cUn avance científico sin precedentes ha desafiado la comprensión de los orígenes evolutivos de las células madre. Usando herramientas genéticas de organismos unicelulares, investigadores lograron crear un ratón vivo. Este experimento no solo explora las raíces genéticas de la pluripotencia celular, sino que también redefine cómo entendemos la evolución desde los ancestros unicelulares hasta los animales multicelulares.
La sorprendente creación de un ratón con genes antiguos
En una colaboración entre la Universidad Queen Mary de Londres y la Universidad de Hong Kong, científicos han utilizado genes provenientes de los coanoflagelados, los parientes unicelulares más cercanos a los animales, para crear células madre en un ratón. Los coanoflagelados, aunque carecen de células madre, contienen versiones primitivas de los genes Sox y POU, esenciales para la pluripotencia celular en mamíferos modernos.
El proceso comenzó con la inserción de genes Sox de coanoflagelados en células de ratón, sustituyendo el gen Sox2 nativo. Esto permitió reprogramar las células hacia un estado pluripotente, capaz de convertirse en cualquier tipo celular. Para probar su funcionalidad, los investigadores inyectaron estas células en un embrión en desarrollo, dando lugar a un ratón quimérico. Este ratón mostró características físicas provenientes tanto del embrión original como de las células reprogramadas, confirmando la eficacia de los genes antiguos en la creación de un organismo vivo.
El logro no solo es impresionante desde un punto de vista técnico, sino que también ofrece una prueba tangible de la continuidad evolutiva entre los organismos unicelulares y los multicelulares. Como explicó el Dr. Alex de Mendoza, líder del estudio:
“Estamos presenciando una continuidad extraordinaria de funciones a lo largo de casi mil millones de años de evolución”.
Este experimento demuestra que herramientas genéticas esenciales para los animales modernos surgieron mucho antes de que la vida multicelular existiera, señalando su posible papel en la transición evolutiva hacia organismos más complejos.
Raíces evolutivas y aplicaciones futuras
El descubrimiento revela que los genes Sox y POU, conocidos por regular procesos genéticos clave en células madre, originalmente tenían funciones básicas en los coanoflagelados. Estos organismos unicelulares, aunque simples, habrían utilizado estas herramientas para adaptarse a su entorno, sentando las bases para que los animales multicelulares las reutilizaran en la construcción de cuerpos complejos.
Los coanoflagelados, al compartir un ancestro común con los animales, representan un puente evolutivo crucial. Según el Dr. de Mendoza:
“Aunque los coanoflagelados no tienen células madre, sus genes probablemente controlaban procesos celulares básicos que luego fueron adaptados para la multicelularidad”.
Este descubrimiento no solo aporta al campo de la biología evolutiva, sino que también abre la puerta a innovaciones en medicina regenerativa. Comprender cómo surgieron y evolucionaron las herramientas genéticas que controlan la pluripotencia podría mejorar las técnicas actuales de reprogramación celular. Por ejemplo, las terapias con células madre podrían optimizarse para regenerar tejidos o tratar enfermedades degenerativas de manera más eficiente.
Además, el equipo plantea la posibilidad de desarrollar versiones sintéticas de estos genes, diseñadas para superar las limitaciones de sus equivalentes modernos en aplicaciones médicas. Este enfoque podría revolucionar cómo abordamos problemas como la regeneración de órganos y el tratamiento de lesiones crónicas.
El experimento también destaca la importancia de explorar las raíces evolutivas de los mecanismos biológicos. Como señaló el Dr. Ralf Jauch, coautor del estudio:
“Estudiar estas herramientas genéticas antiguas nos permite innovar con una visión más clara de cómo modificarlas u optimizarlas para aplicaciones futuras”.
Una revolución en el estudio de la pluripotencia celular
Este avance no solo redefine el estudio de las células madre, sino que también ofrece una perspectiva fascinante sobre la. Al rastrear los orígenes de genes clave hasta ancestros unicelulares, los científicos han iluminado un capítulo poco comprendido de la historia evolutiva.
La reutilización de herramientas genéticas a lo largo de mil millones de años subraya la versatilidad de la biología evolutiva. Los mecanismos que alguna vez controlaron procesos básicos en organismos unicelulares fueron adaptados y perfeccionados por la vida multicelular para construir estructuras complejas y especializadas.
Este descubrimiento también plantea preguntas filosóficas sobre los orígenes de la vida multicelular. Si genes esenciales para los animales modernos ya existían en organismos unicelulares, ¿qué otros procesos biológicos podrían tener raíces similares? Esta investigación abre nuevas áreas de estudio, desde la biología sintética hasta la evolución de sistemas celulares complejos.
El uso de genes antiguos para crear un ratón vivo marca un antes y un después en la ciencia. Este hito no solo amplía nuestra comprensión de los orígenes evolutivos, sino que también señala nuevas posibilidades para la medicina regenerativa y la biología sintética. La continuidad genética entre organismos unicelulares y multicelulares es un recordatorio poderoso de nuestra conexión con los orígenes de la vida en la Tierra.
Referencia:
- Nature Communications/The emergence of Sox and POU transcription factors predates the origins of animal stem cells. Link.
