Prótesis puede ser un salvavidas cuando una persona pierde una extremidad, pero ¿no sería mejor si pudiéramos volver a hacer crecer esa parte faltante en lugar de hacerlo? uno impreso en 3D? Los anfibios, como la salamandra mexicana Axolotl, pueden regenerar extremidades y es por eso que los científicos han estado estudiando su fisiología única durante más de 150 años. Un equipo de científicos en Viena fue más allá de la fisiología y profundizó en la genética de la salamandra, identificar genes involucrado en el crecimiento del tejido de las extremidades. Puede que todavía estemos muy lejos de que nos crezcan nuevos brazos y piernas, pero este descubrimiento nos acerca un paso más a la comprensión de cómo se produce esta regeneración a nivel molecular y genético.
La regeneración de miembros perdidos puede parecer ciencia ficción, pero no lo es. La salamandra mexicana Axolotl es particularmente experta en volver a crecer partes del cuerpo. Puede hacer que vuelvan a crecer músculos, huesos e incluso nervios unas pocas semanas después de una lesión. No sólo puede regenerarse cuando se le ordena, sino que el miembro recién formado es un sustituto perfecto del que se perdió. Increíblemente, la salamandra también puede reparar una médula espinal o tejido de la retina dañado, lo que hace que sus habilidades sean casi divinas. No es de extrañar que los científicos lo hayan estado cultivando en el laboratorio y estudiándolo con tanta intensidad.
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Dirigido por la investigadora Elly Tanaka, el equipo de científicos, ahora en el Instituto de Investigación de Patología Molecular (IMP) de Viena, trabaja con una de las colonias de Axolotl más grandes del mundo. Mientras trabajaba en el Centro DFG de Terapias Regenerativas de Dresde en la Universidad Técnica de Dresde y en el Instituto Max Planck de Biología Celular Molecular and Genetics (MPI-CBG), Tanaka y su equipo descubrieron algunas de las células y vías moleculares que controlan la regeneración del Axolotl. proceso. Este descubrimiento proporcionó una visión más profunda de cómo funciona la regeneración, pero necesitaban datos genéticos para llenar los vacíos.
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Para comprender mejor este proceso de regeneración, los científicos vieneses decidieron emprender la ardua tarea de secuenciar todo el genoma del Axolotl. Hasta ahora, los intentos de secuenciar el genoma completo han fracasado debido al asombroso tamaño de la compleja composición genética de la salamandra. Con 32 mil millones de pares de bases, el genoma del Axolotl es diez veces más grande que el genoma humano. No sólo es grande, sino que también contiene muchas secuencias repetitivas de gran tamaño que las máquinas de secuenciación y el software de análisis genómico existentes no pueden manejar.
Tanaka, junto con Michael Hiller y Gene Myers de MPI-CBG y Siegfried Schloissnig del Instituto Heidelberg para Estudios Teóricos (HITS), pudieron secuenciar, ensamblar y analizar el genoma completo utilizando PacBio plataforma. PacBio es único porque puede secuenciar una vasta región de un genoma en una sola lectura. Incluso con este secuenciador de alta potencia, se necesitaron 72,5 millones de lecturas y un software personalizado desarrollado conjuntamente por los investigadores para unir todos estos datos.
Una vez que el genoma se ensambló con éxito, los científicos lo analizaron e identificaron varios genes que solo existen en el Axolotl y otros anfibios similares que pueden regenerar tejidos de las extremidades dañadas. "Ahora tenemos el mapa en nuestras manos para investigar cómo se pueden volver a crecer estructuras complicadas como las piernas", dice el investigador postdoctoral y coautor del IMP Sergej Nowoshilow en comunicado de prensa de la Sociedad Max Planck. El genoma del Axolotl recientemente secuenciado está disponible públicamente para que otros científicos lo utilicen en sus investigaciones sobre la regeneración de extremidades y tejidos.
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