Mod1Tem1_Biologia_Molecular

Curso Online Endocrinología Reproductiva
MÓDULO 1 – Regulación Endocrina del Sistema Reproductor
Biología Molecular & Ciencias de la
Reproducción
Andrea Riccardo Genezzani MD PhD
El surgimiento de la genética humana en la segunda mitad del siglo XX dio paso a impresionantes
cambios en el cuidado de la salud y la comprensión que tenemos de nosotros mismos. La biología
molecular es una subespecialidad de las ciencias dedicada a la indagación de las moléculas
relacionadas con los genes, los productos de los genes, la herencia, y da luces para el entendimiento
fundamental de los trastornos de la reproducción.
En particular, el desarrollo de la reacción en cadena de polimerasa (PCR), la capacidad de aislar el
ADN y ARN de muchas fuentes diferentes junto con la reamplificación de los productos de la PCR
cuando la cantidad de material generado a partir del ADN genómico es insuficiente, ha revolucionado el
diagnóstico genético.
La expansión continua de la información sobre el genoma humano pone un énfasis creciente sobre la
bioinformática y el uso de software de computador para analizar las secuencias de ADN. Con la
automatización del diagnóstico del ADN y el uso de muestras pequeñas (500 nanogramos), el examen
directo del ADN de un paciente, un feto o un microorganismo, surgirá como un medio definitivo para
establecer el cambio genético específico que conduce a la enfermedad(1).
El genoma humano contiene muchos genes que podrían causar el cáncer, conocidos como
oncogenes. Un oncogén es un gen modificado o un conjunto de nucleótidos que codifica una proteína;
se cree que esta proteína causa el cáncer debido a su participación en la transducción de señales,
específicamente la transmisión de mensajes de regulación del crecimiento.
Otros genes, llamados oncosupresores, normalmente actúan controlando la proliferación celular y son
capaces de bloquear el crecimiento de las células malignas. Para poder crecer, un tumor necesita una
mutación que active a un oncogén, y por otra parte, una mutación que inactive a un gen oncosupresor.
Las mutaciones que activan a los oncogenes conducen bien sea, a una actividad de proteína
independiente de las señales entrantes, o a una actividad mal regulada. En efecto, las mutaciones son
cambios en la secuencia de nucleótidos del ADN que rara vez confieren ventajas. La mutación puede
ser silenciosa, pero a menudo las consecuencias fenotípicas de la mutación en las células somáticas
constituyen una neoplasia.
En las células germinales, la consecuencia de una mutación puede ser una enfermedad genética o la
predisposición a la enfermedad; la biología molecular también es importante para el diagnóstico in utero
de los errores innatos del metabolismo.
Realmente, está mejorando tanto el diagnóstico como la terapia en las ciencias de la reproducción. La
biología molecular es importante para la valoración de la actividad de los genes en el útero y las
Curso Online Endocrinología Reproductiva
MÓDULO 1 . Regulación Endocrina del Sistema Reproductor
TEMA 1.
Biología Molecular & Ciencias de la Reproducción
membranas fetales, para la detección de la hCG en la sangre materna(2) y para el diagnóstico de
enfermedades genéticas como las talasemias, la fenilcetonuria, las hemofilias.
El ADN viral y bacteriano se puede identificar cuidadosamente. Por ejemplo, el HPV es un virus
responsable de muchas formas de displasia y neoplasia genital, y se considera que es el factor causal
del cáncer del cuello uterino. Existen más de 100 tipos de HPV y más de 40 de ellos infectan el tracto
anogenital. Hay tipos de HPV asociados con un alto riesgo de transformación maligna, otros asociados
con un bajo riesgo, y otros con un riesgo indeterminado de avance hacia la malignidad. Esta
observación prueba la importancia del examen del ADN para el HPV con miras a detectar el tipo de alto
riesgo.
Las técnicas de biología molecular permiten una comprensión detallada de la interacción de los
receptores hormonales. El área de aplicación de la biología molecular es muy amplia. La tecnología de
la supresión de genes ha revolucionado la disciplina de la fertilidad/infertilidad(3). Ha revelado la
existencia de varias moléculas esenciales que antes no se habían descubierto, y arrojado nueva luz
sobre mecanismos novedosos involucrados en algunas etapas de la cascada de la fertilidad en las
mujeres(3).
Las búsquedas de las bases de datos y de la bibliografía indican que con el uso de técnicas de
supresión (knockout) se han descubierto por lo menos 83 genes que tienen efecto sobre la fertilidad
de las hembras de ratón. Estos efectos oscilaron desde la anormalidad de la estructura reproductiva, la
función ovárica, el oocito, la fertilización, el desarrollo embrionario y fetal, la implantación y el embarazo
y el parto(3).
Uno de los aspectos más interesantes y significativos de la biología molecular es el estudio de las
alteraciones epigenéticas que tienen lugar, por ejemplo, durante la vida intrauterina. La restricción de
nutrientes, las alteraciones del flujo sanguíneo uterino, la exposición del feto a niveles
inadecuadamente altos de fármacos, las enfermedades maternas, pueden inducir modificaciones
epigenéticas de la secuencia del ADN fetal.
La identificación, prevención o tratamiento de estos problemas ayudará a minimizar el riesgo de
transmisión de enfermedades a las futuras generaciones. En el futuro, es probable que se definan
terapias genéticas que permitan tratar enfermedades complejas mediante la adición o sustracción de
un solo gen.
El cáncer es una enfermedad genética y la regulación del crecimiento normal involucra un sistema
complejo. Las esperanza es que la tecnología del ADN recombinante, una vez se conozca el oncogén
específico involucrado en un tumor dado, permitirá hacer el diagnóstico y ofrecerá posibilidades
terapéuticas con suficiente anticipación.
Además, en el futuro, las técnicas de perfilación genética permitirán detectar objetivos de la terapia
con genes en varias enfermedades. La biología molecular describe receptores y vías enzimáticas en
2 /3
Curso Online Endocrinología Reproductiva
MÓDULO 1 . Regulación Endocrina del Sistema Reproductor
TEMA 1.
Biología Molecular & Ciencias de la Reproducción
tejidos periféricos e intenta explicar el mecanismo de acción de los esteroides, todo lo cual es
importante para la función reproductiva, la anticoncepción y el manejo terapéutico seguro.
Bibliografía
1) Keio J Med. 1999 Mar; 48(1):12-21. Molecular biology and reproduction. McDonough PG. Department
of Obstetrics and Gynecology – Reproductive Endocrinology – Infertility, Medical College of
Georgia, Augusta 30912-3360, USA
2) L. Speroff, M. A. Fritz. Clinical gynecologic endocrinology and infertility. Lippincott Williams &
Wilkins
3) Naz RK, Rajesh C. Gene knockouts that cause female infertility: Search for novel contraceptive
targets. Department de Obstetrics and Gynecology, The West Virginia University, School de
Medicine, Health Science Center, Morgantown, WV 26506-9186, USA. Front Biosci. 2005 Sep
1;10:2447-59.
V25.01.11
3 /3