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Las propiedades físicas se incorporan al estudio de la embriogénesis

A finales de la década de 1970, dos jóvenes biólogos decidieron acometer una investigación insólita. Motivados por conocer las leyes que rigen la diferenciación de las células de un embrión para formar las diferentes partes de un organismo, el estadounidense Eric Wieschaus aunó fuerzas con su colega alemana Christiane Nüsslein-Volhard y trabajaron durante meses en la identificación y clasificación de los genes que controlan la embriogénesis de Drosophila Melanogaster. Lo hicieron mediante cribados sistemáticos de los insectos. Pacientemente, con experimentos de prueba y error, determinaron qué genes concretos al mutar causan alteraciones en el desarrollo larvario, malformaciones como la aparición de la cabeza en el extremo opuesto del tórax del animal, o la desaparición de un segmento, una antena o un órgano vital. Los resultados de esa exhaustiva búsqueda, realizada en el Laboratorio Europeo de Biología Molecular en Heidelberg, en Alemania, se publicaron en Nature en 1980.

 

El hallazgo asentó las bases del estudio del desarrollo embrionario temprano, incluido el de los organismos superiores, y mereció en 1995 el premio Nobel de Fisiología y Medicina, que ambos científicos compartieron con Edward Lewis, del Instituto Tecnológico de California. Dos décadas después, Eric Wieschaus es profesor de Biología Molecular en la Universidad de Princeton, en New Jersey. Recientemente, ha impartido una conferencia en el Centro de Biología Molecular (CBM) Severo Ochoa en Madrid.

 

 

21 de de febrer de 2018

"Nunca entenderemos por completo el desarrollo embrionario hasta que conozcamos la conexión entre la actividad genética y las fuerzas físicas"

P. Durante años ha investigado en los genes que controlan el destino celular; ahora indaga en cómo esos genes cambian morfológicamente a la célula en el desarrollo embrionario. ¿Con qué objetivo?

R. Creo que no vamos a entender por completo el desarrollo embrionario hasta que no conozcamos bien la conexión entre genes y actividad genética y las fuerzas físicas y propiedades como la rigidez o la elasticidad celulares. Para eso tenemos que adoptar la perspectiva del físico o del bioingeniero, de manera que podamos predecir qué ocurrirá con la célula, qué cambios se producirán en su forma si aplicamos una fuerza determinada. Además, una célula está conectada a muchas otras, nunca está aislada: ¿basta con entender el funcionamiento de una célula individual o necesitamos conocer la mecánica de los grupos celulares para comprender cómo un grupo de células terminan convirtiéndose en un tubo neuronal o en una estructura mayor? Creo que esas preguntas en torno a los mecanismos que controlan el tamaño, la posición de la célula durante el desarrollo embrionario son relevantes hoy.

 

P. ¿Pueden esas células inducir el destina de la célula?

R. Personalmente, considero que el destino de la célula está controlado casi exclusivamente por factores químicos: se basa en moléculas, factores de transcripción, vías de señalización. Pero el ADN no está aislado, sino en un entorno físico, por lo que también deben influir otros elementos.

 

P. No ha demostrado el cóctel de factores de transcripción de Shinya Yamakana lo que es suficiente para la diferenciación celular?

R. Desde luego, el hallazgo de Yamakana de que cuatro factores de transcripción bastan para cambiar el destino celular es el argumento más sólido para apoyar el modelo químico del que hablaba. Pero también en esos experimentos solo una pequeña fracción de las células acaban programadas completamente; desconocemos qué otras propiedades influyen. Los factores de transcripción son esenciales, son el lenguaje de la vida, pero esta se produce en un entorno físico u eso tiene que influir; por eso lo estudiamos.

 

P. ¿Qué aporta esa perspectiva física a la investigación biológica?

R. La física es capaz de medir con precisión, lo vemos con la astronomía. En biología también medimos, pero el conocimiento precede más de la experimentación. Otro aspecto que puede aportar la física es el de la generalización. Es la ciencia de las grandes teorías. La biología en cambio es más tímida con las grandes ideas.

 

P. Esa forma de investigar suena muy diferente de los experimentos que le llevaron al Nobel…

R. Lo que hicimos en Heidelberg era necesario entonces. Quizá ahora, con la actual tecnología, no nos habríamos detenido en ideas tan sencillas como las de esos experimentos, pero al final pienso que fueron útiles para el conocimiento científico.

 

P. ¿Cuál de sus hallazgos diría que ha tenido más impacto en la medicina?

R. La identificación de los genes implicados en el desarrollo embrionario permitió a otros laboratorios caracterizarlos en humanos. Nuestros trabajos fueron importantes para la descripción de vías de señalización como la de Wnt o de hedgehog, que están implicadas en diversas enfermedades humanas, entre ellas el cáncer.

 

"El Nobel fue una sorpresa, sabíamos que habíamos encontrado algo útil, pero yo nunca esperé el reconocimiento de la acadmia sueca"

P. La academia sueca le premió joven. ¿Cómo incidió eso en su posterior carrera?

R. Sabíamos que habíamos encontrado algo útil para la comunidad científica, pero recibir el premio Nobel fue toda una sorpresa. Puede que gracias a ello haya podido evitar cierto trabajo administrativo que en algún punto hubiera tenido que asumir. Me ha dado el respaldo para continuar con lo que me hace feliz: Investigar y enseñar.

 

 

Texto de Sonia Moreno para Diariomedico.com (Necesita registro)

 

 

 

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