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Cuatro grupos de investigación de la Red de Enfermedades Tropicales (RICET) perteneciente al Instituto de Salud Carlos III han desarrollado unas proteínas fluorescentes rojas a partir de la luciérnaga y el pólipo marino Renilla reniformis. Estas proteínas fluorescentes permitirán evaluar la patogenicidad in vivo a tiempo real, realizar estudios de cribado de fármacos de alto rendimiento y constituyen un sistema de alerta en ciertas enfermedades mucho más precoz que los propios síntomas. Las proteínas fluorescentes rojas, que han sido probadas con la vacuna para la leishmaniasis patentada por la propia RICET, permitirán además reducir un 90% la cantidad de animales que exige sacrificar la actual metodología utilizada en experimentación, con la importancia ética que ello conlleva.
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PRESS BOOK
08-04-2013
Proteínas fluorescentes y bioluminiscentes obtenidas de la luciérnaga y un pólipo marino, reducen un 90% la cantidad de animales sacrificados para experimentación Dr. Fresno. Dr. Requena
Hazlo bien, hazlo saber
Nota de Prensa
Hazlo bien, hazlo saber
Proteínas fluorescentes y bioluminiscentes obtenidas de la luciérnaga y un pólipo marino, reducen un 90% la cantidad de animales sacrificados para experimentación Dr. Fresno. Dr. Requena
Prensa escrita
NOTA DE PRENSA
Proteínas fluorescentes y bioluminiscentes obtenidas de la
luciérnaga y un pólipo marino, reducen un 90% la cantidad
de animales sacrificados para experimentación
• Permiten evaluar la patogenicidad in vivo a tiempo real y realizar estudios
de cribado de fármacos de alto rendimiento
• Constituyen un sistema de alerta más precoz que la sintomatología en sí
misma.
• Han sido probadas con la vacuna pionera patentada por la propia RICET
Cuatro grupos de investigación de la Red de Enfermedades Tropicales (RICET)
perteneciente al Instituto de Salud Carlos III han desarrollado unas proteínas
fluorescentes rojas a partir de la luciérnaga y el pólipo marino Renilla reniformis.
Estas proteínas fluorescentes permitirán evaluar la patogenicidad in vivo a tiempo
real, realizar estudios de cribado de fármacos de alto rendimiento y constituyen
un sistema de alerta en ciertas enfermedades mucho más precoz que los propios
síntomas. Las proteínas fluorescentes rojas, que han sido probadas con la
vacuna para la leishmaniasis patentada por la propia RICET, permitirán además
reducir un 90% la cantidad de animales que exige sacrificar la actual metodología
utilizada en experimentación, con la importancia ética que ello conlleva.
Para que un estudio científico sea considerado significativo, normalmente se
sacrifican unos 4 animales a la semana durante 8 semanas como media, es
decir, 32 animales. A esto habría que añadir otros 32 animales que forman el
grupo control. Si como suele ocurrir el estudiar fármacos se prueban varias dosis,
con cada una de ellas deben sacrificarse esta misma cantidad de animales. En
una investigación habitual se requieren unos 200 animales. Con la técnica de las
proteínas fluorescentes de los investigadores de la RICET 1 ratón sirve para el
seguimiento de las 8 semanas que dura el experimento, mientras que en los
ensayos clásicos habituales se necesitan 8 ratones, para sacrificar uno cada
semana, es decir se reduciría un 90% la cantidad de animales sacrificados.
Una cepa de Leishmania ha sido modificada genéticamente para que contenga la
proteína mCherry, una de las proteínas fluorescentes más poderosas y que
además emite en una longitud de onda donde hay menos interferencia con la
fluorescencia natural, ya que nuestro organismo también tiene algunas moléculas
que son fluorescentes de forma natural.
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NOTA DE PRENSA
La mCherry emite una luz con suficiente energía como para atravesar tejidos, lo
que hace que sea fácilmente detectable. Esto ha permitido a los investigadores
de la RICET seguir la evolución de una infección por leishmania con un detector
de luz, sin necesidad de estar continuamente sacrificando grupos de animales
como se hace habitualmente en experimentación.
La cepa modificada con la proteína fluorescente mCherry fue utilizada por los
científicos para cribar varios fármacos con actividad leishmanicida como la
miltefosina, anfotericina B y la paromomicina. Tras comprobar que la modificación
genética de las cepas no afectaba a su virulencia, se provocaron después
infecciones experimentales. Tomaron imágenes del mismo animal a diferentes
tiempos de infección, demostrándose que la evolución de la lesión cutánea en las
patas inoculadas con los parásitos se correspondía con la emisión de
fluorescencia roja, la cual reflejaba el grado de carga parasitaria viable dentro de
la misma, es decir, que la cantidad de fluorescencia total era proporcional a la
cantidad de leishmanias presentes dentro del animal provocándole la infección.
Se comprobó además que la emisión de fluorescencia roja era un parámetro que
se podía detectar antes que la aparición de la lesión en el animal, por lo que los
investigadores de la RICET habían descubierto un sistema de alerta más precoz
que la sintomatología en sí misma.
Utilizaron después la fluorescencia para contrastar la vacuna desarrollada por el
grupo del Dr. José .María Requena, demostrándose claramente una vez más el
efecto protector de la vacuna cuando se administró 4 semanas previas al desafío.
Los datos de esta investigación que comenzó en 2010 y ahora ofrece sus
primeros resultados, han sido publicados recientemente en la revista PLoS NTD y
son fruto de la colaboración ente cuatro grupos de investigación de la RICET: el
liderado por el Dr. Luis Rivas del Centro de Investigaciones Biológicas (CSIC,
Madrid) aportó su Know- How sobre las proteínas fluorescentes, el grupo de la
Dra. Rosa María Reguera (Universidad de León-ULE) realizó la transformación
de leishmanias en leishmanias fluorescentes, el Dr. Manuel Fresno del Centro de
Biología Molecular Severo Ochoa (CBMSO, Madrid) desarrolló el seguimiento
visual de animales fluorescentes y el Dr J.M. Requena también del CBMSO
aportó la vacuna.
El aparato utilizado llamado IVIS ("In Vivo Imaging System), fue financiado hace
cinco años por la RICET con un coste de 300.000 €, contiene una cámara de alta
sensibilidad que permite detectar la fluorescencia de los animales y además
permite mantener al animal con una temperatura corporal adecuada y otra serie
de características para el buen trato de los animales. El animal no permanece
dentro más que algunos segundos.
Prensa escrita
NOTA DE PRENSA
Las proteínas fluorescentes tienen una gran ventaja sobre las bioluminiscentes.
La bioluminiscencia es la emisión de luz porque una molécula se transforma en
otra molécula y en ese proceso se libera luz. Pero para conseguir esa
bioluminiscencia, al animal se le hace ingerir una sustancia llamada sustrato para
que se distribuya por todo el organismo. Después una enzima (proteína) llamada
luciferasa (que es la que tiene la luciérnaga), rompe el sustrato provocando que
se libere una luz. El problema es que el animal necesita ingerir “mucho” sustrato,
el precio de este es elevado y sólo dura unos 20 minutos como mucho, porque
pasado ese tiempo se metaboliza y se pierde.
En conclusión, se puede afirmar que la cepa de Leishmania con proteína roja
fluorescente mCherry permite el seguimiento a tiempo real de una infección
experimental, utilizando un 98% menos de animales de experimentación y
atendiendo el principio bioético de las 3R (replace, reduce, refine): reemplazar
animales por otras alternativas, reducir la cantidad de animales y refinar la
información que se puede obtener con menos animales.
Referencias
Calvo-Álvarez E, Guerrero NA, Alvarez-Velilla R, Prada CF, Requena JM, Punzón
C, Llamas MÁ, Arévalo FJ, Rivas L, Fresno M, Pérez-Pertejo Y, Balaña-Fouce R,
Reguera RM. Appraisal of a Leishmania major strain stably expressing mCherry
fluorescent protein for both in vitro and in vivo studies of potential drugs and
vaccine against cutaneous leishmaniasis. PLoS Negl Trop Dis. 2012
Nov;6(11):e1927. doi: 10.1371/journal.pntd.0001927
Carrión J, Folgueira C, Soto M, Fresno M, Requena JM. Leishmania infantum
HSP70-II null mutant as candidate vaccine against leishmaniasis: a preliminary
evaluation. Parasit Vectors. 2011 Jul 27;4:150. doi: 10.1186/1756-3305-4-150
Radios
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A hombros de
gigantes Entre probetas
http://www.rtve.es/alacarta/audios/a-hombros-de-gigantes/hombros-gigantes-
proteinas-fluorescentes-reducen-sacrificio-animales-laboratorio-08-04-
2013/1752870/
http://www.youtube.com/watch?v=zkoEtVPhWBw
Prensa
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Prensa escrita
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