Un equipo de investigadores produjo un embrión de ratón que tiene dos patas posteriores en vez de genitales externos. Sin embargo, lejos de ser una monstruosidad, el roedor proporciona información importante sobre las etapas tempranas del desarrollo animal y revela algunos secretos de la evolución humana.
Todos iniciamos la vida como un frijolito microscópico y sin extremidades, en el que poco a poco crecen brazos y piernas a resultas de una compleja red de instrucciones químicas. Dichas instrucciones no solo determinan la activación o inactivación de determinados genes dependiendo de su localización en el cuerpo, sino que también se vuelven cada vez más específicas durante el desarrollo embrionario.
Por ejemplo, una célula puede estar ubicada inicialmente en algún punto próximo a la parte superior de un grupo celular en desarrollo. Pero, más adelante, esa misma célula recibe la instrucción de desplazarse al lado izquierdo de la cabeza, donde termina convirtiéndose en una vellosidad del oído interno.
Un grupo muy importante de instrucciones químicas es la familia de factores de crecimiento TGF-β; así que, para responder a estos factores de crecimiento, las células producen una familia de receptores complementarios. Uno de esos receptores —conocido como factor de crecimiento transformante beta-1 (TGF-b1)— desempeña una función clave en la formación de las extremidades posteriores y los genitales externos.
Con el objeto de investigar la función de las interferencias químicas durante el desarrollo embrionario, un grupo de investigadores del Instituto Gulbenkian de Ciência (IGC), sito en Oeiras, Portugal, decidió inactivar el gen que codifica el receptor TGF-b1 hacia la mitad del desarrollo de unos embriones de ratón. El equipo publicó sus hallazgos el 20 de marzo de 2024 en la revista Nature Communications.
El interés inicial del equipo —a cargo del Dr. Moisés Mallo— era observar la manera como el cambio en la expresión genética impactaba en el desarrollo de la médula espinal. No obstante, lo que obtuvieron con el ratón fue algo completamente inesperado: el desarrollo de dos patas posteriores extra en vez de genitales externos.
Mediante un estudio más minucioso, los científicos descubrieron que el receptor TGF-b1 modifica la forma como se pliega el ADN dentro de las células que componen unas estructuras situadas a ambos lados del embrión en desarrollo y conocidas como “yemas de las extremidades”. Ese plegado es el que determina si las yemas habrán de transformarse en extremidades posteriores o en genitales.
Por lo anterior, al inactivar el complemento TGF-b1, el equipo —sin querer— modificó la expresión de los genes contenidos en las células embrionarias del ratón, dando origen al par de patas adicionales.
“Nuestro estudio pone en evidencia una sorprendente plasticidad celular que tiene implicaciones para la evolución de las extremidades posteriores/el área genital de los [cuadrúpedos]”, escribieron los autores en su artículo.
Los investigadores esperan que, al mejorar la comprensión de las etapas tempranas del desarrollo fetal, podamos esclarecer los mecanismos que subyacen a diversos trastornos del desarrollo.
A pesar de que la investigación se llevó a cabo en ratones, las etapas tempranas del desarrollo fetal se mantienen bastante bien conservadas en las diferentes especies de mamíferos.
De lo contrario, cualquier cambio en su función, por mínimo que fuera, tendría consecuencias drásticas (y a menudo perjudiciales) en el desarrollo de los organismos. Por eso mucho de lo que se sabe de los embriones de roedor es extrapolable al desarrollo fetal humano. N
(Publicado en cooperación con Newsweek. Published in cooperation with Newsweek)
