dianas 13(2) > González-Personat etal

dianas | Vol 13 Num 2 | septiembre 2024 | e202409fp02

Papel del antiandrógeno apalutamida en la regulación de la expresión génica en células de cáncer de próstata.

Óscar González Personat^a, Santiago Ropero Salinas, Begoña Colás Escudero

Unidad de Bioquímica y Biología Molecular, Departamento de Biología de Sistemas, Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud, Universidad de Alcalá, 28871 Alcalá de Henares, Madrid, España.

a. oscar.gonzalezp@edu.uah.es

Palabras clave: receptor de andrógenos; cáncer de próstata resistente a la castración, resistencia, apalutamida; mecanismos moleculares; RNAseq

Resumen

El cáncer de próstata (CP) es una de las neoplasias malignas más comunes en hombres en los países occidentales, causante de numerosas muertes. Los tratamientos actuales van dirigidos a inhibir la vía del receptor de andrógenos (RA), debido a su papel en el desarrollo normal y patológico de la próstata. Aunque en un primer momento responden favorablemente a estos tratamientos, en muchos casos se alcanza un estadio más grave de la enfermedad conocido como cáncer de próstata resistente a la castración (CPRC) donde los tratamientos son paliativos. Por ello el estudio de los mecanismos moleculares responsables de estos procesos de resistencia es prioritario para poder desarrollar nuevas terapias, así como mejorar las ya existentes. El objetivo de nuestro trabajo fue estudiar el efecto del antiandrógeno apalutamida sobre la expresión génica en dos líneas celulares de CP que representan distintos estadios de la enfermedad y con distinta sensibilidad a la apalutamida con el fin de profundizar en los mecanismos moleculares por lo que las células de cáncer de próstata desarrollan resistencia a los tratamientos hormonales. Según los datos obtenidos en un RNAseq, el tratamiento con apalutamida cambiaba la expresión de un mayor número de genes en la línea celular sensible LNCaP con respecto a la línea celular resistente 22Rv1. Con el objetivo de validar estos resultados, se llevó a cabo una criba de esos genes, seleccionando aquellos cuyos cambios de expresión eran significativos y cuya función era relevante y pudiera ayudarnos a explicar las diferencias de sensibilidad al tratamiento. Mediante RT-qPCR se consiguió validar los cambios de expresión de los genes KLK2 y TP53INP1 en la línea sensible LNCaP, cuya función podría ayudarnos a entender la sensibilidad que presenta la línea celular LNCaP. Estudios futuros son necesarios para determinar el alcance de su importancia y su futuro uso como dianas terapéuticas.

dianas 13(2) > Amo-Montiel etal

dianas | Vol 13 Num 2 | septiembre 2024 | e202409fp01

Capacidad antitumoral de dos aptámeros dirigidos a VRK1 para el tratamiento del cáncer anaplásico de tiroides.

Jesús Ángel Amo-Montiel, Celia Pinto-Diez, Ana Salgado-Figueroa, María Elena Martín, Víctor Manuel González

1. Unidad de Bioquímica y Biología Molecular, Departamento de Biología de Sistemas, Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud, Universidad de Alcalá, 28871 Alcalá de Henares, Madrid, España.  2. Grupo de aptámeros, Departamento de Bioquímica-Investigación, Hospital Ramón y Cajal-IRYCIS, 28034, Madrid, España.

a. jesus67delamo@gmail.com

Palabras clave: VRK1; kinase; ATC; DNA aptamers; cell cycle

Resumen

VRK1 (vaccinia related kinase) es una serina/treonina quinasa que tiene un papel fundamental tanto en la progresión del ciclo celular como en la respuesta al daño en el DNA, mediante la fosforilación de multitud de proteínas involucradas en estos procesos. La sobreexpresión de VRK1 en diversos tipos de cáncer tiene un impacto negativo en el pronóstico de esta patología. Por ello, VRK1 se considera como una potencial diana terapéutica en oncología. Por otra parte, el cáncer anaplásico de tiroides (ATC) es uno de los tipos de tumor más agresivos y letales, ya que tiene una gran capacidad para invadir otros tejidos. En el presente artículo se ha estudiado la capacidad antitumoral de dos aptámeros dirigidos a VRK1 en dos líneas celulares de ATC. Los resultados sugieren que ambos aptámeros tienen, en un rango de concentración de nM, un efecto antitumoral sobre las dos líneas tumorales de ATC estudiadas, de forma que el aptámero apVRKF8 produce la apoptosis de las mismas, mientras que el apVRKF28 induce un bloqueo de la progresión del ciclo celular en G2. Además, el aptámero apVRKF28 parece tener un mayor efecto sobre estas líneas, ya que, bloquea de forma significativa la capacidad que tiene una célula para dividirse después del tratamiento con el aptámero. Por consiguiente, estos inhibidores específicos de VRK1 confirman el potencial terapéutico como diana de VRK1 y se propone el aptámero apVRKF28 como inhibidor de VRK1 que podría ser utilizado para el tratamiento del ATC.

dianas 13(2) > Cueto-Becerra etal

dianas | Vol 13 Num 2 | septiembre 2024 | e202409shc01

Transformaciones educativas a través de ‘aulas vivas’: aprovechando la bioinformática.

Alejandro Cueto Becerra, Juan David Sánchez-Calderón, Clara Gilma Gutiérrez Castañeda

1. Grupo de Investigación Gestión Ecológica y Agroindustrual. GEA. Joven Investigador. Universidad Libre Seccional Barranquilla – Colombia.  2. Unidad de Bioquímica y Biología Molecular, Departamento de Biología de Sistemas, Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud, Universidad de Alcalá, 28871 Alcalá de Henares, Madrid, España.  3. Grupo de Investigación Gestión Ecológica y Agroindustrial. Programa de Microbiología. Facultad de Ciencias de la Salud, Exactas y Naturales. Universidad Libre Seccional Barranquilla - Colombia.

a. alejo.1311@hotmail.com

Palabras clave: Biotecnología; Biología molecular; Enseñanza multimedia; Informática educativa; Servicio educativo itinerante; Biotechnology; Molecular biology; Multimedia instruction; Computer uses in education; Mobile educational services

Resumen

La bioinformática es una herramienta transformadora en las prácticas educativas, permitiendo la conceptualización de las ‘aulas vivas’ en los marcos educativos. En el siglo XXI, el reto ha estado encaminado a pronosticar y asociar la información disponible, en particular en la biología, y la predicción de la vasta colección de datos continuamente despertar dilemas frente a la relevancia de las funciones biológicas in vivo. La incorporación de la bioinformática confiere al aprendizaje una relevancia para el mundo industrializado, lo que permite a los alumnos abordar los desafíos biológicos contemporáneos principalmente en el mundo productivo. Al involucrar a los jóvenes en la bioinformática, los educadores inculcan la pasión por el aprendizaje permanente y la investigación científica. Sin embargo, la bioinformática se erige como una fuerza transformadora en las prácticas educativas a través de ‘aulas vivas’ donde los estudiantes interactúan activamente con datos y conceptos biológicos. Aprovechar todo el potencial de la bioinformática en la academia requiere esfuerzos concertados para abordar desafíos como el acceso a recursos computacionales, la capacitación de educadores y el desarrollo curricular. En el panorama en constante evolución de la investigación biológica, la educación en bioinformática sirve como piedra angular para cultivar la próxima generación de científicos equipados con habilidades, conocimiento y mentalidad para enfrentar los complejos desafíos actuales.

Bioinformatics is a transformative tool in educational practices, allowing the conceptualization of ‘living classrooms’ in educational frameworks. In the 21st century, the challenge has been to forecast and associate the available information, particularly in biology, and prediction of the vast collection of data continually raises dilemmas regarding the relevance of biological functions in vivo. The incorporation of bioinformatics gives learning a relevance for the industrialized world, allowing students to address contemporary biological challenges mainly in the productive world. By engaging young people in bioinformatics, educators instill a passion for lifelong learning and scientific research. However, bioinformatics stands as a transformative force in educational practices through ‘living classrooms’ where students actively interact with biological data and concepts. Harnessing the full potential of bioinformatics in academia requires concerted efforts to address challenges such as access to computational resources, educator training, and curriculum development. In the ever-evolving landscape of biological research, bioinformatics education serves as a cornerstone for cultivating the next generation of scientists equipped with the skills, knowledge, and mindset to meet today's complex challenges.

dianas 13(1) > Moratilla-Rivera

dianas | Vol 13 Num 1 | marzo 2024 | e202403fp02

Plantas de interés farmacognóstico y fitoterapéutico del Jardín Botánico de la Universidad de Alcalá.

Ignacio Moratilla-Rivera

Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos y Nutrición (ICTAN-CSIC), Departamento de Metabolismo y Nutrición. José Antonio Novais, 6. Madrid, España.

i.moratilla@ictan.csic.es

IX Congreso de Señalización Celular, SECUAH 2024.
XVIII Simposio de Dianas Terapéuticas.
18 a 22 de marzo, 2024. Universidad de Alcalá. Alcalá de Henares, Madrid. España.

Palabras clave: fitoterapia; farmacognosia; jardín botánico; principios activos

Resumen

Los jardines botánicos representan espacios multifacéticos que fusionan actividades educativas y recreativas, dirigidas hacia la alfabetización científica de la sociedad, mientras se disfruta de la ornamentación vegetal. La amplia diversidad de especies presentes en el Jardín Botánico de la Universidad de Alcalá ofrece una plataforma para la divulgación de diversos aspectos de las plantas, incluyendo sus aplicaciones terapéuticas. Entre las especies destacadas se encuentran aquellas con interés en la extracción de principios activos, como la belladona (atropina) o la digital (heterósidos cardiotónicos), así como otras que se utilizan enteras/fragmentadas o en preparaciones, como el hipérico, el espino albar, el aloe, la malva o el eucalipto. Estas plantas permiten abordar temas como su morfología, distribución, composición química y, en algunos casos, el mecanismo de acción de sus principios activos. Por consiguiente, al emplear las plantas como eje central, se facilita la transmisión de conocimientos interdisciplinarios que abarcan la botánica, la biología molecular, la farmacología, la farmacognosia y la fitoterapia.

dianas 13(1) > Moratilla-Rivera

dianas | Vol 13 Num 1 | marzo 2024 | e202403fp01

Acción neuroprotectora de extractos de antocianinas en frutas.

Ignacio Moratilla-Rivera

Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos y Nutrición (ICTAN-CSIC).

i.moratilla@ictan.csic.es

IX Congreso de Señalización Celular, SECUAH 2024.
XVIII Simposio de Dianas Terapéuticas.
18 a 22 de marzo, 2024. Universidad de Alcalá. Alcalá de Henares, Madrid. España.

Palabras clave: neuroprotección; antocianinas; pigmento

Resumen

Las enfermedades neurológicas son un complejo grupo de patologías que se caracterizan por generar una gran discapacidad e impacto económico, sumado a que su incidencia se está volviendo cada vez mayor. La etiología de estas afecciones es diversa, pero su progresión y mecanismos de daño son similares, destacando el estrés oxidativo, la inflamación y la apoptosis, que contribuyen a una disminución del número y la función de las neuronas. Las plantas son fuente de una diversidad de compuestos que destacan por sus propiedades antioxidantes, habiendo un especial interés en la investigación relacionada con los polifenoles y la repercusión que tiene su consumo en la salud humana. Las antocianinas son un subgrupo dentro de los polifenoles que cuenta con varios estudios que respaldan sus beneficiosos en la prevención y alivio de las enfermedades que afectan a sistema nervioso. La siguiente revisión pretende recopilar información existente en artículos de investigación que ahonden en los mecanismos moleculares que intervienen en la acción neuroprotectora de estos compuestos presentes en extractos de diferentes fuentes nutricionales como arándanos, batata, cerezas y otras menos comunes como la aronia o las bayas de goji negras.

dianas 12(1) > Casablanca etal

dianas | Vol 12 Num 1 | marzo 2023 | e202303fp02

“High-Throughput phenotypic assay” para el descubrimiento de compuestos que previenen el cáncer gástrico asociado a la infección por Helicobacter pylori

Laura Casablanca, Laura Díez, Daniela Escobar, Elena Santano, Dean Ortiz

Universidad de Alcalá (DDELL Pharma).

a. lauracasablanca.lc@gmail.com; lauraacasablanca@gmail.com  b. lauradiezsilgo@gmail.com  c. daniela.escobar.ep@gmail.com  d. elenasantano8@gmail.com  e. deanwortizlopez@gmail.com

VIII Congreso de Señalización Celular, SECUAH 2023.
21 a 24 de marzo, 2023. Universidad de Alcalá. Alcalá de Henares, Madrid. España.

Palabras clave: Cáncer gástrico; Helicobacter pylori; CagA; runx3; ensayo fenotípico; HTS

Resumen

La infección por Helicobacter pylori ha sido descrita como el principal agente etiológico del cáncer gástrico. Su control es una prioridad para la salud pública debido a que infecta aproximadamente a la mitad de la población mundial y es responsable del 60 al 70% de todos los adenocarcinomas y linfomas gástricos. Con el aumento de la resistencia a antibióticos y la disminución en las tasas de erradicación, aumenta el tiempo de exposición a su principal factor de patogenicidad, la proteína CagA, que altera numerosas vías de señalización celular, aumentando el riesgo de carcinogénesis. Frenar sus efectos es importante en aquellos pacientes con H. pylori de difícil erradicación que pueden exponerse de manera crónica a la patogenicidad de dicha proteína. Por esta razón, nuestro objetivo es diseñar un “High-Throughput Screening” para identificar “hits” que eviten los efectos desencadenados por CagA. Se basaría en detectar la presencia o ausencia de señal lumínica en función de la expresión del gen de la luciferasa. Para ello se emplearía la línea celular GES-1 que expresaría este gen bajo el control del promotor del oncosupresor runx3, el cual está regulado a la baja por CagA. Así, si una molécula inhibiera en algún punto la señalización de CagA, se observaría un aumento de la señal lumínica. Con el fin de cribar y clasificar los compuestos obtenidos realizaríamos un segundo ensayo con una cepa de H. pylori modificada que produjera CagA acoplada a una porción de nanoluciferasa, y la línea celular AGS que expresaría la porción restante. Un aumento en la emisión de luz implicaría que se ha producido la translocación de CagA-nanoluciferasa al interior celular. Por último, a partir de los “leads” obtenidos se realizaría un estudio pormenorizado por métodos estándar in vitro e in vivo de los procesos desencadenados por la infección.

dianas 12(1) > Esteban-Lasso etal

dianas | Vol 12 Num 1 | marzo 2023 | e202303fp01

Diseño de un modelo para generar datos sintéticos en investigación médica.

Alfonso Esteban Lasso, Cristina Martínez Toledo, Sergio Perosanz Amarillo

1. Inari Biotech.  2. Dpto. Biomedicina y Biotecnología, Universidad de Alcalá.  3. Depto. de Materiales y Producción Aeroespacial, ETSI Aeronáutica y del Espacio, Universidad Politécnica de Madrid.

a. inaribiotech@gmail.com

VIII Congreso de Señalización Celular, SECUAH 2023.
21 a 24 de marzo, 2023. Universidad de Alcalá. Alcalá de Henares, Madrid. España.

Palabras clave: Inteligencia artificial; datos sintéticos; ensayos clínicos; GANs; VAES

Resumen

La escasez de datos o una distribución irregular, con espacios poco poblados de datos, son dificultades frecuentes de la investigación biomédica. Esta escasez de información dificulta el trabajo estadístico, impidiendo la obtención de conclusiones válidas. Las enfermedades raras, que se definen como aquellas enfermedades cuya prevalencia es inferior a 5 por cada 10.000 personas, son un ejemplo paradigmático de escasez de datos debido a su baja prevalencia. Actualmente es posible solucionar parcialmente este problema mediante la utilización de datos sintéticos. Los datos sintéticos son datos fiables generados mediante inteligencia artificial que complementan a los datos reales cuando los conjuntos de datos reales carecen de calidad, volumen o variedad. En este estudio se compararon la calidad de los datos sintéticos de investigación médica obtenidos mediante distintos algoritmos generadores de datos sintéticos. Se utilizaron datos tabulares de ensayos clínicos oncológicos procedentes del banco de datos de Project Data Sphere (PDS) y del National Cancer Institute. Algunos de los indicadores usados para comparar los datos sintéticos con los reales y evaluar la calidad de los datos sintéticos generados fueron: precisión, recall y F1score. Según nuestro estudio, la puntuación de los algoritmos menos intensivos en computación era relativamente baja; 63% para GaussianCopula, y 68% para Fast-ML. Los algoritmos más sofisticados generaron una mejor puntuación promedio; 74% para CTGAN, 78% para CopulaGAN y 82% para TVAE. En conclusión, los algoritmos TVAE son los más idóneos para generar datos sintéticos de datos médicos y serian de utilidad, por ejemplo, para generar datos médicos de pacientes con enfermedades raras que aumenten la base de estudio. Además, se desarrolló un nuevo algoritmo sobre la base de TVAE para su uso en investigación médica y en ensayos clínicos. El algoritmo se probó para generar datos sintéticos con los datos del ensayo N0147 de PDS. Este trabajo demuestra que se obtienen las mismas conclusiones analizando los datos sintéticos que analizando los datos reales lo cual sugiere que los datos sintéticos podrían ser de utilidad en investigación médica. Inari agradece a la CAM la concesión de ayudas del programa Investigo.

dianas 11(1) > López-Barona etal

dianas | Vol 11 Num 1 | marzo 2022 | e202203fp01

Desarrollo teórico de high throughput screening (HTS) para encontrar inhibidores de JAK2^V617F destinados a pacientes con policitemia vera

Patricia López-Barona, Yuliia Fatych, Yoel Garrosa-Miró, Jorge Recio-Aldavero, Cristina Zuazo

1. Departamento de Biomedicina y Biotecnología, Facultad de Farmacia, Universidad de Alcalá, 28871 Alcalá de Henares, Madrid, España.  2. Departamento de Biología de Sistemas, Facultad de Medicina, Universidad de Alcalá, 28871 Alcalá de Henares, Madrid, España.  3. Departamento de Química Orgánica e Inorgánica, Facultad de Farmacia, Universidad de Alcalá, 28871 Alcalá de Henares, Madrid, España.

VII Congreso de Señalización Celular, SECUAH 2022.
14 a 18 de marzo, 2022. Universidad de Alcalá. Alcalá de Henares, Madrid. España.

Palabras clave: policitemia vera; JAK2V617F; high throughput screening (HTS); inhibidores

Resumen

La policitemia vera (PV) es una neoplasia mieloproliferativa crónica para la que, actualmente, no existe cura. La sintomatología inespecífica de dicha enfermedad retrasa, además, el diagnóstico correcto y el establecimiento de un régimen terapéutico adecuado. El tratamiento de primera línea es meramente paliativo. No obstante, como segunda línea de tratamiento en los casos más graves, se ha empezado a utilizar el Ruxolitinib, un inhibidor inespecífico de JAK1/2 relacionado con efectos adversos (EA) severos.

La alteración molecular que causa mayoritariamente la PV es una mutación puntual que afecta a la proteína JAK2, donde tiene lugar la sustitución del aminoácido valina (V) por una fenilalanina (F) en la posición 617 (JAK2^V617F). Dicha modificación causa una activación constitutiva de la vía JAK-STAT con especial importancia en las células progenitoras hematopoyéticas de linaje mieloide, resultando en eritrocitosis, trombocitosis y leucocitosis. En consecuencia, se propone un proceso de high throughput screening (HTS) dirigido hacia la búsqueda de inhibidores específicos de JAK2^V617F que permitan una reducción de EA y una mejora en la eficacia. Para ello, el desarrollo teórico se basa en un método fluorescente, cuantitativo, robusto y fácilmente escalable, incluido en un ensayo celular para determinar la inhibición de JAK2^V617F por parte de los compuestos de la batería a evaluar. Adicionalmente, el estudio de la actividad de cada hit frente a otras quinasas permitiría descartar los no específicos. Tras la selección de cabezas de serie, su modificación y la reevaluación en los ensayos anteriores, se obtendrían los candidatos. Su efectividad se estimaría después en líneas celulares con JAK2^V617F y se externalizaría la evaluación del perfil de toxicidad y seguridad esperable en organismos completos. Por último, proponemos un modelo animal de PV que proporcione información adicional acerca de la seguridad y de la efectividad de los candidatos.

dianas 10(2) > Sánchez-Gómez etal

dianas | Vol 10 Num 2 | septiembre 2021 | e202109rev01

Célula madre tumoral… ¿No hay más que una?.

Belén Sánchez-Gómez, José M. Mora-Rodríguez, Inés Díaz-Laviada

Universidad de Alcalá. Departamento de Biología de Sistemas. 28871, Alcalá de Henares, Madrid, España.

a. belen.sanchezg@edu.uah.es  b. josem.mora@uah.es  c. ines.diazlaviada@uah.es

Palabras clave: célula madre, cáncer, cáncer de próstata, AMPK

Resumen

Todos hemos oído hablar de las células madre y sus aplicaciones, pero no de las células madre tumorales. Estas son capaces de generar tumores y mantenerlos. Son “auténticas madres” del cáncer.