Técnica de edición de ácidos nucleicos

La reintroducción de la variante arcaica de NOVA1 en organoides corticales altera el neurodesarrollo

Tipo de edición: Ex vivo, somática. Se utilizó la tecnología de edición génica CRISPR-Cas9 para reemplazar el alelo moderno de NOVA1 en células madre pluripotentes humanas inducidas (iPSCs) por la variante arcaica encontrada en Neandertales y Denisovanos antes de desarrollar los organoides corticales para estudio.

Dirigido hacia: Células madre pluripotentes inducidas humanas, que fueron editadas para portar la variante arcaica de NOVA1 y luego diferenciadas en organoides corticales para análisis funcional.

Dirigido por: CRISPR-Cas9, un sistema de ARN guía que induce cortes específicos en el ADN para introducir el cambio de aminoácido isoleucina a valina en NOVA1.

Órgano a tratar: No es un tratamiento en vivo sino un modelo experimental in vitro enfocado en el desarrollo del cerebro, específicamente en organoides corticales que simulan funciones del tejido cerebral humano.

Vía de administración: La edición se realizó ex vivo en células iPSC en cultivo. No hubo administración in vivo; se estudió el efecto en organoides celulares derivados.

Resultados a corto plazo: Las organoides con la variante arcaica mostraron un desarrollo más lento, menor proliferación celular, un incremento en la apoptósis y mayor complejidad superficial comparadas con organoides con la variante humana moderna de NOVA1.

Resultados a mediano plazo: Cambios en la expresión génica y en la regulación alterna de splicing en genes asociados con neurodesarrollo, proliferación y conectividad sináptica. Las organoides también mostraron alteraciones en las proteínas sinápticas y en la morfología de redes neuronales.

Resultados a largo plazo: Se observó que la variante arcaica llevó a cambios en las interacciones proteicas sinápticas, afectó la señalización glutamatérgica y resultó en una mayor heterogeneidad y menor sincronía funcional en redes neuronales, lo que sugiere consecuencias funcionales significativas para la evolución y función cerebral humana.

Imagen obtenida de NOVA1 en organoides corticales

Referencias bibliográgicas 

1. Trujillo CA, Rice ES, Schaefer NK, Chaim IA, Wheeler EC, Madrigal AA, et al. Reintroduction of the archaic variant of NOVA1 in cortical organoids alters neurodevelopment. Science [Internet]. 2021;371(6530):eaax2537. Disponible en: http://dx.doi.org/10.1126/science.aax2537

Terapia regenerativa

Evaluar la eficacia y seguridad de células madre mesenquimales alogénicas derivadas de tejido adiposo (allo-ADMSCs) en pacientes con osteoartritis de rodilla.

Tipo de stem cell:
Células madre mesenquimales alogénicas (ADMSCs – adipose-derived mesenchymal stem cells).
Método de obtención:
Las células madre mesenquimales (ADMSCs) fueron obtenidas de tejido adiposo subcutáneo de donantes sanos mediante liposucción. Luego, se procesaron en laboratorio bajo condiciones estériles: se usó colagenasa para separar las células, que luego fueron filtradas, centrifugadas y cultivadas en medios especiales. Tras expandirse, se verificó su pureza, viabilidad y esterilidad, siguiendo estándares GMP antes de ser inyectadas.
Vía de administración:
Inyección intraarticular única directamente en la rodilla afectada. Las células madre mesenquimales derivadas de tejido adiposo se inyectan directamente en la rodilla (inyección intraarticular) para tratar la osteoartritis. Se usa anestesia local y a veces ultrasonido para guiar la inyección. Solo se da una dosis única. Después, se recomienda evitar esfuerzos y puede haber dolor o hinchazón leve, pero no hay efectos graves. Es un método seguro que reduce el dolor, aunque no siempre regenera el cartílago.

 Resultados:

Corto plazo:
Reducción significativa del dolor (WOMAC y VAS), sin eventos adversos graves relacionados con el tratamiento.
Mediano plazo:
Efecto sostenido en reducción del dolor, aunque sin cambios estructurales significativos en el cartílago según imagen por resonancia magnética (MRI).

Imagen obtenida de Células derivadas del tejido adiposo

Evidencia bibliográfica

Referencias bibliográficas

1. Sajadi S, Khadembashiri MA, Raissi G, Khadembashiri MM, Mansouri K, Hadizadeh-Kharazi H, et al. The role of adipose-derived stem cells in knee osteoarthritis treatment: insights from a triple-blind clinical study. Stem Cell Res Ther [Internet]. 2025;16(1):242. Disponible en: http://dx.doi.org/10.1186/s13287-025-04233-5

 ADN RECOMBINANTE 

Titulo: “A ligation and restriction enzyme independent cloning technique: an alternative to conventional methods for cloning hard‑to‑clone gene segments in the influenza reverse genetics system”

Objetivo: Desarrollar una técnica de clonación direccional sin usar enzimas de restricción ni ligasa aplicable al sistema de genética inversa de influenza, mejorando la eficiencia en genes con sitios internos de restricción

Gen o secuencia a clonar: Segmentos policásicos del virus influenza A: PB2 y PB1, específicamente de cepas H9N2 y H5N6.

Enzima de restricción: Ninguna: la técnica evita el uso de enzimas de restricción mediante creación de “megaprimer” PCR con extremos homólogos.

Enzima ligasa: Ausente: no se utiliza ligasa, se confía en uso de fragmentos linealizados y reparación en células después de digestión con DpnI

Vector: Plásmido pHW2000, con promotrores RNA Pol I/Pol II, comúnmente usado en sistemas de genética inversa de influenza.

Célula receptora: Células HEK‑293T utilizadas para transfección de los plásmidos recombinantes y generación in vitro del virus.

Mecanismo de transferencia: Se genera un “megaprimer” por PCR con overhangs complementarios al vector, luego se anella durante termociclado para introducirlo en el plásmido; posterior digestión de ADN parental con DpnI y transformación de HEK‑293T.

Métodos de identificación de clones: Verificación mediante secuenciación Sanger y selección funcional por generación de virus recombinantes en células HEK‑293T.

Imagen obtenida de ADN RECOMBINANTE

Evidencia bibliográfica

1. Bhat S, Bialy D, Sealy JE, Sadeyen J-R, Chang P, Iqbal M. A ligation and restriction enzyme independent cloning technique: an alternative to conventional methods for cloning hard-to-clone gene segments in the influenza reverse genetics system. Virol J [Internet]. 2020;17(1):82. Disponible en: http://dx.doi.org/10.1186/s12985-020-01358-2

ACIDOS NUCLÉICOS RECOMBINANTES

Emergence of SARS‑CoV‑2 through recombination and strong purifying selection (2020)

El estudio analiza el origen de la región de unión al receptor (RBM) del SARS‑CoV‑2. Evidencia que todo el RBM fue adquirido por recombinación natural con coronavirus de pangolines. Esto ocurrió de forma espontánea en la naturaleza, no en laboratorio. La recombinación facilitó la transmisión entre especies (murciélagos → pangolines → humanos). Además, se identificó una fuerte selección purificadora que conserva la funcionalidad viral. Concluye que estos procesos combinados permitieron la aparición y adaptación óptima del SARS‑CoV‑2

Imagen obtenida de SARS cov2

Referencia bibliográfica 

1. Wang H, Cui X, Cai X, An T. Recombination in positive-strand RNA viruses. Front Microbiol [Internet]. 2022;13:870759. Disponible en: http://dx.doi.org/10.3389/fmicb.2022.870759

Técnica de hibridación FISH para la detección de neoplasias mieloides

La Hibridación In Situ Fluorescente (FISH) ha probado ser eficaz para la detección de neoplasias mieloides ya que se trata de una técnica que utiliza sondas de ADN específicas y detecta fusiones de genes como PDGFRA, PDGFRB, FGFR1, PCM1-JAK2. Primero se toma la muestra de sangre periférica, luego se realiza un cultivo de 1-2 días con forbol 12-miristato 13-acetato y se añade colchicina, para evitar la formación del huso mitótico, después se añade solución salina para lisis celular, los cromosomas se pintarán con fluorocromo permitiendo analizar el genoma completo e identificar clones independientes.

Imagen obtenida de Técnica de FISH

Video obtenido de Técnica FISH

Evidencia bibliográfica 

Referencia bibliográfica

1. Rack KA, van den Berg E, Haferlach C, Beverloo HB, Costa D, Espinet B, et al. European recommendations and quality assurance for cytogenomic analysis of haematological neoplasms. Leukemia [Internet]. 2020;33(8):1851–67. Disponible en: http://dx.doi.org/10.1038/s41375-019-0378-z

Técnica de PCR para Hepatitis B 

La hepatitis B es una enfermedad que afecta al hígado, causada por el virus de la hepatitis B (VHB), que se transmite a través de sangre, fluidos corporales como semen y líquidos vaginales, o de la madre al bebé durante el parto. Para detectar y analizar este virus, se utiliza la técnica de PCR, que permite identificar el ADN del VHB, medir su cantidad en el organismo y detectar posibles mutaciones a partir de una muestra de sangre del paciente. Esta técnica evalúa principalmente los genes S (de superficie) y C (Core), que confirman la presencia del virus, además de analizar el gen P (Polimerasa) y, en algunos casos, el gen X.

Tipo de muestra biológica: Suero, plasma, sangre y fluido oral.

Tipo de ácido nucleico: ADN viral

Extracción (lisis, separación, purificación):

1. Lisis: Aplicación de agentes químicos como detergentes o proteinasas, o métodos físicos como calor o ultrasonido para romper las membranas celulares y liberar el ADN.
2. Separación: Utilización de la centrifugación para remover los detritos celulares y otras macromoléculas.
3. Purificación: Precipitación del ADN viral utilizando alcoholes como etanol o isopropanol para eliminar impurezas.

Tipo de PCR: A tiempo real (RT-PCR), entre 30 y 40 ciclos, dependiendo del equipo.

Genes amplificados

• Gen S (Superficie)
• Gen C (Core)
• Gen P (Polimerasa)
• Gen X

Pasos de amplificación:

1. Desnaturalización: 94°C por 20 segundos - Separar las hebras de ADN.
2. Hibridación: 50°C por 20 segundos - Primeros se unan a las secuencias diana del ADN.
3. Elongación: 72°C durante 30 segundos para que la ADN polimerasa extienda las hebras a partir de los primeros.

La técnica de PCR en tiempo real (RT-PCR) descrita para la detección del virus de la hepatitis B (VHB) proporciona resultados cuantitativos. Esto se debe a que este método permite medir la cantidad de ADN viral presente en la muestra mediante el uso de curvas estándar y valores de fluorescencia en tiempo real, lo que facilita la determinación de la carga viral.

Imagen obtenida de Hepatitis virales

Video obtenido de Hepatitis B

Evidencia Bibliográfica 

Referencia bibliográfica

1. Guvenir M, Arikan A. Hepatitis B virus: From diagnosis to treatment. Pol J Microbiol [Internet]. 2020;69(4):391–9. Disponible en: http://dx.doi.org/10.33073/pjm-2020-044

Técnica de secuenciación para fibrosis quística 

En el estudio de la fibrosis quística, la secuenciación del ADN se ha convertido en una herramienta fundamental para identificar variantes genéticas en el gen CFTR. Inicialmente, se emplean ensayos de PCR en tiempo real y análisis de disociación de alta resolución (qPCR-HRM) para detectar posibles alteraciones en las regiones codificantes adyacentes del gen. Posteriormente, la secuenciación permite identificar con precisión las variantes presentes, lo que facilita la clasificación de estas como patogénicas. Esta metodología contribuye a diagnósticos más completos y precisos. Gracias a estos avances, es posible orientar mejor las terapias personalizadas y mejorar la calidad de vida de los pacientes con fibrosis quística.

Imagen obtenida de Fibrosis quística

Video obtenido de Fibrosis quística

Evidencia bibliográfica

Referencia bibliográfica

1. Introducción de una nueva metodología para el estudio de la fibrosis quística en Cuba. Sld.cu. [citado el 1 de junio de 2025]. Disponible en: https://pediatria2024.sld.cu/index.php/pediatria/2024/paper/viewPaper/542

Alteración en la epigenética de la esquizofrenia

La esquizofrenia es un trastorno psiquiátrico grave con una compleja gama de signos y síntomas, se sabe que los mi-ARN juegan un papel crucial en el desarrollo del SNC, mediante estudios de asociación de genoma completo en pacientes postmortem con esquizofrenia, se descubrió que en la circunvolución temporal superior existe una regulación a la baja de genes miR-181b y al receptor de glutamato GRIA2 al estar implicado con la plasticidad sináptica. Los genes diana, como RELN, DRD1, VSNL1, HTR2A con función en la conectividad neuronal, se asocian al desarrollo de la enfermedad.

Imagen obtenida de Vivir con esquizofrenia

Video obtenido de Esquizofrenia, nuevos descubrimientos psiquiátricos

Referencia Bibliográfica

(4)
.1	Khavari B, Cairns MJ. Epigenomic dysregulation in schizophrenia: In search of disease etiology and biomarkers. Cells [Internet]. 2020;9(8):1837. Disponible en: http://dx.doi.org/10.3390/cells9081837

Evidencia bibliográfica PubMed