Ratones, peces y moscas, un modelo a seguir

 

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En el mundo occidental, la Edad Media (siglos V al XV) supuso un destacable atraso en el ámbito de la medicina y la ciencia. Fue en esa época cuando el cristianismo vivió su momento de mayor esplendor y la iglesia poseía un gran protagonismo tanto político como económico. Ese poder le permitió prohibir prácticas como las disecciones de cadáveres humanos, tan necesarias para el conocimiento de la anatomía, o actuar contra las enfermedades ya que estas se consideraban un castigo divino, entre otras cosas.

No obstante, la ética entendida como el conjunto de normas morales que deben guiar el trabajo de los profesionales tuvo su punto de partida en el ámbito de la medicina con Hipócrates allá por el siglo V a.C. y más recientemente la bioética se encarga de velar por la correcta conducta de las personas con respecto a la vida, tanto de la humana como de la animal o la vegetal.

En este sentido, el empleo de modelos animales es fundamental en la ciencia actual y juegan un papel destacado en muchos de los avances que se llevan a cabo. Aun siendo tratados bajo las normas estipuladas por los comités de bioética, su uso es clave.

Un aspecto en el que tuvo gran importancia la Teoría de la Evolución de Charles Darwin planteada en su obra ‘El origen de las especies’ de 1859 y en la que ya se refería a la relación filogenética entre especies y llegaba a la conclusión de que era necesario estudiar otras especies animales para conocer más en detalle al propio ser humano.

Y es que claro está que si un animal es empleado para el conocimiento del organismo humano o de cómo afectará a este el uso de determinadas técnicas, entre otras cosas, se debe a que genéticamente las similitudes entre ambos son numerosas.

Quizá el modelo animal que todos tienen en mente es el ratón y no les falta razón. Se trata de uno de los más utilizados y es habitual escuchar aquello de “un estudio realizado en ratones ha demostrado que…”, de hecho, por poner un ejemplo: en 2012 investigadores del Hospital General de Massachusetts (MGH, por sus siglas en inglés), del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y de la Universidad de Harvard (todos en EE UU) desarrollaron [ref. 1] un nuevo modelo animal que podría simplificar los ensayos de vacunas en humanos contra el VIH.

Dado que uno de los retos para el desarrollo de vacunas contra el VIH siempre ha sido la falta de un modelo animal que refleje con precisión la respuesta inmune humana al virus y cómo evoluciona este para evadir esa respuesta, este equipo creó un nuevo modelo mediante el trasplante de los elementos del sistema inmune de los humanos en un ratón inmunodeficiente el cual sería útil para reducir el tiempo y el coste necesarios para probar vacunas contra el virus de la inmunodeficiencia humana.

Pero los ratones no son los únicos animales empleados como modelo. El pez cebra también es bastante común desde hace más de 20 años, sobre todo en el mundo de la genética, y su uso ofrece grandes ventajas: es de pequeño tamaño, lo que permite mantener muchos en poco espacio; se reproduce de manera muy numerosa y es transparente. Y por si quedaba alguna duda, en un estudio publicado en Nature en 2013 [ref. 2] se recogía la secuencia del genoma de este pez y se aislaban mutaciones en más de 10.000 genes.

Los responsables de estudio destacaron que el mapa más denso en humanos tiene 44.000 marcadores y en del pez cebra 140.000. Este mapa genético les permitió hacer útil el genoma del pez, algo fundamental si se quiere usar al pez cebra para estudiar enfermedades humanas.

Al mismo tiempo, la secuenciación reveló la gran similitud entre el genoma humano y el del pez cebra: “el 71 % de los genes humanos tienen su contrapartida en el pez, así como el 82 % de los 3.200 genes humanos implicados en alguna enfermedad”.

Pero no acaba ahí el tema de los modelos animales. Si ya podía parecer raro que se usasen ratones o peces para estudiar enfermedades humanas, qué me dicen de las moscas. Pues en concreto una de ellas, la mosca del vinagre, también es utilizada como organismo modelo y, como en el caso del pez cebra, juega un papel destacado en el estudio de tumores.

De hecho, hace unos días un equipo de científicos de la Universidad de Barcelona ha determinado [ref. 3] que la colaboración del factor de transcripción Cabut (un tipo de proteína que participa en la transmisión de la información genética regulando la expresión de los genes) y la proteína Yorkie es necesaria para la regeneración y el crecimiento de los tejidos y órganos, algo que podría tener implicaciones biomédicas; ya que la proteína Yorkie de la mosca del vinagre está relacionada con diferentes tipos de cáncer y, por tanto, bloquear la unión entre Cabut y Yorkie podría ser una diana terapéutica potencial.

Es más, esta investigación abre nuevas vías de estudio para comprender el desarrollo de los procesos tumorales. De hecho, la proteína equivalente a Yorkie en humanos (YAP/TAZ) funciona como coactivador transcripcional en procesos de crecimiento, y cuando está alterada se relaciona con crecimiento descontrolado y cáncer.

Ejemplos como estos ponen de manifiesto la importancia de la investigación básica y del empleo de modelos animales que lleven a encontrar, algún día, aplicaciones directas en el tratamiento de enfermedades humanas.

 

Referencias:

1. Dudek T.E., D. C. No, E. Seung, V. D. Vrbanac, L. Fadda, P. Bhoumik, C. L. Boutwell, K. A. Power, A. D. Gladden, L. Battis & E. F. Mellors (2012). Rapid Evolution of HIV-1 to Functional CD8 T Cell Responses in Humanized BLT Mice, Science Translational Medicine, 4 (143). DOI:10.1126/scitranslmed.3003984

2. Howe K., Clark M.D., Torroja C.F., Torrance J., Berthelot C., Muffato M., Collins J.E., Humphray S., McLaren K., Matthews L. & McLaren S. (2013). The zebrafish reference genome sequence and its relationship to the human genome., Nature, PMID: 23594743

3. Ruiz-Romero M., E. Blanco, N. Paricio, F. Serras & M. Corominas (2015). Cabut/dTIEG associates with the transcription factor Yorkie for growth control, EMBO reports, DOI: 10.15252/embr.201439193

Sobre la autora: Maria José Moreno (@mariajo_moreno) es periodista

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