La gen¨¦tica produce ratones gigantes 'humanos'

La crianza de ratones gigantes que poseen parte de los genes humanos abre la puerta a posibilidades cient¨ªficas y econ¨®micas todav¨ªa imprevisibles, y es una muestra de la importancia creciente de las manipulaciones gen¨¦ticas. El prop¨®sito es una mejor comprensi¨®n de c¨®mo se controlan los genes, pero ya se est¨¢n intentando aplicaciones pr¨¢cticas, como, por ejemplo, ganado vacuno de mejor calidad c¨¢rnica y de crecimiento acelerado, que pudieran tener un inmenso impacto para el futuro agropecuario.

Los cient¨ªficos est¨¢n criando ratones gigantes que son, gen¨¦ticamente hablando, algo humanos. Ya han nacido decenas de estos animales, todos los cuales poseen genes trasplantados de la hormona humana del crecimiento, lo que les hace crecer hasta dos veces su tama?o normal. Y tambi¨¦n se han planteado objeciones sobre lo ¨¦tico de efectuar trasplantes gen¨¦ticos similares en humanos, aunque los especialistas no creen que estos proyectos puedan plasmarse antes de muchos a?os, dada la magnitud de las inc¨®gnitas y los obst¨¢culos t¨¦cnicos.Los cient¨ªficos esperan criar, a partir de estos animales, colonias enteras de ratones que transmitir¨¢n los genes humanos a su descendencia en el curso normal de la herencia. Estos ratones, llamados trasg¨¦nicos, proporcionan una herramienta, inexistente con anterioridad, para el estudio de c¨®mo genes individuales aparecen y desaparecen y para determinar qu¨¦ circunstancias controlan sus efectos biol¨®gicos en el organismo viviente.

El enigma del control

Los genes son los determinantes de todos los rasgos hereditarios. Dentro del n¨²cleo de todas las c¨¦lulas hay un juego completo de genes en el que se encuentran los planos hereditarios de los que, en teor¨ªa, podr¨ªa surgir un individuo completamente nuevo. Pero, en las c¨¦lulas normales, s¨®lo son activados los relativamente escasos genes necesarios para las funciones propias de la c¨¦lula, y ello s¨®lo en el momento necesario. Esta selectividad espor¨¢dica es la que hace que una c¨¦lula muscular sea una c¨¦lula muscular, en vez de piel, h¨ªgado, hueso o incluso c¨¢ncer.Todos los genes que no son necesarios permanecen inactivos o inexpresados, por usar el t¨¦rmino cient¨ªfico. Todo el esquema del crecimiento y el desarrollo humanos, desde la concepci¨®n a la vejez, en buena salud o enfermedad, es una orquestaci¨®n del control gen¨¦tico, gobernado por el modo y el momento en que los genes son activados para realizar sus funciones en el organismo. Los cient¨ªficos, hoy d¨ªa, poseen solamente unas pocas de las claves para los controles y las se?ales que gobiernan este proceso vital. El enigma del control gen¨¦tico es uno de los problemas m¨¢s importantes de la moderna investigaci¨®n biol¨®gica, tanto en lo referido al desarrollo normal como a la enfermedad.

S¨®lo en fecha reciente ha sido posible introducir genes extra?os en animales vivos. Al hacerlo, los cient¨ªficos est¨¢n reuniendo nuevas claves de las que gobiernan este sistema, el m¨¢s fundamental de todos los sistemas biol¨®gicos de se?alizaci¨®n.

"La regulaci¨®n gen¨¦tica es, sobre todo, lo que m¨¢s nos interesa" afirma el doctor Ralpli L. Brinster, de la escuela de veterinaria de la universidad de Pensilvania. "Si se llegara a comprender esto, creo que se podr¨ªa comprender por qu¨¦ los genes funcionan mal en muchas enfermedades".

El doctor Brinster y su principal colaborador, el doctor Richard D Palmiter, del instituto m¨¦dico Howard Hughes, en la universidad de Washington, son reconocidos generalmente como las m¨¢ximas autoridades en ratones trasg¨¦nicos. En fecha reciente han recibido en la Academia de Ciencias de Nueva York un premio conjunto por sus contribuciones cient¨ªficas.

Los trasplantes gen¨¦ticos se llevan a cabo cuando el embri¨®n de rat¨®n es simplemente un ¨®vulo fertilizado, extra¨ªdo del sistema reproductivo de una hembra y colocado en una placa de cristal en un laboratorio. Contemplando por el microscopio esta c¨¦lula fertilizada, un cient¨ªfico la perfora cuidadosamente con un tubito mucho m¨¢s delgado que un cabello humano e inyecta varias copias de un gen humano especialmente modificado en una de las dos estructuras celulares, llamadas pron¨²cleos, que se unir¨¢n despu¨¦s para convertirse en el n¨²cleo de la primitiva c¨¦lula embri¨®nica.

Un rat¨®n cualquiera

Entonces se sit¨²a esta c¨¦lula, este ¨®vulo, en el sistema reproductivo de una hembra. En ¨¦l crecer¨¢ de forma normal para nacer 20 d¨ªas m¨¢s tarde c¨®mo un rat¨®n cualquiera, si exceptuamos que todas sus c¨¦lulas contienen copias de un gen humano.Experimentos de este tipo, han sido llevados a cabo en varios laboratorios. En su curso, los cient¨ªficos han insertado en ratones genes para obtener productos virales, un componente sangu¨ªneo del conejo e incluso sustancias humanas como insulina o interfer¨®n.

Estos trasplantes tienen ¨¦xito en un n¨²mero sustancial, aunque bastante variable, de tales intentos. En algunos de los ¨¦xitos, los trasplantes han resultado estables y han sido transmitidos en el curso normal de la herencia a las generaciones siguientes.

El ¨¦xito m¨¢s importante se consigui¨® hace aproximadamente un a?o, en una colaboraci¨®n de Brinster, Palmiter y sus colegas. Elaboraron un mensaje gen¨¦tico especial al unir un gen de hormona de crecimiento de rata con el elemento controlador de otro gen y trasplantaron este conjunto de instrucciones gen¨¦ticas. Algunos de los ratones nacidos de estos experimentos crecieron hasta alcanzar un tama?o dos veces superior al normal.

Hormonas humanas

Los cient¨ªficos hicieron lo mismo, en fecha reciente, con la hormona humana del crecimiento. Una vez m¨¢s, los ratones resultantes crecieron extraordinariamente bajo la influencia del gen extra?o a?adido y del elemento de control, llamado promotor. Otros experimentos semejantes han sido realizados por el doctor Thomas Wagner y sus colegas en la universidad de Ohio, con resultados que han confirmado los experimentos de los cient¨ªficos de Pensilvania y Washington.En un simposio reciente sobre terapia gen¨¦tica, en el Instituto de Salud Infantil y Desarrollo Humano, de Bethesda, Estado de Maryland, Wagner revel¨® que un equipo dirigido por ¨¦l y por el doctor Finney Murray, de la universidad del Estado de Ohio, hab¨ªa extendido este tipo de investigaci¨®n a animales de mayor tama?o. El objetivo es trasplantar genes de la hormona humana del crecimiento a vacas, ovejas y cerdos, a fin de que crezcan con mayor eficacia y rapidez a causa de la hormona de crecimiento a?adida.

Hasta ahora los trasplantes no han tenido ¨¦xito, dijo Wagner, pero se realizar¨¢n en fecha pr¨®xima buen n¨²mero de nuevos experimentos con ovejas. Wagner cree que s¨®lo es un problema de tiempo el que algunos de estos experimentos tengan ¨¦xito.

Las inyecciones de hormonas animales del crecimiento a animales de carne les hacen crecer m¨¢s r¨¢pido y mejoran la calidad de su carne, pero estas inyecciones son demasiado caras.

Problemas ¨¦ticos

Wagner no ve que haya problemas ¨¦ticos para el uso de la ingenier¨ªa gen¨¦tica. El hombre ha estado manipulando la herencia de los animales de consumo durante miles de a?os. Perros dom¨¦sticos, caballos, vacas, ovejas y cerdos son, a este respecto, todos ellos productos del ingenio humano, afirma, tan lejanos de sus primitivos antepasados silvestres que es dudoso que pudieran sobrevivir sin estar cuidados por seres humanos.Brinster est¨¢, asimismo, realizando investigaciones similares en colaboraci¨®n con el doctor Har¨®ld Hawk, del departamento federal de los laboratorios agr¨ªcolas de Beltsville, Estado de Maryland. Existen muchos factores desconocidos que resolver sobre los efectos a largo plazo de dichas investigaciones en animales dom¨¦sticos, revela Brinster, pero es probable que ninguno de estos efectos causara problemas para la producci¨®n c¨¢rnica, porque los animales de carne mueren j¨®venes.

La hormona humana del crecimiento es utilizada porque ha sido muy estudiada y es efectiva en muchas especies.

Los experimentos con ratones han demostrado que los efectos de la a?adidura de la hormona de crecimiento aparecen en primer lugar en los j¨®venes ratones que tienen casi tres semanas de edad y que promueven un r¨¢pido crecimiento durante unas 13 semanas. Durante el resto de su vida normal, unos dos a?os, los ratones crecen poco m¨¢s, pero ya hab¨ªan alcanzado dos veces su tama?o normal.

En los animales normales, incluyendo al hombre, el principal centro de producci¨®n de la hormona del crecimiento es la gl¨¢ndula pituitaria. En los ratones trasg¨¦nicos la hormona se produce sobre todo en el h¨ªgado. En realidad, la natural funci¨®n pituitaria de estos animales parece estar anormalmente deprimida, probablemente porque el organismo se percata de que tiene suficiente hormona del crecimiento y no necesita m¨¢s.

La hormona de crecimiento no es en absoluto la ¨²nica sustancia que puede ser alterada por trasplantes gen¨¦ticos en un embri¨®n original, pero la actividad de algunos genes parece depender en gran manera del lugar espec¨ªfico del cromosoma donde se fije el gen. Hasta la fecha, los cient¨ªficos no han descubierto c¨®mo dirigir genes trasplantados hacia un cromosoma determinado o parte de uno.

En el n¨²mero del pasado 24 de noviembre de la revista Nature, Brinster y sus colegas informaron de que un gen que produce anticuerpos puede ser trasplantado y activado, con la misma t¨¦cnica utilizada para la hormona del crecimiento. El gen es expresado en el bazo del animal, donde se encuentran normalmente las c¨¦lulas que fabrican los anticuerpos, y no en el h¨ªgado.