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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

Mil y un ratones para la ciencia

Mil ratones - Quilo de Ciencia podcast - cienciaes.com

La avalancha de descubrimientos científicos que se publican cada semana nos incitan a fijar nuestra atención en los logros concretos de la ciencia, en los nuevos hallazgos que prometen, entre otras muchas cosas, avanzar para conseguir la curación de enfermedades importantes en nuestras sociedades desarrolladas, de las que España, a duras penas, aún forma parte. Pocas veces nos interesamos por trabajos científicos que solo generan nuevas herramientas de investigación, nuevas técnicas, nuevos métodos que, sin embargo, permitirán descubrimientos insospechados más adelante.

Un ejemplo de lo que pretendo decir se encuentra en el desarrollo de las tecnologías de secuenciación del ADN, que prometen secuenciar pronto los genomas de cada uno de nosotros, tal vez por un precio inferior al de un frigorífico o una lavadora. Estas tecnologías no son descubrimientos científicos en sí mismas, pero permitirán analizar los genomas de cada cual desde el nacimiento, e identificar variantes génicas asociadas con determinados rasgos o enfermedades, lo que ayudará a prevenirlas. También permitirán realizar nuevos e importantes descubrimientos sobre dichas enfermedades.

Una de las herramientas de investigación biomédica más importantes de la historia ha sido el empleo de distintas razas de ratones de laboratorio y la posibilidad de manipularlas genética y molecularmente. La gran mayoría de los descubrimientos sobre vacunas, por ejemplo, y sobre cómo las defensas reaccionan frente a una infección, solo ha sido posible gracias a la experimentación con dichos ratones. Lo mismo podría decirse sobre los avances en el tratamiento del cáncer.

RAZAS HOMOGENEAS

Sin embargo, las especies animales, y por supuesto los ratones, poseen, en general, gran diversidad genética. Esta diversidad supuso inicialmente un problema porque introducía una variabilidad importante en las respuestas que cada ratón generaba frente a determinados estímulos, fármacos o microorganismos infecciosos. Esta variabilidad constituía un importante factor de confusión a la hora de extraer información fiable de los experimentos científicos.
Para evitar esta confusión, los investigadores dedicaron un esfuerzo considerable a generar razas de ratones genéticamente homogéneas, mediante la realización de numerosos cruces reproductivos entre hermanos, o entre padres e hijas o madres e hijos. De esta forma, cada generación se acercaba más y más a la homogeneidad genética hasta que, finalmente, se consiguieron razas de ratones en las que todos los individuos son como hermanos gemelos entre sí, no importa que sean, en realidad, abuelos, padres, hijos o nietos. Estas razas de ratones genéticamente idénticos facilitaron la realización de experimentos, ya que era indiferente utilizar a individuos de distintas generaciones: todos los animales eran iguales y respondían de manera similar a los mismos tratamientos.

Sin embargo, la identidad genética no solo trajo consigo ventajas, sino también inconvenientes. Los ratones genéticamente idénticos carecían, precisamente, de una diversidad genética similar a la encontrada en la especie humana, lo que impedía que pudiera estudiarse con ellos, entre otras muchas cosas, cómo un cambio en un gen produce una enfermedad en algunos individuos, pero no en otros. Esto sucede porque el desarrollo de muchas enfermedades genéticas no solo depende de mutaciones en un determinado gen, sino de cómo esas mutaciones interaccionan en la célula y el organismo con otros genes, de los que cada individuo puede poseer variantes diferentes. Esta interacción es la que determina que el individuo caiga o no enfermo.

INVESTIGACIÓN EN LA DIVERSIDAD

Lo anterior explica, por ejemplo, por qué dos hermanos que poseen una misma mutación a veces no contraen ambos la misma enfermedad. Sería interesante averiguar qué diferencias entre los genes heredados por ambos hermanos podrían explicar el diferente efecto de la misma mutación, y esta investigación resultaría mucho más fácil con animales de laboratorio. El problema es que carecíamos de animales de laboratorio con diversidad genética similar a la nuestra.

Conscientes de este problema, un consorcio de investigadores se propuso la creación de más de mil razas diferentes de ratones de laboratorio a partir de ocho razas fundadoras, que incluían a tres razas de ratones silvestres. Estas ocho “Evas ratoniles” de laboratorio, acumulan más del 90% de la diversidad genética de los ratones del mundo.

Mediante un cuidado plan de cruces reproductivos entre las razas fundadoras, se han ido generando nuevas razas de ratones que siguen siendo genéticamente idénticas entre sí, pero diferentes de las otras más de mil razas generadas de este modo. Esto permite ahora, junto con las nuevas técnicas de secuenciación y análisis genético, utilizar estas razas para encontrar variantes génicas asociadas a enfermedades, o a la susceptibilidad a las mismas.

Estas razas de ratones, cuya obtención se publica en una prestigiosa revista científica, han sido ya utilizadas para investigar, entre otras cosas, por qué el virus de la gripe resulta tan virulento en algunos casos, pero no en otros. Estudiando a 44 razas de estos ratones, algunas muy susceptibles a la infección por este virus y otras, muy poco, los investigadores han descubierto más de 2.000 variantes génicas que podrían estar asociadas con dicha susceptibilidad. Este descubrimiento permitirá ahora estudiar si las variantes en dichos genes confieren también susceptibilidad a la gripe en el caso humano, lo que, a su vez, permitirá en el futuro, una vez se secuencie el genoma de cada uno a bajo coste, averiguar si un individuo deberá tener o no particular cuidado con la gripe.

Esperemos que el empleo de estos nuevos ratones permita avanzar rápido en la comprensión de los mecanismos de la salud y la enfermedad que aún son desconocidos.

OBRAS DE JORGE LABORDA.

Una Luna, una civilización. Por qué la Luna nos dice que estamos solos en el Universo

One Moon one civilization why the Moon tells us we are alone in the universe

Adenio Fidelio

El embudo de la inteligencia y otros ensayos

Las mil y una bases del ADN y otras historias científicas

Se han clonado los dioses.


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