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Cáncer de cerebro, proceso de intercambio de células de Alzheimer

Hola otra vez. Te escribe Simón Sánchez y en el día de hoy te voy a contar sobre Cáncer de cerebro, proceso de intercambio de células de Alzheimer

Usando recursos computacionales avanzados del Texas Advanced Computing Center (TACC) de la Universidad de Texas en Austin, los investigadores han descubierto un vínculo entre la enfermedad de Alzheimer y el cáncer que podría allanar el camino para mejores opciones de tratamiento y nuevos medicamentos. Las dos aflicciones comparten un camino en la transcripción de genes, un proceso esencial para la reproducción y el crecimiento celular. El equipo, dirigido por el Houston Methodist Research Institute (HMRI), publicó sus hallazgos en diciembre de 2013 en la revista de acceso abierto Scientific Reports del Nature Publishing Group.

Los científicos utilizaron las supercomputadoras Lonestar y Stampede de TACC para analizar y comparar datos de miles de genes, en busca de vías de señalización celular comunes compartidas por las dos enfermedades. Los sistemas Lonestar y Stampede son parte del Extreme Science and Engineering Discovery Environment (XSEDE), un entorno científico virtual que admite el intercambio interactivo de recursos informáticos, datos y experiencia. Los fondos para la investigación provienen de TT y la Fundación WF Chao y subvenciones de los Institutos Nacionales de Salud (NIH).

En comparación con los tejidos cerebrales normales, los perfiles de microarrays para los tejidos cerebrales de la enfermedad de Alzheimer y los pacientes con GBM muestran actividades de señalización significativamente revertidas, como lo demuestran los términos (nodos) de Gene Ontology enriquecidos con genes regulados negativamente en la EA (se muestra como azul en la cara del nudo, con un color más oscuro que indica cambios de pliegue más grandes) y ajustado hacia arriba en GBM (rojo en el límite del nudo). Crédito: Imagen y pie de foto usados ​​con permiso de Stephen Wong.

Según el investigador principal Stephen Wong, investigador médico y bioingeniero de HMRI, el estudio es el primero en establecer un vínculo molecular entre la enfermedad de Alzheimer, el tipo más prevalente de enfermedad neurodegenerativa, y el glioblastoma multiforme (GBM). el tipo más agresivo de cáncer de cerebro.

Estudios previos en 2012 y 2013 encontraron una asociación inversa entre la enfermedad de Alzheimer, que se caracteriza por la muerte de las células nerviosas y la pérdida de tejido en el cerebro, y el cáncer, que ocurre cuando las células anormales crecen y se diseminan. muy rápidamente. Los datos indicaron una ruta genética común, pero los detalles no estaban allí.

«Nadie comprende por qué existe este vínculo, en un sentido biológico», dijo Wong. Ella dijo. “Y es por eso que hicimos este estudio. Creo que somos de los primeros en estudiarlo de esta manera. «

El primer paso para encontrar los genes comunes expresados ​​en cada enfermedad es utilizar el microarray de ADN para revelar los genes activos e inactivos compartidos entre las dos enfermedades.

Luego, los genes activos se mapean en rutas conocidas a través de un proceso llamado análisis de rutas. El grupo comenzó con una lista de trabajo de posibles vías comunes y la redujo a través de pruebas de validación realizadas con cultivos celulares y ratones vivos.

Conocer este camino será un gran paso adelante en la búsqueda de nuevas terapias para estas enfermedades debilitantes y mortales.

Los resultados de este estudio muestran que la vía de señalización de las células ERK / MAPK está regulada al alza en el cáncer de cerebro, mientras que la vía de señalización de la angiopoyetina está regulada al alza en la enfermedad de Alzheimer. En las células de Alzheimer de ratones, la supresión tumoral está mediada por la vía del ciclo celular ERK-AKT-p21 y la vía anti-angiogénesis.

«Aunque la GBM y la enfermedad de Alzheimer afectan a casi el 50% de la población de 65 a 85 años, el cuerpo en sí tiene una regulación muy fina a un nivel muy detallado dentro de las vías de señalización individuales para hacer de modo que estas dos enfermedades son mutuamente excluyentes «, dijo el estudio.

El estudio se basó en datos de microarrays de 524 sujetos con EA y 1.091 GBM. El análisis incluyó anotación de genes, expansión de rutas, análisis de enriquecimiento y otros detalles, habilitados por las poderosas supercomputadoras de TACC.

A partir de este conjunto de datos, los científicos identificaron más de 2.000 genes significativos con 15 términos de ontología genética marcados como significativamente modificados.

“TACC nos ayudó a realizar el análisis de datos. Estamos utilizando los clústeres de supercomputación Lonestar y Stampede de TACC para hacer todo este cálculo numérico ”, dijo Wong.

Si bien este estudio analizó principalmente conjuntos de datos de microarrays «bastante manejables», el siguiente paso requerirá que el equipo analice datos de secuenciación de genes mucho más finos y computacionalmente más costosos.

«El tamaño de los datos de secuenciación de genes sería fácilmente 1000 veces mayor que los datos de microarrays en el estudio reportado», dijo Wong, «lo que significa la necesidad de utilizar los grupos de supercomputación Lonestar y Stampede de TACC para hacer cálculos numéricos». es aún más eminente «.

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