Pese a que en las últimas décadas, un sinnúmero de investigaciones han permitido conocer más los factores que intervienen en el desarrollo embrionario de los seres humanos y de otras especies, aún son numerosos los interrogantes sin respuesta científica. El estudio del desarrollo embrionario, permite entender cómo se originan malformaciones congénitas, o bien, cómo se producen distintos tipos de cáncer, entre otras enfermedades. La opinión de los expertos.

(16/01/09 – Agencia CyTA-Instituto Leloir. Por Bruno Geller) – Entre muchos otros temas, la curiosidad por la naturaleza llevó al artista y científico Leonardo Da Vinci a interesarse por el desarrollo de los embriones. Algunas de sus detalladas ilustraciones científicas describen úteros en gestación, con fetos humanos en diversas etapas.

La pasión que despierta la embriología no sólo desveló a científicos del pasado, sino que aún continúa estimulando el trabajo de investigadores en el campo de la biología del desarrollo, tanto en la Argentina como en el exterior. “Cada vez se sabe más sobre el desarrollo embrionario, pero todavía estamos muy lejos de poder decir cuáles son todos los sucesos que terminan constituyendo a un ser humano, o a un organismo de otra especie”, señaló el biólogo Pablo Wappner, investigador del Conicet y jefe del Laboratorio de Genética y Fisiología Molecular del Instituto Leloir.

Por su parte, el premio Nobel de Medicina y Fisiología de 1995, el doctor Eric Wieschaus, investigador y docente en la Universidad de Princeton, en Estados Unidos, señala que la investigación basada en modelos animales permite conocer procesos que ocurren también en los humanos. “Dado que compartimos información genética con el resto de las especies, su estudio es útil para comprender malformaciones congénitas, o bien entender cómo se producen distintos tipos de cáncer u otras enfermedades”, dijo el experto en biología celular.

Junto a otros colegas, Wieschaus recibió el Nobel por haber descubierto ciertos mecanismos genéticos que regulan el desarrollo embrionario. (Ver recuadro UN PREMIO NOBEL ENTRE EL ARTE Y LA CIENCIA)

Ranas, gusanos, peces y gallinas en el microscopio

“Para lograr avances en el campo de la biología del desarrollo es necesario que los científicos trabajemos en forma conjunta”, indicó Wappner

Por esta razón, Pablo Wappner y un equipo de colegas de las sociedades de Biología del Desarrollo de los Estados Unidos y de América Latina y la Fundación Instituto Leloir organizaron recientemente en Buenos Aires un curso internacional de posgrado denominado “Fronteras en biología del desarrollo: conceptos, técnicas y organismos modelo”, que recibió el apoyo de la National Science Foundation (NSF) y de los Institutos de Salud de los Estados Unidos (NIH). Los resultados del curso fueron comentados y reconocidos en la edición de enero de la revista científica Developmental Biology.

A lo largo de 9 días, en jornadas diarias de 12 horas, un grupo compuesto por una treintena de biólogos de la Argentina, Brasil, Uruguay, Ecuador, Venezuela y Estados Unidos, entre otros países, tuvieron la oportunidad de participar en clases teóricas y prácticas que fueron impartidas por 24 profesores del país y del exterior, entre ellos el doctor Wieschaus.

“El equipo de profesores enseñó a los profesionales asistentes los secretos de diferentes modelos de experimentación que se emplean para el estudio del desarrollo embrionario. Desde pollos hasta ranas, pasando por gusanos, peces y ratones. Inclusive plantas”, apuntó Wappner.

En los laboratorios del Instituto Leloir, los participantes visualizaron en tiempo real el desarrollo de embriones normales y mutantes de la mosca Drosophila y realizaron experimentos con varios modelos.

“Con las ranas Xenopus Levis se recapitularon todos los estudios clásicos de embriología de esta especie que se han hecho en el campo de la biología del desarrollo desde fines del siglo XIX hasta el presente”, destacó Wappner.

Wieschaus, por su parte, resaltó que una de las ventajas que tienen los embriones de las especies animales como la mosca, la rana, o la gallina es que se desarrollan fuera de la madre y son fáciles de ver bajo el microscopio.

Hasta la fecha, se han identificado algunos genes que resultan clave en el desarrollo embrionario a partir de una célula indiferenciada. “Algunos interrogantes son fascinantes, por ejemplo, ¿qué factores determinan que un óvulo fecundado origine un individuo, gemelos, trillizos o más? Quedan muchas preguntas por responder”, dijo Weischaus.

El entusiasmo que generó el curso resultó tan intenso que, después de 12 horas de labor y aprendizaje diario, el cuerpo docente, junto con los estudiantes, dilataban su partida de los laboratorios para ir a cenar, poniendo en jaque la labor de los organizadores que habían elaborado un plan diferente para cada noche, con reservas en restaurantes típicos de Buenos Aires.

“Más de una vez le sugerimos a Eric Wieschaus que se llevara el microscopio al restaurante, pero ni así conseguíamos sacarlo del laboratorio”, bromeó Pablo Wappner.

Para Fernando Meijide, investigador y jefe de trabajos prácticos de la materia embriología animal del departamento de Biodiversidad y Biología Experimental de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA, “el curso fue fantástico. Algo que me impactó fue ver en tercera dimensión una rebanada de un embrión de la mosca Drosophila a través de un microscopio confocal. La imagen se puede observar en una pantalla y es posible rotarla. Con esa herramienta se puede ver la estructura del embrión desde cualquier ángulo”. En la actualidad, Meijide realiza estudios embriológicos con peces y anfibios autóctonos.

Otra alumna del curso, Juliana Aparecida Candido da Silva, investigadora de la Facultad de Ciencias Farmacéuticas de Ribeirão Preto de la Universidad de San Pablo, Brasil, agregó: “Me resultó muy interesante poder entrar en contacto con especialistas en modelos de experimentación como gallinas o ranas, ya que yo en el laboratorio trabajo con moscas.”

Candido da Silva y Meijide coincidieron en que la experiencia les servirá para incorporar nuevos conocimientos y modos de trabajo en sus respectivas líneas de investigación.

RECUADROUN NOBEL ENTRE EL ARTE Y LA CIENCIA

(16/01/09 – Agencia CyTA-Instituto Leloir. Por Bruno Geller) – Cuando era un niño soñaba con convertirse en artista, pero finalmente terminó dedicándose a la ciencia. A juzgar por los logros cosechados, no se equivocó en la elección. En 1995, el experto en biología del desarrollo Eric Wieschaus junto con sus colegas Nüsslein-Volhard y Edward B. Lewis, obtuvieron el premio Nobel de Medicina y Fisiología por haber descubierto que el desarrollo de los embriones depende de la actividad de un grupo de genes específicos.

Pese a haber puesto el norte en la investigación científica, dedicó sus tiempo libre al dibujo y la pintura, y a su vocación por la paz. En los años 60, por ejemplo, juntó firmas y participó en acciones de protesta contra la guerra de Vietnam.

-¿Por qué se dedicó a la embriología?

Una de las cosas más hermosas de la embriología es observar el desarrollo que tiene lugar en una célula individual hasta convertirse en un embrión y luego en un complicado organismo. Mis colegas y yo estábamos fascinados por averiguar por qué algunas células se diferenciaban para formar el cerebro, unas el estómago y otras los ojos, entre otros órganos. A partir de los años 80 realizamos experimentos para obtener resultados concretos.

-¿Qué experimentos se plantearon?

Decidimos que intentaríamos identificar los genes que eran importantes para que el embrión se desarrollara en forma normal. Con ese fin, empleando sustancias químicas modificamos miles de genes en miles de embriones de la mosca de la fruta. Producíamos una mutación en un gen y veíamos qué ocurría. En algunos embriones se producían cosas interesantes; algunas veces el embrión era más pequeño o sacaba un par extra de alas; otras, no desarrollaba músculos o no tenía cabeza. De ese modo, podíamos distinguir lo que hubiera dado paso un gen normal de haber estado presente.

– ¿Por qué eligieron a las moscas de la fruta para hacer esos experimentos?

En ese momento aún no era posible aislar el ADN porque no contábamos con las técnicas que hoy sí tenemos. El genoma humano y de otras especies no había sido descifrado. La única manera de llevar adelante nuestra investigación era elegir un pequeño animal (cuyos genes son similares a los humanos) que produjera muchos embriones y creciera rápidamente, como la mosca. Necesitábamos emplear miles de embriones de moscas para modificar sus genes en forma azarosa durante el desarrollo. Y luego, en función de análisis estadísticos, podíamos deducir que habíamos alterado cinco o seis veces cada gen. Sabíamos que teníamos una buena pregunta para responder, pero no sabíamos qué pasaría en el futuro. Pienso que nuestros experimentos fueron útiles porque permitieron responder interrogantes que eran importantes para los seres humanos.

El desafío sigue vigente.