{"id":4140,"date":"2015-09-13T00:40:04","date_gmt":"2015-09-13T05:40:04","guid":{"rendered":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/?p=4140"},"modified":"2022-05-12T22:27:09","modified_gmt":"2022-05-13T03:27:09","slug":"actividad-genetica-de-planta-resolveria-enigma-del-cancer","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/actividad-genetica-de-planta-resolveria-enigma-del-cancer\/","title":{"rendered":"Actividad gen\u00e9tica de planta resolver\u00eda enigma del c\u00e1ncer"},"content":{"rendered":"

Muchos interrogantes tuvo que despejar el bi\u00f3logo Mauricio Quimbaya, desde su pregrado, para llegar a plantear en su doctorado una estrategia que permitiera entender el mecanismo de divisi\u00f3n celular alterada caracter\u00edstico de las c\u00e9lulas cancerosas en los seres humanos. La pregunta m\u00e1s desafiante en este proceso fue c\u00f3mo explicar el c\u00e1ncer a partir de una planta si estas no lo sufren.
\nEn su blog de divulgaci\u00f3n cient\u00edfica Biogenic, el profesor Quimbaya usa una met\u00e1fora para explicar esta aparente contradicci\u00f3n. Apela al libro de la vida, conocido como genoma, para se\u00f1alar que all\u00ed est\u00e1n las claves de la constituci\u00f3n e interacci\u00f3n entre las mol\u00e9culas que nos constituyen como seres vivos.<\/p>\n

En su labor investigativa parti\u00f3 de dos genomas, el del ser humano y el de una planta que no crece en Colombia y que es necesario importar del Reino Unido o de los Estados Unidos para usos cient\u00edficos, conocida como Arabidopsis thaliana<\/em>. El reto de su investigaci\u00f3n, Implementaci\u00f3n de una estrategia para la detecci\u00f3n y caracterizaci\u00f3n de nuevos genes reguladores de ciclo celular en <\/em>Arabidopsis thaliana y potenciales oncogenes y\/o supresores tumorales en humanos<\/em>\u201d consisti\u00f3 en identificar genes con funciones desconocidas pero que estuvieran involucrados en los procesos de divisi\u00f3n celular. \u201cEl proyecto se fundamentaba en proponer una metodolog\u00eda experimental que permitiera asociar causalmente genes a los cuales a\u00fan no se les hubiera encontrado una funci\u00f3n molecular espec\u00edfica, con procesos relacionados con el inicio o progreso de la transformaci\u00f3n cancer\u00edgena\u201d, se\u00f1ala el doctor Quimbaya, quien hace parte del Grupo de Investigaci\u00f3n en Conservaci\u00f3n y Biotecnolog\u00eda, de la Facultad de Ingenier\u00eda en la Pontificia Universidad Javeriana, seccional Cali.<\/p>\n

Un rat\u00f3n de laboratorio vegetal<\/h4>\n

La Arabidopsis thaliana<\/em> es una celebridad en los laboratorios de investigaci\u00f3n gracias a su maleabilidad experimental, sencillez gen\u00e9tica y a su capacidad de producir generaciones sucesivas en siete semanas, lo cual es un tiempo relativamente corto. Comparte esta condici\u00f3n con otros \u2018organismos modelo\u2019 como los ratones de laboratorio, la mosca de la fruta, el pez cebra, la levadura utilizada en la fabricaci\u00f3n de cerveza, la bacteria E.coli <\/em>o la rana africana Xenopus laevis.<\/em><\/p>\n

Esta planta se da en forma natural en climas templados de Europa, Norteam\u00e9rica y el norte de \u00c1frica. Existen registros de investigaciones con esta especie desde finales de 1800. Desde esta \u00e9poca se reconoce su facilidad de manejo en condiciones controladas y de manipulaci\u00f3n gen\u00e9tica que permite la generaci\u00f3n de individuos mutantes. Otro criterio para trabajar con esta planta es de car\u00e1cter econ\u00f3mico, ya que experimentar con animales elevar\u00eda tremendamente los costos. \u201cCon esta planta es como tener un rat\u00f3n de laboratorio de bajo costo\u201d, precisa el investigador.<\/p>\n

Destaca que casi el 80% del conocimiento que a nivel biol\u00f3gico se tiene sobre las plantas de la Tierra ha iniciado con la exploraci\u00f3n experimental en Arabidopsis thaliana. <\/em>Esto abarca desde los textos b\u00e1sicos de biolog\u00eda del bachillerato hasta los art\u00edculos cient\u00edficos especializados que son publicados en revistas de alto impacto.<\/p>\n

Entender el c\u00e1ncer, objetivo primordial<\/span><\/strong><\/h4>\n

Para la investigaci\u00f3n en humanos, el doctor Quimbaya se asoci\u00f3 con pat\u00f3logos y onc\u00f3logos para poder realizar observaciones en c\u00e9lulas cancerosas. \u201cHicimos observaciones especialmente en pacientes con c\u00e1ncer de colon\u201d, explica.<\/p>\n

\u201cLo fundamental era identificar qu\u00e9 genes intervienen en el proceso de divisi\u00f3n celular descontrolada que caracteriza los tumores malignos. El reto consist\u00eda en demostrar que estudiando genes de plantas uno podr\u00eda encontrar mol\u00e9culas o genes hermanos en los humanos para entender el c\u00e1ncer. No se trataba de buscar una cura, sino m\u00e1s bien comprender lo que pasa con la enfermedad desde una perspectiva comparativa entre plantas y humanos\u201d.<\/p>\n

Esto hizo necesario realizar observaciones que part\u00edan desde las c\u00e9lulas de las plantas hasta la clasificaci\u00f3n histopatol\u00f3gica de distintos tejidos, tanto sanos como afectados por la enfermedad, procesos que necesariamente deben hacerse de forma interdisciplinaria con profesionales de las ciencias m\u00e9dicas.<\/p>\n

La utilidad de las mutaciones\u00a0<\/span><\/strong><\/h4>\n

En su laboratorio, el profesor Mauricio Quimbaya trabaja con individuos mutantes de Arabidopsis thaliana<\/em>, importados desde Europa y Estados Unidos, despu\u00e9s de cumplir con los m\u00faltiples tr\u00e1mites ante el ICA, entidad que tard\u00f3 m\u00e1s de un a\u00f1o en autorizar la llegada de las semillas transg\u00e9nicas.<\/p>\n

En todos los seres vivos, los genes guardan la informaci\u00f3n para producir prote\u00ednas o enzimas que tienen funciones espec\u00edficas en los organismos. A pesar de toda la investigaci\u00f3n que se ha realizado y que se realiza actualmente, se desconocen las funciones de cerca del 60% de los genes de la Arabidopsis thaliana<\/em>. Por eso, resulta \u00fatil trabajar con plantas modificadas gen\u00e9ticamente. \u201cLos mutantes se comportan como los X-Men del cine. Si le falta uno o varios genes a la planta lo que uno hace es observar qu\u00e9 pasa. Puede ser que la ausencia de un gen determine que tenga una ra\u00edz m\u00e1s corta, que no produzca flores o que var\u00ede su tama\u00f1o. Por esta v\u00eda tratamos de descubrir cu\u00e1les son las funciones de determinados genes\u201d, explica el bi\u00f3logo.<\/p>\n

Depurando dos genomas<\/strong><\/span><\/h4>\n

El corpus de la investigaci\u00f3n parti\u00f3 del genoma humano, con cerca de 32 mil genes, y el de la planta Arabidopsis thaliana<\/em>, que consta de unos 30 mil. \u201cEstos dos genomas se encuentran totalmente secuenciados y, a su vez, son ricos en informaci\u00f3n tanto estructural como funcional plenamente libre para la comunidad cient\u00edfica. El paso siguiente fue ponerme en contacto con un brillante bioinform\u00e1tico del Vlaams Instituut voor Biotechnologie (VIB), de B\u00e9lgica, quien me ayud\u00f3 a refinar la estrategia computacional necesaria para comparar los dos genomas, adem\u00e1s de ayudarme a desarrollar las herramientas bioinform\u00e1ticas necesarias para inferir relaciones funcionales de genes espec\u00edficos que me permitieran encontrar genes con una alta probabilidad de estar implicados en procesos carcinog\u00e9nicos\u201d, explica el doctor Quimbaya en su blog de divulgaci\u00f3n cient\u00edfica.<\/p>\n

Agrega que gracias a esta metodolog\u00eda, tuvo la oportunidad de estudiar un par de genes hom\u00f3logos en profundidad, no solamente asoci\u00e1ndolos con el proceso de divisi\u00f3n celular tanto en plantas como en humanos, sino tambi\u00e9n ahondando en la funci\u00f3n molecular que desempe\u00f1an. \u201cEl gen ETG1 de Arabidopsis<\/em> y su hermano MCMBP en humanos son nuevos reguladores del proceso de divisi\u00f3n celular controlando no solamente la replicaci\u00f3n del ADN, sino tambi\u00e9n la divisi\u00f3n equitativa de los cromosomas\u201d.<\/p>\n

Quimbaya explica que, al realizar estudios en cultivos de c\u00e9lulas humanas, se demostr\u00f3 que el gen MCMBP es un nuevo elemento que controla los procesos de divisi\u00f3n celular tanto en plantas como en humanos y, adem\u00e1s, es un factor clave para comprender el proceso carcinog\u00e9nico, por lo menos en el caso particular del c\u00e1ncer de colon.<\/p>\n

Gracias a este descubrimiento, se pudo descifrar la funci\u00f3n que cumple el gen MCMBP, desconocida hasta entonces. Este hecho representa un logro en la validaci\u00f3n de la metodolog\u00eda del doctor Quimbaya, quien en 2015 contin\u00faa con su investigaci\u00f3n gracias a recursos provenientes de la convocatoria interna de la Oficina de Investigaci\u00f3n, Desarrollo e Innovaci\u00f3n de la Pontificia Universidad Javeriana, seccional Cali y de algunas entidades externas.<\/p>\n

Gracias a investigaciones basadas en esta planta, se han logrado importantes avances en otras \u00e1reas de la salud, como en el estudio del Alzheimer y tambi\u00e9n en la comprensi\u00f3n de patrones inmunitarios t\u00edpicos de los humanos. Quimbaya espera que, en el mediano plazo, la l\u00ednea de investigaci\u00f3n en ciclo celular y c\u00e1ncer con sede en la Pontificia Universidad Javeriana, seccional Cali, genere respuestas biol\u00f3gicas pertinentes que permitan el entendimiento de los eventos moleculares involucrados en el c\u00e1ncer, una enfermedad que cobra la vida de m\u00e1s de 33.000 personas al a\u00f1o en Colombia, de acuerdo con datos recientes del Instituto Nacional de Cancerolog\u00eda.<\/p>\n

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Para saber m\u00e1s:<\/h5>\n
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