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Quilo de Ciencia

El quilo, con “q” es el líquido formado en el duodeno (intestino delgado) por bilis, jugo pancreático y lípidos emulsionados resultado de la digestión de los alimentos ingeridos. En el podcast Quilo de Ciencia, realizado por el profesor Jorge Laborda, intentamos “digerir” para el oyente los kilos de ciencia que se generan cada semana y que se publican en las revistas especializadas de mayor impacto científico. Los temas son, por consiguiente variados, pero esperamos que siempre resulten interesantes, amenos, y, en todo caso, nunca indigestos.

Ministerio de Ciencia e Innovación

Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología

Universidad de Castilla - La Mancha

Pesca de genes con mosca

Pesca de genes con mosca - Quilo de ciencia

Una de las decepciones que la moderna genética molecular ha causado al ser humano es el conocimiento de qué éste no posee muchos más genes que una simple mosca de laboratorio. Este hecho, que supone un golpe de matamoscas mortal para nuestro ego es, sin embargo, algo de lo que podemos extraer una gran ventaja.

El genoma de nuestra especie contiene alrededor de tres mil millones de “letras” en su ADN, es decir, tres mil millones de las cuatro moléculas, llamadas nucleótidos, que, unidas en un orden preciso, contienen la información para crear y hacer funcionar a un ser humano. Sin embargo, no existen prácticamente dos genomas humanos completamente iguales. Muchos millones de variaciones únicas de nucleótidos, es decir, de letras, en diversas partes del genoma, además de miles de variaciones más en el número de copias de segmentos grandes o pequeños de ADN, diferencian los genomas de cada uno de nosotros. Estos cambios explican que no existan dos seres humanos iguales, pero también causan, en ocasiones, susceptibilidad a determinadas enfermedades, o las originan.

La secuenciación del primer genoma humano completo hizo mucho más fácil la búsqueda de cambios y mutaciones genéticas causantes de enfermedades, o de rasgos genéticos, como el color de los ojos, o del pelo. Las nuevas y potentísimas tecnologías de secuenciación y análisis del ADN permiten hoy comparar genomas enteros de varios individuos en busca de cambios genéticos que puedan estar asociados a alguna característica de interés biomédico o biosocial. Como ejemplo, si deseamos identificar genes involucrados en diabetes, o en cáncer, compararemos los genomas de individuos enfermos con los de individuos sanos. Las diferencias que aparezcan en la mayoría de los individuos enfermos, pero no se encuentren en los genomas de los individuos sanos, serán quizá las que puedan estar relacionadas con el desarrollo de esas enfermedades.

¿Asociación o causa?

Aunque estos estudios son muy poderosos y permiten identificar nuevos genes candidatos de causar o facilitar el desarrollo de determinadas enfermedades, tienen un problema no menor. Este problema es que el hecho de encontrar la misma variación genética en varios individuos enfermos y no encontrarla en individuos sanos no implica necesariamente que ese cambio cause la enfermedad o esté implicado causalmente en el desarrollo de la misma. Para entender por qué, imaginemos que estudiamos dos poblaciones, una de individuos altos y otra de bajos, y analizamos si la longitud de sus dedos tiene algo que ver con estas condiciones. Lo normal es que encontremos que las personas altas tengan dedos más largos que las bajas, pero esto no quiere decir que los dedos largos sean la causa de su mayor altura, o viceversa. Simplemente altura y longitud de los dedos son rasgos asociados, van juntos, pero uno no es causa del otro.

De la misma manera, los diversos cambios en el ADN presentes en personas que sufran una enfermedad no significa que sean causa de la misma. Para demostrar si alguno de dichos cambios causa la enfermedad sería necesario introducirlo en el genoma de una persona sana y comprobar si enferma o no. Evidentemente, además de las dificultades técnicas de realizar semejante experimento, nos encontramos, menos mal, con graves dificultades éticas. No es posible realizar este tipo de experimentos con seres humanos y seguir sintiéndonos personas y no unas bestias científicas sin corazón ni principios morales.

Afortunadamente, las moscas, no tan diferentes genéticamente de nosotros, como hemos dicho, pueden sernos enormemente útiles para identificar si un determinado cambio genético es o no causante de una enfermedad o desorden médico. ¿Cómo?

Razas de moscas

Los investigadores llevan décadas trabajando con moscas de laboratorio, la famosa mosca del vinagre, Drosophila melanogaster. Fruto de este trabajo, ente otras muchas cosas, ha sido la generación de cerca de doscientas razas diferentes de moscas. Se han secuenciado, hasta el momento, 152 de los genomas completos de esas moscas, y se ha comprobado que, como en el caso de las personas, difieren en muchos puntos. Lo interesante es que estas moscas difieren también en diversas características que pueden medirse, como por ejemplo, el tiempo que pasan dormidas. Sí, sí, lo crea o no las moscas también duermen, aunque no sabemos si tienen pesadillas, y las razas de moscas varían mucho en la cantidad de tiempo que dedican al sueño, que se extiende de unas escasas tres horas y media a más de veintidós horas diarias.

Los investigadores han comparado los genomas de varias razas de moscas y han identificado nada menos que 998 genes que están asociados con esa diferencia, aunque no necesariamente la causan. La especie humana posee genes similares en el 23% de los casos, algunos de los cuales ya habían sido asociados a trastornos del sueño.

Tras la identificación de estos genes de mosca homólogos a los humanos, los investigadores pueden, ahora sí, introducir cada una de las mutaciones identificadas en el genoma de la mosca, lo que hoy no cuesta demasiado, y comprobar si la mutación causa, en efecto, un trastorno en el sueño de las moscas mutantes. De esta manera, se podrán ir identificando genes que se encuentren también en los seres humanos y cuya mutación pueda causar un trastorno del sueño. Pero los investigadores no sólo se estudiarán los trastornos del sueño, sino también otras características de las moscas, como la agresividad, o la longevidad. Esperemos que gracias a estos estudios y a las moscas, podamos aprender mucho sobre nosotros mismos.

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