La cartografía a gran escala de genes porcinos podría allanar el camino a nuevos medicamentos humanos
Los investigadores han realizado complejos análisis genéticos de cientos de cerdos y humanos para identificar diferencias y similitudes
Puede sonar extraño, pero podemos aprender más sobre nosotros mismos estudiando a los cerdos. Los cerdos y los humanos somos bastante parecidos. Nuestros órganos, nuestra piel y la forma en que se desarrollan muchas enfermedades son en gran medida iguales. Por eso se utilizan desde hace tiempo para desarrollar y probar nuevos medicamentos, aunque los cerdos son más grandes, más caros y más difíciles de utilizar en experimentos que las ratas y los ratones.
Y ahora los cerdos pueden ser aún más valiosos como animales de laboratorio, porque investigadores del Centro de Genética Cuantitativa y Genómica de la Universidad de Aarhus han trazado un mapa de las similitudes genéticas más importantes entre cerdos y humanos.
Los investigadores no sólo han identificado los genes que son iguales en humanos y cerdos, sino también el llamado "transcriptoma" en varios tipos de tejidos. Mientras que el genoma incluye todos los genes que se encuentran en el ADN de nuestras células, ya estén activos o inactivos, el transcriptoma incluye los genes que están activos en los distintos tipos de células de nuestro cuerpo, explica Lingzhao Fang, uno de los principales investigadores de los nuevos hallazgos.
"Examinamos qué genes están activos y cómo se regulan en 34 tipos diferentes de tejido en cerdos, y lo comparamos con estudios similares en humanos. Examinamos desde tejido testicular hasta células de la piel y diversas células cerebrales", afirma y prosigue: "Nadie había realizado un estudio de esta envergadura y exhaustividad, y esperamos que los nuevos conocimientos puedan marcar la diferencia tanto en la agricultura como en la industria farmacéutica".
Más conocimientos útiles a partir del ARN
Hace poco más de 20 años, un grupo de más de 1.000 investigadores consiguió cartografiar todo el genoma humano. Tras completar el proyecto, los investigadores esperaban poder desarrollar tratamientos para casi todas las enfermedades, porque ahora conocían el código y podían identificar los errores.
Pero la historia no fue así.
Los investigadores pronto descubrieron que hay una gran diferencia entre los genes del recetario de un individuo y las recetas que realmente se utilizan y traducen en los distintos tipos de células.
Esto es lo que también se conoce como genotipo y fenotipo, refiriéndose el fenotipo a los rasgos o síntomas que pueden observarse en un individuo. Debido al mayor papel que desempeña el transcriptoma, una persona puede tener la disposición genética para una enfermedad sin padecerla realmente.
En otras palabras, dos personas que, sobre el papel, tienen la misma mutación de enfermedad no necesariamente enferman en la misma medida. Con un mayor conocimiento del papel del transcriptoma en las distintas enfermedades, es posible desarrollar medicamentos mejores y más específicos.
Y ésta es un área en la que los resultados del estudio de Lingzhao Fang pueden ser útiles cuando se trata de cerdos como animales de laboratorio.
"Los cerdos resultan más adecuados como animales para probar nuevos medicamentos. Como los distintos tipos de tejidos de cerdos y humanos son muy similares, de hecho más similares de lo que pensábamos, la industria farmacéutica puede probar la seguridad de nuevos medicamentos en cerdos con mucha más precisión", afirma.
La agricultura también puede ser más ecológica
La industria farmacéutica no es la única que puede beneficiarse de los nuevos resultados. Según Lingzhao Fang, la agricultura también puede utilizar los resultados en sus esfuerzos por criar cerdos con un impacto climático reducido.
"Nunca antes se había hecho una cartografía tan completa de los genes activos en distintos tipos de tejidos. Nuestros resultados permiten determinar con mayor precisión los mecanismos genéticos que conducen a diferentes rasgos deseables en los cerdos, afirma y prosigue: "Por ejemplo, rasgos que los hacen más respetuosos con el clima. Nuestra cartografía también allana el camino para que los investigadores editen genes porcinos con mucha más precisión y desarrollen así propiedades totalmente nuevas en el futuro. Como ahora sabemos más sobre una amplia gama de rasgos de los cerdos, otros investigadores pueden utilizar más fácilmente técnicas de edición genética como CRISPR para cambiar genes o insertar nuevas secuencias con propiedades más ecológicas".
Cartografía de otros animales
El cerdo no es el primer animal cuyo transcriptoma han cartografiado Lingzhao Fang y sus colegas. Empezaron con vacas hace unos años y tienen previsto cartografiar otros animales en los próximos años.
"Ya tenemos en marcha un estudio sobre pollos. Está en proceso de revisión por pares, pero esperamos publicarlo a principios del año que viene", dice.
Además de pollos, cerdos y vacas, el equipo de investigación está estudiando cabras, ovejas, caballos y patos con el mismo método. Explica que el objetivo final no es sólo hacer más ecológica la agricultura, sino también comprender mejor la biología animal y humana fundamental.
"Cuando hayamos completado el proyecto, habremos adquirido una mayor comprensión básica de la biología y la evolución de una serie de animales. Este conocimiento puede ser útil en otras áreas", afirma y continúa: "Por ejemplo, tenemos problemas con la transmisión de enfermedades entre humanos y animales de granja. Nuestra cartografía puede proporcionarnos los conocimientos necesarios para limitar y prevenir brotes en el futuro".
Una de las razones por las que Lingzhao Fang estudia animales de granja y no salvajes es que es fácil acceder a muestras de tejidos y a grandes cantidades de datos. Sin embargo, los conocimientos obtenidos también pueden utilizarse en relación con animales salvajes e incluso extinguidos.
"Obtendremos una comprensión fundamental de la biología de varios animales diferentes, y todos ellos tienen primos salvajes que básicamente funcionan de la misma manera", concluye.
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