Esta historia no comienza con Jenica sino con las moscas de la fruta, miles de ellas. Con el correr de los años, estos insectos comunes, del largo de una “f” de esta página, se han convertido en un animal experimental ideal para estudiar la forma en la que los genes controlan el desarrollo de un organismo para que éste se convierta en una criatura compleja y completamente formada a partir de una sola célula —tarea que las moscas de la fruta realizan en menos de 10 días—.

Matthew Scott utilizó la Drosophila melanogaster para examinar dos clases de genes del desarrollo en la Universidad de Colorado, donde instaló su primer laboratorio en los años 80. Una de las clases de estos genes —los genes de segmentación— divide al embrión de la mosca en segmentos que se convierten eventualmente en las distintas partes del cuerpo de la mosca adulta. La otra clase de genes —genes que contienen homeobox— le da a estos segmentos sus características distintivas: una cabeza, dos alas, seis patas, un tórax y las 10 secciones del abdomen de la mosca.

Un gen de segmentación llamado patched, que fue descubierto por los investigadores alemanes Christiane Nüsslein-Volhard y Eric Wieschaus, parecía particularmente intrigante. Los estudios sobre este gen fueron incentivados por la llegada de Joan Hooper al laboratorio de Scott, quien ahora se encuentra en el Centro de Ciencias de la Salud de la Universidad de Colorado, en Denver. Si se mutaba a patched en un embrión de mosca, era como si se hubiera roto la brújula que determina la polaridad de cada segmento del cuerpo de la mosca. "Las estructuras se invertían parcialmente", dice Scott. "Se conseguía una duplicación de imagen especular de patrones". En 1989, Hooper y Scott clonaron el gen patched.

Pero los investigadores todavía no tenían mucha idea de cómo el gen patched hacía lo que hacía. Para descubrir su función, varios grupos buscaron genes similares en otros organismos. Resultó que un gen de la mosca conocido como hedgehog, que estaba relacionado funcionalmente con patched, tenía un gen que se correspondía, u homólogo, en ratones. Estas noticias hicieron que el equipo de Scott se afanara aún más por encontrar los homólogos mamíferos de patched.

Sin embargo, resultaba muy difícil ir directamente del gen patched de la mosca a un gen equivalente en ratones, de modo que Scott y sus colegas decidieron utilizar una metodología evolutiva “escalonada”. Comenzaron con varios insectos —primero mosquitos y luego mariposas y escarabajos de la flor, y en cada caso encontraron un homólogo—. En cada paso, aprendieron más sobre el gen y qué partes de él habían permanecido iguales durante cientos de millones de años de evolución.

Finalmente se sentían listos para emprender los estudios en mamíferos. Después de un año y medio de trabajo, una estudiante de doctorado y un estudiante posdoctoral del laboratorio de Scott —Lisa Goodrich y Ron Johnson— encontraron un homólogo de patched en ratones. Johnson lo llama “su gran éxito” y le da mucho del crédito a Goodrich, a quien describe como extremadamente tenaz en su metodología.

Con el gen patched de ratón en su poder, el equipo de Scott salió a la caza de la versión humana. El encontrarlo fue relativamente fácil, especialmente cuando observaron los aminoácidos (los ladrillos de construcción de las proteínas) para los cuales los genes tienen las recetas. Cada aminoácido está especificado por una secuencia de tres pares de bases de ADN. Cuando los investigadores compararon los aminoácidos producidos en células de ratón y de ser humano, encontraron que el 94 por ciento de la secuencia del aminoácido del gen patched de ratón era idéntico al de los seres humanos. (En contraste, sólo el 40 por ciento de la secuencia de aminoácidos del gen patched de la mosca de la fruta era idéntico al de los seres humanos).

“Nunca antes habíamos trabajado con material humano”, recuerda Scott. Pero Stanford tiene un centro para el genoma humano, así que les pidieron a Rick Myers y David Cox, dos genetistas que lo dirigen, que les mapearan al nuevo gen para ubicarlo en un cromosoma humano. "Entonces se hizo realmente interesante", dice Scott. "Lo que se obtiene es la ubicación aproximada en un mapa y una lista de otros genes cercanos, y se analizan los otros genes esperando que algo resulte estar relacionado —un síndrome que provoque defectos de nacimiento, por ejemplo—".

Sólo una enfermedad resultó familiar en la región cercana a patched. La enfermedad era el síndrome de nevo basocelular. "Los tejidos afectados correspondían de forma casi exacta a las áreas donde sabíamos que estaba funcionando esta vía, basados en nuestros estudios en ratón", dice Scott. "En las personas, los defectos en el gen patched pueden causar espina bífida, polidactilia —que significa tener dedos adicionales—, anormalidades en las costillas, y cáncer de piel y de cerebro. Todos éstos son los lugares donde el gen patched está activo en ratones".

Sin embargo, "había mucho escepticismo en mi laboratorio", dice Scott. "Rick Myers ya me había advertido que cuando se mapea un gen, siempre se encuentra algo cerca de la localización en el mapa que parece realmente bueno —y casi siempre está mal—".

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Lisa Goodrich y Matthew Scott comenzaron con el gen patched de las moscas y encontraron un gen equivalente en ratones, lo que pronto los llevó al gen equivalente en humanos.

Foto: Barbara Ries

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