Mapean los centros de control del genoma de los ratones de laboratorio
El estudio permitirá estimar qué enfermedades pueden estudiarse con modelos de roedor y cuáles no
El ratón común (Mus musculus) es el mamífero más utilizado en los estudios de laboratorio desde hace un siglo. Hay modelos de roedor para gran número de enfermedades humanas, desde las que afectan al cerebro a los problemas de comportamiento o la obesidad. Su corta vida y su fácil manejo en el laboratorio han convertido a los “sufridos” roedores en una herramienta biológica muy útil. Multitud de modelos transgénicos permiten comprobar hipótesis sobre el funcionamiento de genes y proteínas. ¿Pero hasta qué punto son trasladables las conclusiones de los experimentos con ratones a los humanos?
Una serie de artículos, de los cuales cuatro se publican en la revista " Nature " y otro en " Science ", acompañados de sendos análisis, sugieren que el modelo de ratón debería reconsiderarse para algunas patologías. Después de analizar más de 100 tipos diferentes de células y tejidos, un equipo internacional, en el que participan investigadores del Centro de Regulación Genómica (CRG) de Barcelona liderados por Roderic Guigó, concluye que aunque hay muchas similitudes a nivel genético básico, la forma en que se “leen” los genes en ratones y humanos difiere considerablemente. Este descubrimiento podría explicar por qué los ensayos llevados a cabo en ratones no siempre tienen el mismo éxito en humanos.
Este proyecto internacional es el equivalente en roedores del Encode humano , las siglas de Enciclopedia de Elementos del ADN, por sus siglas en inglés, que también dio sorpresas en cuanto a la regulación de nuestro material genético cuando se hizo pública en 2012. Ahora el Encode de los roedores se plantea como una potente herramienta que permitirá precisar qué patologías pueden seguir abordándose con modelos de ratón y cuáles no, por comparación entre ambas bibliotecas genómicas.
Similitudes
Roderic Guigó, uno de los investigadores principales del trabajo y coordinador del programa Bioinformática y Genómica en el CRG, destaca en declaraciones a ABC la importancia de la investigación y el impacto que tendrá en un futuro en la práctica clínica. "Saber cómo funciona el genoma de un ratón nos permite ver qué partes de la biología del animal son más representativas en la biología humana. En la práctica nos ofrece pistas para saber cómo atacar algunas de las enfermedades que más preocupación generan como el cáncer o las patologías cardiovasculares", apunta Roderic.
Las conclusiones del estudio apuntan a que el modelo del ratón es válido para abordaren el humano enfermedades como las citadas, que se producen por una disfunción del engranaje básico celular, o las que tienen que ver con órganos como el hígado o el riñón. No sirven, sin embargo, para acercarnos al origen de otras dolencias que implican al sistema inmunitario. "El modelo del ratón no es válido para enfermedades que tienen una causa externa ante la que el cuerpo reacciona, es decir, enfermedades infecciosas como el sida o la tuberculosis", que implican al sistema inmune, aclara Guigó.
Los investigadores han comparado diversos procesos que participan en la expresión genética como la formación de proteínas a partir de los genes o la modificaciones de la cromatina, la forma en que el ADN se almacena el núcleo de las células, y lo han hecho en varios tejidos y tipos celulares, tanto de humanos como de ratones. «En nuestro laboratorio hemos participado en el análisis del conjunto de ARN o transcriptoma, el proceso mediante el cual se leen las instrucciones contenidas en los genes. Hemos descubierto que el transcriptoma en humanos y ratones tiene elementos conservados y otros divergentes», añade Alessandra Breschi, del CRG, una de las coautoras del trabajo principal publicado en Nature .
La evolución ha conservado cuidadosamente las secuencias de material genético implicadas en la regulación de los procesos celulares fundamentales. Pero ha dejado que el resto de los procesos varíen de unas especies otras para adaptarte a los necesidades de cada organismo, explican los investigadores.
Hasta ahora se asumía que lo que se descubría en ratones probablemente sirve para los humanos, pero sistemáticamente nunca se había demostrado. El estudio prueba que esto no es totalmente cierto. Hay un número importante de genes del ratón que están regulados de forma muy diferente a los humanos. Y esas diferencias no se producen al azar. Se agrupan en genes de ciertas rutas, como las que regulan el sistema inmune. También hay diferencias considerables en los procesos metabólicos y la respuesta al estrés..
Sólo la mitad del ADN de humanos y ratones tiene similitudes notables, a diferencia de lo que ocurre con los chimpancés, nuestros parientes vivos más próximos, con los que tenemos en común el 96 por ciento de nuestros genes. Sin embargo, los genes que producen proteínas están mucho más conservados entre roedores y humanos, alcanzando un porcentaje del 70%. Pero esos genes constituyen solo un 1,5% de los genomas de ambas especies.
