Que le corten la cabeza!

En los tiempos medievales, la pena de muerte más común era morir decapitado en la guillotina, “que le corten la cabeza” era quizá la frase más temida por los insurgentes y personas que se rebelaban contra los monarcas de turno. Sin embargo, esto no sería ningún inconveniente para la planaria y esta podía seguir sublevándose las veces que quisiera gracias a que posee el gen Smed-prep. Dos investigadores de la Universidad de Nottingham, Daniel Felix y Aziz Aboobaker, investigaron la importancia y funcionamiento de este gen.

La planaria es el organismo modelo para entender todos los aspectos de la regeneración. La Schmidtea mediterranea tiene la capacidad única de regenerar cualquier parte de su cuerpo, incluso su cabeza, cerebro y sistemas sensoriales. Y no sólo eso, tu puedes cortar a este gusano en trocitos chiquitos de menos de 1mm y cada trocito se podrá regenerar en un nuevo individuo, esto gracias a que el 25% de sus células son células madre (células indiferenciadas con la capacidad de convertirse en cualquier tipo de célula). La planaria tiene la capacidad de dirigir estas células madre rápidamente al lugar del daño.

Este gen, el Smed-prep, regula la localización y estructura del cerebro de la planaria en el momento de la regeneración. Para encontrar este gen Aboobaker & Felix escanearon todo el genoma del S. mediterranea en busca de genes del desarrollo, y observaron que el gen Smed-prep podría ser un buen candidato ya que se expresaba en la cabeza del gusano. Así que diseñaron un ARN de interferencia para unirse al ARN mensajero del gen Smed-prep y inhibir su expresión (apagar el gen) y observaron que las planarias fueron incapaces de regenerar sus cabezas después de la amputación, sin embargo otros procesos de regeneración no se vieron afectados. Y cuando el gen se expresaba en otras partes del cuerpo, regeneraba la cabeza en esos lugares. Virtualmente, la planaria podría tener una cabeza donde le venga en gana, claro que naturalmente el gen sólo se expresa en un lugar… donde debe ir la cabeza.

Los seres humanos también tienen un gen con estructura bioquímica y secuencia genética similar al Smed-prep pero se desconoce cual sea su función. Genes relacionados en otros vertebrados como los ratones y peces cebra también se expresan en el cerebro durante la formación del embrión. Esto indicaría la presencia de un ancestro común lo cual sería muy interesante de entender desde la perspectiva evolutiva. Además, este descubrimiento sería un buen modelo para entender el funcionamiento de las células madre y poder aplicarlas en las ciencias de la salud y la biomedicina.

No podemos regenerar neuronas simplemente insertando células madre al cerebro porque deben tener algún mecanismo que las programe y las guíe para formar el tipo de células que queremos. Aún no sabemos como hacer esta “programación” pero si sabemos que genes pueden estar involucrados. Así que el siguiente paso en esta investigación es identificar los genes que son regulados cuando Smed-prep está activo e inactivo.

Referencia:

Felix DA, & Aboobaker AA (2010). The TALE class homeobox gene Smed-prep defines the anterior compartment for head regeneration. PLoS genetics, 6 (4) PMID: 20422023