• An overview in genomic medicine and public health Artículo de revisión

    Burguete, Ana; H Bermúdez-Morales, Víctor; Madrid-Marina, Vicente

    Abstract in Spanish:

    La genómica, visualizada como una disciplina científica encargada del mapeo, secuenciación y análisis de los genomas, ha facilitado la identificación y comprensión de las formas de organización y función de los genes de los organismos, lo cual ha generado un amplio conocimiento de la estructura y la función de los genomas. La influencia de la genómica en la medicina ha creado una nueva visión acerca de la forma de percibir los episodios patológicos y fisiológicos, tras conocer la influencia de las variaciones genéticas sobre la susceptibilidad a la enfermedad. En la salud pública, mediante la epidemiología genética, el conocimiento genético ha promovido acciones individuales y poblacionales para evaluar el efecto de la distribución de los determinantes genéticos y su interacción con factores ambientales en la etiología de las enfermedades humanas. De modo adicional, la medicina genómica propone nuevos sistemas de diagnóstico, relaciones genéticas y alteraciones alimenticias, respuesta específica a diversos medicamentos y diseño de nuevos fármacos para grupos susceptibles. Sin embargo, los grandes avances de la medicina genómica en el campo de la salud aún son sólo promisorios.

    Abstract in English:

    Genomics, as a scientific discipline responsible for genome maps, sequencing and functional analysis of genomes, allows for continually expanding knowledge of the structure and function of genomes. The influence of genomics on medicine generates a new perspective for how we perceive health and disease, knowing the influence of genetic variations on susceptibility to disease. In the area of public health, genetic epidemiology translates genetic knowledge into individual and public actions, evaluating the effect of the distribution of genetic determinants and their interaction with environmental factors involved in the etiology of human diseases. In addition, genomic medicine suggests new diagnostic systems, genetic associations and nutritional disorders, specific responses to diverse drugs, and the design of new drugs for susceptible groups. And yet, the greatest advances in genomic medicine in the field of health are forthcoming.
  • La importancia de la proteómica en la salud pública: The significance of proteomics in public health Artículo de revisión

    Pando-Robles, Rosa Victoria; Lanz-Mendoza, Humberto; RV, Pando-Robles; H, Lanz-Mendoza

    Abstract in Spanish:

    La salud pública en el nuevo milenio tiene como reto integrar los avances de la genómica al derecho fundamental de la salud de todos los seres humanos. La proteómica, entendida como la disciplina científica que estudia los proteomas, es de vital importancia en la investigación en salud, ya que el conocimiento de las proteínas y moléculas efectoras de la función celular permitirá un mejor entendimiento de la fisiología humana. En este trabajo se describen los antecedentes y los conocimientos básicos del análisis proteómico basado en la espectrometría de masas y se comentan los usos de la proteómica en la búsqueda de biomarcadores para el diagnóstico y pronóstico de diferentes enfermedades, los avances en la comprensión de los trastornos crónicos y algunas enfermedades infecciosas. De manera adicional, se delinean las ventajas de la espectrometría de masas en la genotipificación de patógenos y el estudio de los polimorfismos de una sola base (SNP, por sus siglas en inglés).

    Abstract in English:

    The proteome is defined as the entirety of proteins expressed by a genome in a given time under specific physiological conditions. In an organism, the cells contain the same genome; however, they express different proteins in response to a specific micro-environment. Proteomics is responsible for the study of proteomes, using a wide range of methodological techniques. Actually, proteomics is a key tool in health research because it has made possible systematic analysis of hundreds of proteins in clinical samples with the promise of discovering new protein biomarkers for different disease conditions. Finally, proteomic strategy is a technology well-suited to provide a better understanding of systems biology and human health.
  • Proteomic analysis of Plasmodium, the causal agent of Malaria Artículo de revisión

    R, Ivone Castro; G, María del Carmen Rodríguez

    Abstract in Spanish:

    Los plasmodios son protozoarios cuyo complejo ciclo de vida se lleva a cabo en dos hospederos, el vertebrado y el mosquito. La infección de los seres humanos produce la enfermedad conocida como malaria. La secuenciación del genoma de Plasmodium falciparum y el desarrollo de la proteómica han permitido un gran avance en el conocimiento de la biología de este letal parásito. La presente revisión se centra en describir los logros recientes en el estudio del proteoma de Plasmodium falciparum y algunas de las implicaciones en la búsqueda de nuevos fármacos antimaláricos, así como en la generación de vacunas para el control de la enfermedad.

    Abstract in English:

    Plasmodia are protozoa whose complex life cycle takes place in two different hosts, the vertebrate and the mosquito. The human infection produces the malaria disease. The genome sequence of Plasmodium falciparum and the proteomic tools have enabled a huge advance in knowledge of the biology of this parasite. This review will focus on the recent advances in proteomic studies of Plasmodium falciparum and some implications for the search of new antimalarial drugs as well as vaccines for the control of the disease.
  • Population genetics of dengue virus and transmission of dengue fever Artículo de revisión

    Falcón-Lezama, Jorge; Sánchez-Burgos, Gilma Guadalupe; Ramos-Castañeda, José

    Abstract in Spanish:

    El comportamiento endémico de la fiebre por dengue en México durante los últimos cinco años ha generado gran preocupación en todos los sectores relacionados con la salud. Los esfuerzos para interrumpir la transmisión se han concentrado en el control vectorial; sin embargo, al margen de la efectividad de las intervenciones, resulta importante establecer con claridad cuáles son los elementos determinantes de la transmisión del dengue para establecer medidas de control y vigilancia eficaces. En cuanto a los determinantes moleculares de la transmisión, mucho se ha avanzado con el desarrollo de la genómica y la bioinformática. Esta revisión pretende ofrecer un panorama de los desarrollos más recientes en ese aspecto con un énfasis en la situación de México.

    Abstract in English:

    The endemic behavior of dengue fever in Mexico during the past five years is of major concern to every sector related with public health and the effort to control the transmission has been focused on vector control. However, regardless of the effectiveness of the intervention measures it is important to know which elements determine dengue transmission. With regard to the molecular basis for dengue transmission, a great deal of progress has been made due to the introduction of genomic and bioinformatic approaches. The goal of this review is to describe the most recent developments in this area with emphasis on the Mexican situation.
  • Genomic and proteomic contributions for Chagas disease control Artículo de revisión

    López-Ordóñez, Teresa; Panzera, Francisco; Tun-Ku, Ezequiel; Ferrandis, Inés; Ramsey, Janine M

    Abstract in Spanish:

    La enfermedad de Chagas representa uno de los problemas más importantes de salud pública en el continente americano. El conocimiento sobre el genoma y el proteoma de los agentes de esta infección es esencial para desarrollar herramientas precisas y eficaces a corto y largo plazo y prevenir la transmisión. En el presente documento se destacan los aportes que han permitido mejorar el diseño, la implementación y la eficacia de las actividades de vigilancia y control de la enfermedad. Se revisan la contribución de la información genómica o proteómica sobre la distribución geográfica de los vectores, y la diversidad y la dinámica poblacional, además de la identificación de poblaciones y especies blanco para control. Por otra parte, se analiza la forma en que el conocimiento del genoma del parásito ha contribuido al diagnóstico de la infección, el estudio de las poblaciones de Trypanosoma cruzi, el tratamiento farmacológico y la interacción del parásito con sus hospederos. Una revisión de estas contribuciones incluye los temas de investigación básica y aplicada más destacados para el futuro inmediato.

    Abstract in English:

    Chagas disease represents one of the more significant public health problems in the Americas. Information regarding the genome and proteome of vectors and parasite, as well as their interactions, will be essential to develop specific and effective diagnostic and preventive tools. Advances that have contributed to the design, implementation, and efficacy of disease surveillance and control activities are reviewed. Genomic and proteomic information has contributed to a better understanding of vector distributions and dispersion, diversity, population dynamics, and control targets (populations and species). In addition, genomic and proteomic studies have impacted parasite diagnostics, Trypanosoma cruzi population dynamics, pharmacological treatment and knowledge of parasite-host interactions. Discussion of these contributions includes expectations for future basic and applied research questions.
  • Biotechnological advances in infectious diseases diagnosis Artículo de revisión

    Hernández-Hernández, Fidel de la Cruz; Rodríguez, Mario H

    Abstract in Spanish:

    La detección de moléculas de patógenos (antígenos y material genético) y moléculas de respuesta de los hospederos ante la infección (anticuerpos) es el principio básico de las pruebas diagnósticas moleculares. Estas pruebas han hecho innecesaria la detección directa del microorganismo patógeno agresor. Los nuevos avances en biología molecular y el desarrollo de tecnología robótica y secuenciación genómica y proteica han permitido el desarrollo de nuevas pruebas diagnósticas altamente específicas y de gran rendimiento. La genómica y proteómica contribuyen a la identificación de biomarcadores y la biotecnología aporta métodos para producir reactivos de alta pureza. La identificación de genes codificantes de antígenos específicos, su clonación y producción recombinante y la producción de anticuerpos monoclonales, fragmentos de éstos y anticuerpos de una sola cadena han hecho posible el desarrollo de nuevas técnicas inmunológicas más seguras y de sensibilidad y especificidad elevadas. Nuevas moléculas de reconocimiento, incluidos los aptámeros, podrán pronto superar la necesidad de producir anticuerpos mediante inmunización. Para la detección de material genético se han desarrollado nuevas medidas metodológicas basadas en la hibridación y amplificación (PCR, de punto final y en tiempo real) en formatos multiplex y en microarreglos y para su detección se han diseñado moléculas reporteras que permiten su cuantificación. Aunque estos métodos requieren instrumentación compleja, puede ya anticiparse que pronto serán accesibles para su aplicación en salud pública.

    Abstract in English:

    The detection of molecules of pathogens (antigens and genetic material) and host molecules in response to infections (antibodies) is the basic principle involved in molecular diagnostic tests. These tests have avoided the need to detect the attacking pathogen. New advances in molecular biology and the development of robotic technology and genomic and protein sequencing have allowed for the development of new high performance and highly specific tests. Genomics and proteomics contribute to the identification of biomarkers and biotechnology provides methods to produce high purity reagents. The identification of coding genes of specific antigens, their cloning and recombinant production, the production of monoclonal antibodies, their fragments and single chain antibodies enabled new, safer, high sensitivity and specificity immunological techniques to develop. New recognition molecules, including aptamers, will soon replace the need to produce antibodies by immunization. For the detection of genetic material, new methodological strategies based on hybridization and amplification (PCR, end point and real time) in multiplex and microarray formats have been developed, and for their detection new reporter molecules have been designed that enable their quantification. Although these methods require sophisticated instrumentation, they will soon be accessible for application in public health.
  • Genetics and Genomics for the study of bacterial resistance Artículo de revisión

    Garza-Ramos, Ulises; Silva-Sánchez, Jesús; Martínez-Romero, Esperanza

    Abstract in Spanish:

    La resistencia bacteriana es un problema de salud pública causante de índices elevados de morbi-mortalidad hospitalaria. En la medida en que se usan los diferentes antibióticos se seleccionan bacterias resistentes a múltiples fármacos. El desarrollo de nuevas herramientas moleculares de la genómica y proteómica, como el PCR en tiempo real, pirosecuenciación de ADN, espectrometría de masas, microarreglos de ADN y bioinformática, permite conocer en forma más estrecha la fisiología y estructura de las bacterias y los mecanismos de resistencia a los antibióticos. Estos estudios hacen posible identificar nuevos blancos farmacológicos y diseñar antibióticos específicos para suministrar tratamientos más certeros que combatan las infecciones producidas por bacterias. Con estas técnicas también es posible la identificación rápida de los genes que confieren la resistencia a los antibióticos y el reconocimiento de las estructuras genéticas complejas como los integrones, que intervienen en la diseminación de los genes que producen la multirresistencia.

    Abstract in English:

    Bacterial resistance is a public health problem causing high rates of morbidity and mortality in hospital settings. To the extent that different antibiotics are used, bacteria resistant to multiple drugs are selected. The development of new molecular genomic and proteomic tools such as real-time PCR, DNA pyrosequencing, mass spectrometry, DNA microarrays, and bioinformatics allow for more in-depth knowledge about the physiology and structure of bacteria and mechanisms involved in antibiotic resistance. These studies identify new targets for drugs and design specific antibiotics to provide more accurate treatments to combat infections caused by bacteria. Using these techniques, it will also be possible to rapidly identify genes that confer resistance to antibiotics, and to identify complex genetic structures, such as integrons that are involved in the spread of genes that confer multidrug-resistance.
  • Polymorphisms in gene regulatory regions and their role in the physiopathology of complex disease in the post-genomic era Artículo de revisión

    Hernández-Romano, Jesús; Martínez-Barnetche, Jesús; Valverde-Garduño, Verónica

    Abstract in Spanish:

    El estudio de la participación de la variación genética en la predisposición a las enfermedades complejas ha cobrado nuevas dimensiones en la era genómica. Los polimorfismos de un solo nucleótido (SNP) son el tipo de variación más común entre individuos y su vinculación con enfermedades es motivo de investigación intensa. En fecha reciente, el estudio de los SNP que afectan la expresión genética (rSNP) ha suscitado mayor interés, ya que las diferencias de la expresión genética entre un sujeto y otro pueden modificar el fenotipo. El descubrimiento y caracterización funcional de los rSNP y el estudio de su frecuencia alélica representan un nuevo campo en la búsqueda de determinantes genéticos de enfermedades multifactoriales.

    Abstract in English:

    The genomic era is imparting a new impulse to the study of the role of genetic variation in susceptibility to disease. The most common type of genetic variation between individuals is single nucleotide polymorphisms (SNP). The association of SNPs with susceptibility to disease is the current focus of intense research. Recently, the study of SNPs that alter the regulatory mechanisms of gene expression (rSNP) has emerged as a promising field for understanding disease, since this type of variation can have a profound effect on human traits related to susceptibility to disease. The finding and functional characterization of biologically significant rSNPs is advancing our knowledge of genetic determinants for multifactorial disease.
  • DNA Vaccines: Induction of the immune response Artículo de revisión

    Mota-Sánchez, Javier

    Abstract in Spanish:

    La efectividad de las vacunas y la inmunización en la prevención de las enfermedades infecciosas es uno de los grandes avances de la medicina. En la actualidad, el acceso a la tecnología de punta en el área de la genómica y la proteómica ha hecho posible acelerar el desarrollo de nuevos modelos de vacunas con características mejoradas en aspectos fundamentales, como la inmunogenicidad y la seguridad. A casi dos décadas del primer informe, en el cual se demostró que un gen puede expresarse mediante la inyección directa de ADN desnudo, las vacunas de ADN han probado ser eficientes para inducir una respuesta inmunitaria protectora contra parásitos, virus y bacterias en diversos modelos animales. Esta revisión tiene por objetivo presentar un panorama general de las vacunas de ADN y los mecanismos mediante los cuales la inmunización con antígenos insertados en vectores de ADN (plásmidos) inducen una respuesta inmunitaria.

    Abstract in English:

    The effectiveness of vaccines and immunization in the prevention of infectious diseases is one of the greatest successes in medicine. In recent years, with access to cutting edge genomic and proteomic technology, it is possible to accelerate the development of new and improved vaccines with better immunogenicity and safety characteristics. Since the first report almost two decades ago, where it was demonstrated that gene expression is possible by directed injection of naked DNA, DNA vaccines have been proven to induce protective immune responses against parasites, virus and bacterium in diverse animal disease models. This review aims to present an overview about DNA vaccines and the mechanisms by which immune responses are induced after immunization with plasmid DNA-encoded antigens.
  • Research on conventional and molecular epidemiology of tuberculosis in Orizaba, Veracruz, 1995-2008 Artículo de revisión

    Jiménez-Corona, Ma Eugenia; García-García, Lourdes; León, Alfredo Ponce de; Bobadilla-del Valle, Miriam; Torres, Martha; Canizales-Quintero, Sergio; Palacios-Merino, Carmen; Molina-Hernández, Susana; Martínez-Gamboa, Rosa Areli; Juárez-Sandino, Luis; Cano-Arellano, Bulmaro; Ferreyra-Reyes, Leticia; Cruz-Hervert, Luis Pablo; Báez-Saldaña, Renata; Ferreira-Guerrero, Elizabeth; Sada, Eduardo; Marquina, Brenda; Sifuentes-Osornio, José

    Abstract in Spanish:

    Se describen los resultados de investigación del Consorcio Mexicano contra la Tuberculosis, en la Jurisdicción Sanitaria de Orizaba, Veracruz, entre 1995 y 2008. Las aportaciones principales de los trabajos se refieren a los siguientes rubros: 1. Epidemiología convencional y molecular (medición de la carga de la enfermedad, tendencias, factores de riesgo y grupos vulnerables; descripción de las consecuencias de la farmacorresistencia e identificación de factores que favorecen la transmisión en la comunidad y en los hospitales). 2. Desarrollo de técnicas rápidas para conservación de muestras respiratorias que permitan el aislamiento y diagnóstico de farmacorresistencia de M. tuberculosis en campo. 3. Evaluación de la prueba tuberculínica, respuesta inmunológica al Bacilo de Calmette-Guerin (BCG), biomarcadores de la respuesta inmunitaria y medidas de control. 4. Comentarios en torno a aspectos éticos de la investigación en tuberculosis. Además se describe el impacto en políticas públicas, la transferencia de tecnología, la formación de recursos humanos y las perspectivas a futuro.

    Abstract in English:

    This study describes the achievements of the Mexican Consortium against Tuberculosis, in the Sanitary District of Orizaba, Veracruz, Mexico between 1995 and 2008. In brief, the main results can be classified as follows: 1) Conventional and molecular epidemiology (measurement of burden of disease, trends, risk factors and vulnerable groups, consequences of drug resistance, identification of factors that favor nosocomial and community transmission); 2) Development of diagnostic techniques to detect drug resistance, description of circulating clones and adaptation of simple techniques to be used in the field; 3) Evaluation of usefulness of tuberculin skin test, immunologic responses to BCG, impact of directly observed therapy for tuberculosis (DOTS), and study of immunological biomarkers and 4) Comments on ethical aspects of tuberculosis research. Additionally, we describe the impact on public policies, transference of technology, capacity building and future perspectives.
Instituto Nacional de Salud Pública Cuernavaca - Morelos - Mexico
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