes Spike del SARS-Cov-2. Se muestran el nombre del cebador, la secuencia, la longitud, la temperatura de hibridación (Tm) y la ubicación en todo el fragmento del genoma del SARS-CoV-2 que abarca el marco de lectura abierto (ORF) de la glicoproteína Spike. Obtenido de: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/irv.12892

Referencia bibliográfica:

1. Daniels RS, Harvey R, Ermetal B, Xiang Z, Galiano M, Adams L, et al. A Sanger sequencing protocol for SARS‐CoV‐2 S‐gene. Influenza and Other Respiratory Viruses [Internet]. 2021 [citado 23 de diciembre de 2023];15(6). Disponible en: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/irv.12892

Técnica de PCR en la Chlamydia trachomatis

Tema: Detección de Chlamydia trachomatis por qPCR en tiempo real

Objetivo: Detectar la Chlamydia trachomatis por medio de qPCR en tiempo real en los sacos conjuntivales en recién nacidos por parto normal.

Muestra: Hisopos uretrales o cervicales (cualquier sitio infectado), en este estudio fue de sacos conjuntivales de los recién nacidos.

Tipo de ácido nucleico: ADN de Chlamydia trachomatis.

Extracción: ADN a partir de la muestra para obtener material genético de la bacteria. Previo a la profilaxis ocular, se tomó una muestra de los sacos conjuntivales con un hisopo dacrón estéril y se colocó en un medio de transporte M4ART. Incluyó la lisis celular (rotura de células bacterianas para liberar el ADN), separación del ADN (del resto de componentes) y purificación (eliminación de contaminantes).

Genes a analizar: Los que codifican para proteínas de la membrana externa como outer membrana protein A (ompA) y genes que codifican para la subunidad beta de la RNA polimerasa (rpoB).

Tamaño de pares de bases: Se suelen amplificar segmentos alrededor de 100-400 pb, en este caso se amplificó un fragmento de 24 pb del plásmido críptico de Chlamydia.

Tipo de PCR: qPCR en tiempo real (Reacción en cadena polimerasa cuantitativa).

Pasos

1. Desnaturalización: 94°C por 1 minuto (comúnmente 95° durante 30 seg - 1 min)
2. Hibridación: 55°C por 1 minutos (comúnmente 50-60° durante 30 seg - 1 min)
3. Elongación: 72°C por 2 minutos (comúnmente 72° durante 30 seg - 1 min)

Número de ciclos: 35 ciclos de amplificación (por lo general son de 30 - 40 ciclos).

Tabla 1. Se muestra el grupo de edad materna de los neonatos con resultados positivos para Chlamydia trachomatis por qPCR, indica una mayor frecuencia en mujeres de 14 - 19 años con un 31.5% (6 neonatos). Información obtenida de: https://revistas.uta.edu.ec/erevista/index.php/enfi/article/view/911

Referencia bibliográfica: 

1. Felicita A, Torres N, Achig M. DETECCIÓN DE CHLAMYDIA TRACHOMATIS POR PCR EN TIEMPO REAL, EN RECIÉN NACIDOS EN EL HOSPITAL ISIDRO AYORA, QUITO-ECUADOR. Enfermería Investiga [Internet]. 6 de julio de 2020. [citado el 14 de diciembre de 2023];5(3). Disponible en: https://revistas.uta.edu.ec/erevista/index.php/enfi/article/view/911

Alteraciones de la epigenética en la esquizofrenia

Imagen 1. Información proporcionada por la IA - Chat GPT. Por autoria propia.

Estudios en reelina (RELN) muestran la metilación diferencial de ADN, este gen participa en la migración neuronal durante el desarrollo posnatal temprano. Además, existen cambios en las enzimas modificadoras de histonas, tales como como la reducción de expresión de HDAC2 y aumento de HDAC1 en la corteza prefrontal de los pacientes (1).

Imagen 2. El ADN se regula por marcas químicas (como la metilación), afectando cómo se empaqueta en el núcleo. Las histonas y enzimas como HDAC influyen en esto. Estas modificaciones controlan qué genes se activan o silencian, afectando la producción de proteínas y ARN no codificante. Recuperado de: https://www.mdpi.com/2073-4409/9/8/1837/htm

Referencia bibliográfica: 

1. Khavari B, Cairns MJ. Epigenomic Dysregulation in Schizophrenia: In Search of Disease Etiology and Biomarkers. Cells [Internet]. 2020 [citado el 7 de diciembre de 2023];9(8):1837. Disponible en: https://www.mdpi.com/2073-4409/9/8/1837/htm

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