/ sábado 26 de enero de 2019

El ajolote, clave para la regeneración humana

Es difícil encontrar una parte del cuerpo que los ajolotes no puedan regenerar: las extremidades, la cola, la médula espinal y hasta el ojo

La regeneración es una de las áreas más atractivas de la investigación biológica. ¿Cómo pueden algunos animales conseguir que les vuelvan a crecer partes del cuerpo? ¿Es posible que los humanos puedan hacer lo mismo? Si los científicos pudieran descubrir los secretos que confieren a esos animales esta importante habilidad, el conocimiento podría tener un significado profundo en la práctica clínica en el futuro.

Científicos de la Universidad de Kentucky, en Estados Unidos, han llevado esta fantasía un paso más cerca de la realidad, y han anunciado que han reunido el genoma del ajolote, cuyo único hábitat nativo es un lago cerca de la Ciudad de México. Los ajolotes han sido valorados durante mucho tiempo como modelos para la regeneración, según Randal Voss, profesor del Centro de Investigación de Lesión Espinal y Lesión Cerebral de Reino Unido.

"Es difícil encontrar una parte del cuerpo que no puedan regenerar: las extremidades, la cola, la médula espinal, el ojo y, en algunas especies, se ha demostrado que la lente e, incluso, la mitad de su cerebro, se regenera", afirma. Aunque los humanos comparten muchos de los mismos genes con el ajolote, el genoma de esta salamandra es diez veces más grande, lo que representa una barrera tremenda para los análisis genéticos.


Según Jeramiah Smith, profesor asociado en el Departamento de Biología delReino Unido y coautor del trabajo con Voss, los esfuerzos recientes han proporcionado gran parte de los datos genéticos del ajolote, pero, como una pila de piezas de rompecabezas, hasta que el genoma se ensambla de la manera correcta, los científicos no pueden intentar análisis a gran escala de la estructura y función del genoma, que es clave para desentrañar los mecanismos que otorgan a los ajolotes sus poderes mágicos.

Ensamblar un gran genoma


Aunque la tarea masiva de cartografiar el genoma humano proporcionó a los científicos las herramientas para reproducir datos en otros organismos, la notable carga computacional que representan los organismos con genomas más grandes hizo que estos esfuerzos fueran en gran medida imposibles. Sin embargo, Smith y Voss adaptaron hábilmente un enfoque genético clásico llamado mapeo de enlaces para unir el genoma del ajolote en el orden correcto de manera rápida y eficiente: el primer genoma de este tamaño en ser ensamblado hasta la fecha.


"Hace solo unos años, nadie pensaba que era posible ensamblar un genoma de 30+GB", señala Smith. "Ahora, hemos demostrado que es posible utilizar un método rentable y accesible, que abre la posibilidad de secuenciar de forma rutinaria a otros animales con genomas grandes". Como prueba de concepto, Voss y Smith utilizaron los datos reunidos para identificar rápidamente un gen que causa un defecto cardiaco en un ajolote, proporcionando así un nuevo modelo de enfermedad humana.

"La investigación biomédica se está convirtiendo cada vez más en una empresa impulsada genéticamente --afirma Voss--. Para comprender la enfermedad humana, hay que poder estudiar las funciones de los genes en otros organismos como el ajolote".


"Ahora que tenemos acceso a la información genómica, realmente podemos comenzar a probar las funciones del gen ajolote y aprender cómo son capaces de regenerar partes del cuerpo. Esperamos que algún día podamos traducir esta información a una terapia humana, con posibles aplicaciones para lesiones de la médula espinal, el accidente cerebrovascular, reparación de articulaciones... el cielo es el límite, realmente".

La Universidad de Kentucky alberga el único centro de acciones de ajolote financiado con fondos federales de Estados Unidos, proporcionando ajolotes a investigadores y profesor de todo el mundo. Tener una secuencia completa del genoma del ajolote de laboratorio aumenta en gran medida el valor de este recurso para la investigación biomédica, particularmente porque los ajolotes silvestres han sido considerados en peligro crítico desde 2006.

Según Voss, Reino Unido tiene casi mil ajolotes adultos, una población de laboratorios cuyo pedigrí se remonta a los 1800's. Los datos de Voss y Smith se publicarán en la edición de febrero de 'Genome Research'.

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Científicos de la Universidad de Kentucky, en Estados Unidos, han llevado esta fantasía un paso más cerca de la realidad, y han anunciado que han reunido el genoma del ajolote, cuyo único hábitat nativo es un lago cerca de la Ciudad de México. Los ajolotes han sido valorados durante mucho tiempo como modelos para la regeneración, según Randal Voss, profesor del Centro de Investigación de Lesión Espinal y Lesión Cerebral de Reino Unido.

"Es difícil encontrar una parte del cuerpo que no puedan regenerar: las extremidades, la cola, la médula espinal, el ojo y, en algunas especies, se ha demostrado que la lente e, incluso, la mitad de su cerebro, se regenera", afirma. Aunque los humanos comparten muchos de los mismos genes con el ajolote, el genoma de esta salamandra es diez veces más grande, lo que representa una barrera tremenda para los análisis genéticos.


Según Jeramiah Smith, profesor asociado en el Departamento de Biología delReino Unido y coautor del trabajo con Voss, los esfuerzos recientes han proporcionado gran parte de los datos genéticos del ajolote, pero, como una pila de piezas de rompecabezas, hasta que el genoma se ensambla de la manera correcta, los científicos no pueden intentar análisis a gran escala de la estructura y función del genoma, que es clave para desentrañar los mecanismos que otorgan a los ajolotes sus poderes mágicos.

Ensamblar un gran genoma


Aunque la tarea masiva de cartografiar el genoma humano proporcionó a los científicos las herramientas para reproducir datos en otros organismos, la notable carga computacional que representan los organismos con genomas más grandes hizo que estos esfuerzos fueran en gran medida imposibles. Sin embargo, Smith y Voss adaptaron hábilmente un enfoque genético clásico llamado mapeo de enlaces para unir el genoma del ajolote en el orden correcto de manera rápida y eficiente: el primer genoma de este tamaño en ser ensamblado hasta la fecha.


"Hace solo unos años, nadie pensaba que era posible ensamblar un genoma de 30+GB", señala Smith. "Ahora, hemos demostrado que es posible utilizar un método rentable y accesible, que abre la posibilidad de secuenciar de forma rutinaria a otros animales con genomas grandes". Como prueba de concepto, Voss y Smith utilizaron los datos reunidos para identificar rápidamente un gen que causa un defecto cardiaco en un ajolote, proporcionando así un nuevo modelo de enfermedad humana.

"La investigación biomédica se está convirtiendo cada vez más en una empresa impulsada genéticamente --afirma Voss--. Para comprender la enfermedad humana, hay que poder estudiar las funciones de los genes en otros organismos como el ajolote".


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La Universidad de Kentucky alberga el único centro de acciones de ajolote financiado con fondos federales de Estados Unidos, proporcionando ajolotes a investigadores y profesor de todo el mundo. Tener una secuencia completa del genoma del ajolote de laboratorio aumenta en gran medida el valor de este recurso para la investigación biomédica, particularmente porque los ajolotes silvestres han sido considerados en peligro crítico desde 2006.

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