Descubierto el gen de la asimetr¨ªa, que distribuye los ¨®rganos en el cuerpo

De hito en el conocimiento de c¨®mo se desarrolla un vertebrado a partir de una sola c¨¦lula ha sido ya calificado el descubrimiento del gen de la derecha y la izquierda, o de la asimetr¨ªa, un gen decisivo para que los ¨®rganos de un pollo, un sapo o un ser humano se sit¨²en a un lado u otro del organismo en las primeras etapas del desarrollo. El papel de este gen ha sido desvelado y confirmado por varios equipos, entre ellos los que dirigen los espa?oles Juan Carlos Izpis¨²a Belmonte, del Instituto Salk de Estados Unidos, y ?ngeles Ros, de la Universidad de Cantabria.

La publicaci¨®n de la identificaci¨®n de un gen de la asimetr¨ªa, hoy por Izpis¨²a en la revista Nature, y ma?ana en tres art¨ªculos m¨¢s en la revista Cell, (uno de ellos de Ros) refleja la alta competitividad que existe en este campo, que ha llevado, entre otros, a descubrimientos relacionados con la formaci¨®n de las extremidades. Aunque se trata de investigaci¨®n b¨¢sica, Izpis¨²a ha comentado a este peri¨®dico desde La Jolla (California): "Un conocimiento m¨¢s detallado de los mecanismos moleculares que determinan la asimetr¨ªa corporal podr¨ªa ayudar a entender muchas de las malformaciones cong¨¦nitas humanas en las que ¨®rganos internos se encuentran desplazados de su posici¨®n normal o por qu¨¦ algunos siameses comparten determinados ¨®rganos al nacer".Aunque externamente los vertebrados son fundamentalmente sim¨¦tricos, en miembros, ojos y dem¨¢s, internamente el tema es completamente diferente. El coraz¨®n se sit¨²a a la izquierda del eje vertical, por ejemplo, mientras que el h¨ªgado lo hace a la derecha, y el intestino tiene una complicada disposici¨®n. Lo que rige todo esto, en su etapa final, ha resultado ser un ¨²nico gen, que probablemente es el ¨²ltimo paso de otros muchos genes que act¨²an en cascada y que no s¨®lo determina d¨®nde se sit¨²an los ¨®rganos sino tambi¨¦n su estructura interna.

El gen, denominado Pitx2, se conoc¨ªa ya y se hab¨ªa relacionado con una enfermedad, el s¨ªndrome de Rieger, caracterizado por malformaciones cong¨¦nitas, pero no por alteraciones en la posici¨®n de los ¨®rganos. En este caso el s¨ªndrome se debe a una mutaci¨®n en una de las dos copias del gen que tiene cada c¨¦lula mientras que la otra copia es correcta.

En el caso del equipo de Izpis¨²a, como en los dem¨¢s, los investigadores del Instituto Salk y de otros dos centros, empezaron por fijarse en que este gen se expresa (est¨¢ activo y produce la prote¨ªna correspondiente) predominantemente en la parte izquierda de los embriones y tambi¨¦n en la parte izquierda de los ¨®rganos en formaci¨®n. Idearon una forma de ver si esta situaci¨®n era una coincidencia o ten¨ªa un significado para el desarrollo.

Prote¨ªna fluorescente

Obtuvieron embriones de ratones a partir de un rat¨®n que ten¨ªa los ¨®rganos cambiados y observaron, mediante una prote¨ªna verde fluorescente como marcador, que en ellos el gen Pitx2 se expresaba a la derecha en vez de a la izquierda y que luego estos embriones ten¨ªan los ¨®rganos cambiados de lado."Ese fue el primer indicio de que este gen est¨¢ relacionado con el eje izquierda-derecha", explica Izpis¨²a. Los investigadores fueron m¨¢s all¨¢, e inyectaron el gen en el lado derecho de embriones normales de pollo, por medio de un retrovirus, para conseguir que el gen penetrara en las c¨¦lulas. Lo hicieron, explica Izpis¨²a, en las primeras fases del desarrollo. Al multiplicarse los virus dentro de las c¨¦lulas se produjo una gran cantidad de la prote¨ªna correspondiente, que es la que act¨²a sobre las c¨¦lulas circundantes y las instruye para que cambien la orientaci¨®n de los ¨®rganos, con lo que predomin¨® en algunos casos sobre el gen end¨®geno del otro lado. El resultado, embriones con los ¨®rganos cambiados de lado.

Una imagen de un embri¨®n normal de rana y de otro en el que se ve claramente c¨®mo el est¨®mago, los intestinos y el coraz¨®n se est¨¢n formando como si se viera en un espejo ocupa la portada del n¨²mero de hoy de Nature.

El equipo de Ros, de la Universidad de Cantabria y el hospital Marqu¨¦s de Valdecilla, aporta, en la revista Cell, estudios de la expresi¨®n del gen en ratones afectados por una mutaci¨®n que hace que en la mitad de los casos el coraz¨®n no est¨¦ en su lugar correcto y la aplicaci¨®n de determinadas prote¨ªnas a embriones de pollo que ponen de relieve la funci¨®n del gen Pitx2.