CIUDAD DE MÉXICO
No es ningún secreto que actualmente los curiosos anfibios mexicanos, oriundos del lago de Xochimilco en el Valle de México, actualmente se encuentran en peligro de extinción. Sin embargo, resulta que la negligencia por cuidar su hábitat natural no terminó por culminar con la ayuda al hombre. Actualmente, rescatando una de sus cualidades más impresionantes, éstos han probado ser de los animales más valiosos para el campo de la biología regenerativa.
Con asombrosas capacidades regenerativas, que les permiten crecer nuevas extremidades a lo largo de toda su vida, los ajolotes ahora toman el foco principal del laboratorio de biología regenerativa de la Universidad de Harvard, encabezado por la Dra. Jessica Whited, para descubrir cómo es que estos anfibios regeneran sus sistemas y cómo, de alguna manera, esto podría ser logrado eventualmente en seres humanos.
Las implicaciones y límites que esto podría tener para la medicina y en cuestiones como amputaciones, pérdidas de extremidades e inclusive, dentro de mucho tiempo, regeneración de órganos, son gigantescas. Platicamos con Whited para conocer más sobre lo que está intentando lograr su laboratorio para hacer esto posible, qué hace tan destacado al ajolote a la par de otros animales similares y qué implicaciones sociales y filosóficas podría tener esto potencialmente.
CREATORS: ¿Por qué los ajolotes?
Jessica Whited: Los ajolotes pueden regenerarse durante toda su vida, pero como sentimos que no logramos comprender cómo eso pasa, es una oportunidad perdida para entender cómo sus extremidades lo hacen. Cuando ves la situación del humano te das cuenta que es mucho menos “prometedor”; después de una amputación en el cuerpo del hombre, no se puede regenerar. Por fuera no podemos ver nada, pero eso no significa que no esté pasando algo por dentro, así que el humano sólo se queda con un extremidad prostética. Estas son muy buenas pero nunca perfectas y no se pueden asimilar a una parte del cuerpo natural. Entonces, lo que queremos entender es cómo sucede este proceso en las salamandras y luego retroceder para ver porqué no pasa con los mamíferos.
Las cosas más importantes acerca el regeneramiento de las extremidades, es que requiere una estructura muy interesante llamada blastema; que es un pequeño chichón que aparece al final de una extremidad, si no tienes esta blastema no puedes regenerar el miembro. Resulta interesante que la mayoría de amputaciones en mamíferos no terminan en blastema. Entonces, los mamíferos están estancados en las primeras etapas de un proceso de regeneración; no pueden hacer esta respuesta que genera el blastema.
Muchos de los esfuerzos de mi laboratorio están enfocados en tratar de resolver las señales que estimulan al blastema para su formación después de una amputación. Pensamos que si aprendemos a estimular el blastema, esto nos podría dar pistas muy importantes para que se desarrolle en mamíferos.
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¿Tendría que ser genético o una deformación a muy pequeña escala lo que practicarías en seres humanos?
Pienso que un día sería genial que fuera posible tener a alguien que ha sufrido pérdidas de miembros para estimular las células que quedan. Para imitar lo que las salamandras hacen para que crezca este blastema como una estructura que se usa para poder regenerar una pierna. Ahora, cómo lo vamos a hacer, aún no está claro cuál será la mejor forma de acercarnos porque no sabemos lo suficiente sobre cómo trabaja en salamandras. Una opción que podemos imaginar es que lo que necesitamos son las células que ya están ahí; sólo tenemos que darles proteínas y pequeñas moléculas que puedan despertar estas células para decirles qué hacer.
Otra interesante posibilidad es que después de un amputación, los humanos son antagonistas de la regeneración y podemos bloquear algunas moléculas que provocan esto; posiblemente puede aligerar este antagonismo y dejar que las células hagan lo suyo y puedan regenerar las extremidades perdidas. Esas son las dos posibilidades en cuestión pero no son exclusivas la una con la otra; una le dará los estimulantes necesarios a los miembros y la otra destapará las cosas que normalmente bloquea a las células. En otras palabras, hay que antagonizar al antagonista.
La segunda posibilidad ha tenido menos atención en los últimos años porque las personas piensan: “¿qué le puedo dar a este ratón para hacerlo capaz de regenerar sus extremidades?” Y yo pienso que es una buena manera de acercarse, pero no ha tenido mucha atención.
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Algunas moléculas que uno genera previene la regeneración en una persona, y si podemos resolver cual de todas ellas es, tal vez, podríamos detenerlas. Estoy muy interesada en eso y mi laboratorio ha estado trabajando en ello en el último año; queremos imitar la condición del ajolote en humanos. Por mucho tiempo las personas habían pensado que podías cortar todos los miembros del cuerpo humano y simplemente volverían a crecer, pero hemos descubierto que que no es verdad.
Si tu amputas los miembros 5 veces, más de la mitad de ellos ni siquiera forman un blastema, básicamente se ven como humanos amputados; entonces es muy interesante para nosotros porque significa que en un organismo con alta regeneración pueden romper esa habilidad mediante peticiones repetidas en el mismo lugar.
Lo que fuimos capaces de hacer después de eso fue ver que sucede en los genes que acompañas la pérdida de regeneración. Después podemos ir con los mamíferos para ver si los blasfemas se encienden después de una amputación; básicamente están bloqueando la regeneración. Eso es el trabajo de los últimos años.
¿Y cuál sería la forma común de acercarse a la biología regenerativa?
La otra manera es descifrar cuales son los genes especiales que se convierten en regeneradores. Específicamente. Y luego asumir que si podemos identificar cuales son, podemos interrogar su función y tratar de entenderlo. También estamos haciendo esto con un nuevo equipo que conoce todos los tipos de genes, una lista de ellos que expresa en la estructura de blastema comparada con lo demás.
Luego tomamos el camino lógico de la fe, si ciertos genes solo se expresan en el blastema, puede significar que probablemente son muy importantes para este. Lo que estamos haciendo con esos es tomarlos como factores candidatos. Factores que normalmente promueven la regeneración. Entonces, tratamos de bloquearlos en los ajolotes y mostrar que sus piernas no se regeneran, y eso ha funcionado para identificar más factores.
La otra es decir: “Ok, ¿cuáles son las cosas que deben ser apagadas?”, entonces es una mezcla entre las dos.
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Entonces, ¿No se sabe por cuánto pueden crecer? ¿Qué hay de la regeneración miniatura en ajolotes? ¿No es particularmente peligroso cuando se piensa en humanos?
Lo que nos estábamos preguntando era si al tomar un animal con grandes capacidades de regeneración, que puede hacer que le crezca una pierna en cualquier punto de su vida, podemos lograr un bloqueo en su crecimiento.
La diferencia en nuestro campo entre el desarrollo de piernas y la regeneración, es el desarrollo cuando crece por primera vez, y sucede en las personas cuando somos embriones, las salamandras desarrollan sus extremidades y luego pueden regenerarlas; los humanos las podemos desarrollar, pero sólo por una ocasión, no se puede repetir.
Lo que me preguntaba, con las salamandras, era si había una ventana definida de tiempo en su vida que pueda hacer crecer una extremidad. Porque puedes pensar que no es cierto, si es altamente regenerativa, podríamos pausar el proceso y jamás dejar que vuelva a crecer el miembro y luego ordenarle que lo haga cuando el organismo sea más viejo para ver sí es posible.
Ese era un simple aspecto experimental de la pregunta, lo que vimos fue que si bloqueamos la extremidad para que no crezca y después la estimulamos para que lo haga, como resultado pasaron dos cosas: no podían hacerla crecer o si crecía de nuevo la extremidad, se veía totalmente normal pero en miniatura. Lo interesante de eso fue que cuando amputas un miembro, los nuevo que crecen también lo hacen de manera pequeña.
Pero el tamaño del animal y la edad seguirán siendo las mismas; lo que eso significa es que cambiamos permanentemente el tamaño de nuestro objetivo o el tamaño de la extremidad que el animal pensó que debía tener.
Para la medicina regenerativa significa que si tenemos un lugar para explorar este concepto de asegurarnos que los miembros que se regeneran son de acuerdo al tamaño del cuerpo. Si piensas en eso, es importante porque si eres un hombre ya maduro y pierdes tu pierna, el científico y físico ya resolvieron cómo estimular el resto de ella para que crezca una nueva, es genial.Pero si te crece una pierna del tamaño que tendría la pierna un bebé no sería útil.
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Tenemos que tener en mente que son miembros que necesitan regenerarse, ya que si lo intentas con algo que no lo necesita podría resultar dañino para el humano. Tenemos que descubrir la manera de hacer que vuelvan a crecer los miembros; también cómo podemos estimular que el resto de la extremidad crezca para que sea una nueva.
A su vez, una de las cosas que debemos tener en mente para los futuros terapeutas es que le deben decir a los miembros cuando deben parar de crecer, si empiezas a regenerar algo y no para puede ser como un cáncer y puede herir al humano. La idea de cómo hacer que los miembros vuelvan a crecer ha sido el Santo Grial desde hace mucho tiempo, además tenemos que apegarnos a la idea de que deben crecer en el tamaño correcto y que las células deben ser detenidas para que no crezcan demás.
Tiene que ser exactamente del tamaño correcto. Normalmente en los animales cuando amputas una extremidad sabe exactamente de qué tamaño de crecer. Y es muy interesante porque la primera vez que creció el miembro, cuando era muy joven y del tamaño de un palillo, cuando ya completo el crecimiento es del tamaño de un meñique. Es, probablemente, de un centímetro de diámetro.
Es interesante que el cuerpo de lo animales sabe exactamente cuánto ha perdido y como hace que vuelva a crecer en el tamaño correcto.
La capacidad de la salamandra para evitar el cáncer: Esta puede ser propiedad de muchas salamandras, pero todas han sido examinadas; sin embargo, todas las salamandras que han sido probadas pueden regenerar sus brazos, colas, piernas, etc.
¿Por qué usar al ajolote? Una de las razones fue que han sido estudiados por 150 años, por ejemplo el Newt, que están relacionados con el ajolote. La diferencia entre ellos que es el ajolote tiene un tiempo de regeneración de solo un año, que es muy importante porque pueden hacer genética; el Newt se tarda siete años. Hay otras salamandras que tienen un tiempo menor para regenerarse.
La clave del ajolote es que les toma un año de pasar de bebés a adultos. Para un animal de laboratorio, es demasiado largo. Un mosco de fruta, desde el huevo hasta reproducirse lo hace en un promedio de dos semanas, un ratón se lleva aproximadamente seis semanas; así que si quieres hacer prácticas genéticas reales es mejor si es en una generación de tiempo más corta.
Si te quieres deshacer del gen de un ajolote, y también de las dos copias, porque ellos tienen dos genes, entonces tomará muchos años en lograrlo con nuestra tecnología actual. Estamos trabajando en algunos atajos, éste es el mejor modelo hasta ahora para hacer este tipo de genéticas. Aunque toma mucho tiempo, es factible que se use el ajolote.
Ahora, con mejor tecnología, podemos tener como objetivo al gen particular en el genoma del ajolote y mutarlo o remover su función. Es por eso que queremos usar algo de toda esa lluvia de regeneración en comparación con otras salamandras.
¿Cuándo y cómo esto puede llevarnos a una ciencia médica en humanos?
Tienes que empezar de algún lado. Otras personas han trabajado en esto antes que yo. Parece futurista en este momento, pero estamos haciendo ciencia básica en esto. Es más difícil ponerlo en una línea del tiempo. Lo que creo es que va a pasar pronto si tenemos a más gente y dinero dentro de esto. Podría hacer la diferencia entre encontrarlo en los próximos diez años o los próximos cien. Secretamente pienso que pasará en mis tiempos.
Más personas se interesan en trabajar con estos animales, especialmente personas que ya tienen un PHD y quieren hacer sus estudios post-doctorales.
Los ajolotes tiene un sistema fuerte que no es fácil para que la gente se anime a hacer su post-doctorado. Los estudiantes son otra situación, ellos aman a los ajolotes y están aquí para obtener una educación; puedes adquirir grandes conocimientos del ajolote aunque su sistema sea más complicado que el de una mosca o una lombriz. Depende de cuantas personas son devotas al problema y cuántos recursos tienen disponibles.
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Veo que también, antes de estudiar biología estudiaste filosofía en la licenciatura. ¿Cómo relacionas ambos campos de estudio?
Es una buena pregunta, creo que la filosofía provee de entrenamiento a una persona y da pautas para cómo pensar. Y pueden ser aplicadas en cualquier disciplina en particular. Puede funcionar como una tarima para organizar la mente y pensar en diferentes ciencias y problemas grandes.
Para la regeneración de miembros, puede sonar loco, pero si piensas en las clases sobre las ideas platónicas en clases de filosofía antigua, puedo encontrar una forma en la que el cuerpo y otras especies individuales están programadas para encontrar desviaciones de ese manifiesto. Un ejemplo son los mutantes, genotipos y personas o animales con mutaciones que reciben patrones diferente.
A mi me interesa como la forma se mantiene en caso de una herida, creo que va de la mano con las preguntas viejas sobre qué es el cuerpo, dónde se almacena la información; si el alma hace que vuelva a crecer una extremidad, de dónde saca la información y cómo la activa.
Y qué dices sobre las implicaciones morales cuando se trata de modificar el cuerpo humano a este nivel para que puedan crecer miembros y demás cosas, ¿cómo nos afecta racionalmente como especímenes biológicos?
Éticamente hablando, las personas son aptas para aceptar tratamiento que tienen añadido un genoma si lo usan para reemplazar una función que está perdida. Si alguien desarrolla una enfermedad y nosotros la podemos curar con la alteración del genoma, la gente lo va a aceptar. Si pierdes una pierna, y podemos resolver terapéuticamente como regenerarla, todos van a estar de acuerdo con eso.
La idea de hacer crecer una extremidad ya no es sólo un tratamiento, es más que un mejoramiento, lo definimos como tratamiento para personas que necesitan restauración. Desde una perspectiva bioética, a menos que estemos hablando de la destrucción de la vida para llegar ahí, no creo que haya mucho nervio sobre esto.
¿No crees que muchas personas, con este tipo de cambio en el cuerpo humano, serían resistentes y agresivas frente a ello? ¿Se relaciona en algún nivel con la evolución del humano?
Lo pienso más como una restauración. ¿Y si estuviéramos hablando de una enfermedad mental con la que pierdes neuronas? Nadie estaría en contra. Con una extremidad, todos la pueden ver y sería preocupante, pero lo dudo. Hay mucha gente con pérdida de miembros por trauma o enfermedades, pienso que estas serían buenas preguntas para tratamientos médicos. La otra cosa que hay que recordar es que mucho de lo que pensamos sobre los terapeutas futuros es qué le pasara a personas.
En una perspectiva filosófica, sería un gran problema en una población nacional donde un tercio de los humanos terminaran perdiendo sus extremidades y esto ocasionará una decadencia en su estado físico, si todos fuéramos y le diéramos sus extremidades de vuelta y estamos cambiando genéticamente la población, porque esto cambiaría el estado físico y dinámico.
Para un paciente humano, la pérdida afecta la calidad de vida; aún pueden vivir pero las calidad decae. El tratamiento no afectaría mucho en la evolución humana. Pero si concuerdo con que cambiar un gran número de cuerpos animales en una población natural sin control puede implicar un cambio evolutivo; estos cambios se pasan a la siguiente generación.
Tal vez sea para el futuro, porque quién sabe cómo puede afectar el ADN. ¿Cómo puede afectar luego que alguien reproduce y regenera sus capacidades? ¿cómo puede cambiar la estructura del ADN? Se que probablemente es una pregunta para el futuro cuando podamos hacer esas cosas. Es fascinante.
Por ahora sólo diré que probablemente estamos haciendo algo en un nivel local. No cambiamos el óvulo y esperma de una persona. Si tienen un bebe no van a tener un ADN diferente que una persona que no haya recibido el tratamiento. Es distinto a una enfermedad. Si sufres la pérdida de una extremidad por un accidente, no está programado en tu ADN.
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Source: Excelsior
