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Martes 7 de octubre de 2003 Investigadores argentinos hallaron que ciertas células son las verdaderas arquitectas del embrión. El conocimiento de los "planos" de un organismo es fundamental en las investigaciones orientadas a clonar células madre para obtener órganos a medida. Por Susana Gallardo (*)
Ahora, un equipo de investigadores argentinos determinó cuáles son las células y cuáles los genes involucrados en el diseño de un embrión, es decir, halló parte del plano de la construcción de un organismo vivo. En efecto, el doctor Andrés Carrasco, investigador del Conicet, publicó un artículo en la prestigiosa revista Development donde confirma que la activación de ciertos genes cumple un papel primordial en la formación de las estructuras básicas para el desarrollo del embrión. "Lo que observamos es que un gen, denominado notch, controla un grupo de células que van a dar lugar a dos estructuras de la línea media del embrión, es decir, el eje. Este gen determina el destino de esas células: algunas de ellas van a formar lo que luego dará origen a la línea media ventral del sistema nervioso temprano, y otras, formarán una estructura denominada notocorda, que representa el eje vertebral primitivo", explica Carrasco, y destaca que el trabajo se realizó enteramente en el Laboratorio de Embriología Molecular de la UBA, y con fondos nacionales. Un experimento fundamental En el año 1924, el zoólogo alemán Hans Spemann, junto con su colaboradora Hilde Mangold, tomó un grupo de células de un embrión temprano de rana y lo trasplantó en otra parte del mismo embrión. Y al otro día observó que esas células habían iniciado un nuevo esbozo de sistema nervioso central. El resultado fue el desarrollo de dos animales siameses a partir de un solo embrión. Spemann denominó grupo "organizador" a esas células porque tenían la capacidad para dar lugar a un eje embrionario. Este experimento, considerado como el más importante en la historia de la embriología, le valió a Spemann el Premio Nobel en 1935. Hilde Mangold no pudo ser merecedora del lauro porque, el mismo año del hallazgo, la explosión de una estufa terminó trágicamente con su vida. Pero representa el único caso en la historia en el que una estudiante realizó un experimento que ganó el Nobel. Transcurridos más de 70 años de aquel descubrimiento, aún no se sabía con precisión cómo actuaba o cuáles eran las estructuras que se originaban a partir del organizador de Spemann o, más bien, de Spemann-Mangold. La piedra filosofal "El organizador es como la piedra filosofal, todos los misterios de cómo se construye un embrión empiezan allí", sostiene Carrasco. De ese grupo de células surgen dos estructuras: la placa del piso del tubo neural -que va a dar lugar al sistema nervioso central- y la notocorda, que tiene la clave para el desarrollo de diversas partes del cuerpo. Se sabía que un gen denominado sonic hedgehog (erizo sónico, un personaje de historieta) cumplía funciones en la línea media del embrión, organizando diversas partes del cerebro y la médula espinal. De hecho, cuanto este gen está mutado se produce una importante malformación denominada holoprosencefalia, en la cual el cerebro no puede separarse en dos hemisferios. El resultado es un individuo con un solo hemisferio y un solo ojo, un cíclope, que no suele sobrevivir. Lo que determinó el grupo del doctor Carrasco es que otro gen, denominado notch, activa al sonic hedgehog para que dé lugar a la formación de la placa del piso y la notocorda. Antes se pensaba que estas dos estructuras provenían de regiones diferentes del embrión. "Ahora sabemos que ambas tienen su origen en el organizador, y sabemos también que cualquier variación en la cascada de señales produce alteraciones en la formación de esas estructuras", señala Carrasco. El investigador considera que el conocimiento del delicado balance de señales que interviene en la producción de esas dos estructuras fundamentales del embrión hará posible entender mejor cuál es la función del organizador. "Cuando se forma la línea media también se determina dónde va a estar la cabeza, en qué posición va a estar el tronco, la médula espinal y todos los demás órganos, con las diferencias entre izquierda y derecha", explica Carrasco. El hecho es que los órganos no están dispuestos de manera simétrica. En particular, algunos individuos poseen los órganos invertidos, por ejemplo, el corazón del lado derecho. La razón de esta inversión se encuentra precisamente regulada por señales provenientes del organizador. Un proceso sumamente ordenado y planificado La doctora Silvia López, investigadora del Conicet, llevó a cabo los experimentos con embriones de una rana, denominada Xenopus, en los que inyectó una versión activada del gen notch, en una de las mitades del embrión temprano. Un día después, al comparar el desarrollo de cada una de las mitades, la investigadora pudo ver que mientras aquella que no había sido inyectada, permanecía normal, la mitad que había sido activada, mostró un agrandamiento de la placa del piso y una reducción de la notocorda. "Nuestros experimentos muestran que la población de células del organizador provee un delicado control genético que equilibra la formación de las dos estructuras básicas del eje embrionario", señala López. Según Carrasco, el estudio particularizado de las células de la línea media que provienen del organizador y de los genes que controlan el proceso puede constituir "una mina de oro". La realidad es que las células del embrión proliferan y se diferencian para construir las formas embrionarias. Pero todo se hace de manera muy ordenada y planificada. Si los investigadores logran encontrar el plano completo de la construcción de un organismo vivo, ello hará posible obtener células del tejido que uno desee, o incluso construir un órgano a medida. Pero, para lograr esto, será necesario conocer mucho más acerca del modo en que las células madre se diferencian y construyen formas. "Lo apasionante de la embriología molecular es que permite responder preguntas básicas que podrían tener en algún momento aplicación en otros terrenos de la biomedicina", se entusiasma Carrasco, y concluye: "Lo lamentable es la escasa atención que se le ha prestado en la Argentina." (*)
Centro de Divulgación Científica - SEGBE - FCEyN. |
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