Models de ratolí, cèl·lules mare i gens en el Premi Nobel de Fisiologia o Medicina

2007/10/08 Galarraga Aiestaran, Ana - Elhuyar Zientzia

• Genetika
• Anatomia/Fisiologia
• Medikuntza
• Sariak

Els tres investigadors han realitzat troballes clau en la recerca de la recombinació d'ADN de cèl·lules mare i mamífers d'origen embrionari. Gràcies al seu treball, s'ha desenvolupat una tecnologia de creació gènica ( gene-target ) de gran importància en biomedicina.

La font gènica s'utilitza tant en la recerca bàsica com en la recerca de noves teràpies i actualment permet realitzar qualsevol canvi d'ADN en el genoma del ratolí. Sovint s'utilitza per a inactivar un gen determinat. Aquesta tècnica es diu knockout. Les cèl·lules dels ratolins parteixen de les mares, inactiven un gen de la cèl·lula mare, de manera que el ratolí que es desenvolupa no tindrà aquest gen. Amb això, els investigadors han pogut conèixer el paper de molts gens.

Fins avui s'han inactivat més de 10.000 gens de ratolí (aproximadament la meitat dels gens que conté el genoma de mamífers) i s'han creat més de 500 models de ratolí per a investigar malalties humanes com el càncer, malalties degeneratives del sistema nerviós o malalties cardiovasculars.

La recombinació per a canviar els gens

En la distribució de les cèl·lules es produeix un intercanvi d'informació genètica en cada parell de cromosomes, és a dir, es recombinan. Capecchi i Smithies sospiten que la recombinació podria utilitzar-se per a modificar certs gens i ho van estudiar per a aconseguir-ho.

Capecchi va demostrar que entre l'ADN estrany i els cromosomes es podia produir una recombinació en cèl·lules de mamífers, entre altres coses va demostrar que els gens defectuosos podien ser reparats mitjançant l'ADN introduït externament. Smithies, per part seva, va intentar solucionar els gens mutats. En aquests assajos va descobrir que en tots els gens es poden produir canvis mitjançant la recombinació.

Cèl·lules mare, punt de partida

Les primeres cèl·lules estudiades per Capecchi i Smithies no eren aptes per a formar ratolins amb gens inactivats. Necessitaven un altre tipus de cèl·lules capaces de transmetre a les generacions esdevenidores els canvis produïts en l'ADN. Les cèl·lules reproductores, els espermatozoides i els òvuls són les úniques cèl·lules capaces de fer-ho.

Martin Evans va descobrir que les cèl·lules mare dels embrions de ratolí podien ser apropiades per a introduir material genètic en les cèl·lules reproductores i, a partir d'aquí, va desenvolupar la tècnica de crear ratolins (ratolins knockout) amb certs gens inactius.

En 1989 es va publicar la primera recerca en la qual s'esmenta el ratolí amb un gen inactiu per recombinació amb cèl·lules mare embrionàries. Des de llavors han creat molts tipus de ratolí d'aquest tipus que permeten investigar qualsevol aspecte de la fisiologia dels mamífers, des del desenvolupament de l'embrió fins a les malalties greus. També s'utilitzen per a investigar l'efecte de la teràpia gènica. I tot això gràcies als tres investigadors que enguany rebran el Premi Nobel de Fisiologia i Medicina.