Un experimento que involucra los ojos de las moscas ofrece un ejemplo prometedor de cómo la investigación en organismos modelos puede conducir a nuevos tipos de tratamiento para enfermedades humanas —incluso para las que parecen no tener solución como el Alzheimer y otras enfermedades que son causadas por células dañadas o moribundas—.

Se eligió a las moscas para este experimento porque, como explica Nancy Bonini, investigadora del HHMI en la Universidad de Pensilvania, "las enfermedades progresivas y de inicio tardío, tales como el Alzheimer o el Parkinson, pueden tardar meses o años en desarrollarse en modelos en ratón, pero en moscas tardan solamente 10 días".

Bonini se concentró en un grupo de enfermedades hereditarias del cerebro que son causadas por un número peculiarmente grande de repeticiones del triplete CAG de ADN, que codifica para el aminoácido glutamina. Estas enfermedades son la Huntington, que mató al cantante de música folklórica Woody Guthrie; ataxia espinocerebelosa de tipo 3 (SCA3, también conocida como enfermedad de Machado-Joseph); y por lo menos otras seis dolencias que comienzan típicamente en la edad adulta. En cada caso, las personas cuyos genes tienen menos de 35 repeticiones de CAG permanecen sanas, mientras que las que tienen un gen que típicamente contiene más de 40 repeticiones, se enferman. Aparentemente, las proteínas que resultan de este exceso de glutamina no se pueden plegar en su forma apropiada. Como consecuencia, se vuelven tóxicas para las neuronas y las matan lentamente.

El experimento demostró cómo se puede ayudar a tales proteínas a recuperar su forma normal. Bonini y sus colegas de la Universidad de Pensilvania y de la Universidad de Iowa sabían que una clase especial de proteínas, llamadas chaperonas, tiene la función de guiar a otras proteínas para que logren su estructura apropiada. ¿Una fuente adicional de estas chaperonas estimularía a las proteínas lo suficiente como para evitar que se vuelvan tóxicas para las neuronas?

Para descubrirlo, los investigadores primero hicieron moscas transgénicas que contenían el gen humano SCA3 —y las retinas de las moscas se degeneraron rápidamente—. Luego, hicieron moscas con el gen SCA3 y un gen para una proteína chaperona humana, HSP70. Esto produjo un rescate dramático: la chaperona suprimió la enfermedad y el ojo parecía normal otra vez (véase la foto de abajo, a la derecha).

"Muchas enfermedades neurodegenerativas humanas distintas aparecen debido a estructuras proteicas tóxicas", dice Bonini, "así que estos resultados pueden aplicarse a una gran cantidad de trastornos".

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Ojo normal de Drosophila, con estructura normal y pigmentación completa. Las células de cada una de las 800 unidades idénticas del ojo están dispuestas en un patrón preciso.

Muchas de las neuronas retinales de esta mosca transgénica están enfermas y su retina se ha degenerado debido a las proteínas tóxicas producidas mediante la inserción del gen humano SCA3.

Después de recibir el tratamiento —un suministro adicional de proteínas chaperonas— el ojo de la mosca parece normal externamente y su estructura interna se ha restaurado en gran parte.

Fotos: John M. Warrick, H.Y. Edwin Chan, Gladys L. Gray-Board, Yaohui Chai, Henry L. Paulson, and Nancy M. Bonini, Nature Genetics, vol. 23, p. 426, fig. 2, December 1999, ©1999 Nature America Inc.

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