Publicitat
Publicitat

La mosca del vinagre ja és un dels animals experimentals més populars. Tenim gens comuns i és fàcil de manipular. En poc més de 10 dies se n'obté una nova generació en què apreciar l'herència

La 'top model' del laboratori

Se la pot trobar voltant per la cuina, sobretot a l'estiu. N'hi ha que es posen nerviosos davant d'aquesta petita mosqueta. Però també hi ha qui l'adora. Per a molts científics, la Drosophila melanogaster , més coneguda com la mosca del vinagre, és la top model de la recerca científica. No és la més bonica, però està al darrere de la feina de sis premis Nobel. Des de Thomas H. Morgan, reconegut per l'acadèmia sueca per haver descrit els cromosomes i el seu paper en l'herència, fins a Edward Lewis, premiat per descobrir els mecanismes genètics darrere del desenvolupament embrionari. Avui s'utilitza per detectar gens que intervenen en el càncer, en malalties neurodegeneratives, addiccions i fins i tot en conductes que tenen paral·lelismes amb els humans.

L'any vinent Catalunya acollirà el principal congrés europeu al voltant d'aquest insecte. Milers i milers de científics dedicats en cos i ànima a manipular els gens d'aquesta mosqueta hi posaran en comú les seves troballes.

L'Institut de Recerca Biomèdica (IRB), com a organitzador, en serà l'amfitrió. I no és casual. Al seu centre de recerca al Parc Científic de Barcelona hi treballen els investigadors més punters en aquest àmbit. Molts són deixebles directes o indirectes d'un investigador històric, Antonio García Bellido, que el 1969, en ple franquisme, va arribar a Madrid i va crear escola en l'estudi d'aquest insecte. "En aquella època, davant el panorama de sequera científica, va ser dels pocs que van tirar endavant, entre d'altres, possiblement perquè el que feia requeria pocs recursos", explica Jordi Casanova, investigador de l'IRB que juntament amb Marco Milan i Cayetano López (al capdavant del projecte FliesCan, sobre càncer de cervell) són grans experts en l'insecte en qüestió. Junts, treballen en un ambiciós projecte: la creació del Fly Center, on volen crear mosques amb mutacions a mida per a altres investigadors.

Als laboratoris de l'IRB és normal trobar-hi tubs d'assaig plens de mosquetes alimentades per una espècie de farinetes. No són com les de casa, però. Són mutants, tocades i retocades per fer recerca sobretot al voltant del càncer. Però el que les fa més especials és que treballen amb gens que altres investigadors han detectat abans com a sospitosos en mostres de teixits de malalts. És un camí d'anada i tornada. Així, l'investigador Andreu Casali, juntament amb Casanova i Eduard Batlle, ha pogut generar tumors en mosques alterant els mateixos gens que afecten els humans amb càncer de còlon. L'experiment obre la porta a fer-la servir per provar nous medicaments.

Una mosca amb currículum

Però ¿què fa especial la mosca respecte a altres models animals, com el ratolí? En primer lloc, com passa amb tots els VIP, com més se'n sap més se'n parla. I sobre la Drosophila hi ha una gran quantitat de coneixement acumulat. La gran fita del seu llarg currículum és haver estat un dels primers éssers vius amb el genoma seqüenciat. A finals dels 90 es va completar el mapa amb els gens d'aquest insecte. No gaire més tard va arribar el genoma humà. Encara que la mosca té menys gens que els humans (entre 13.000 i 15.000 gens la mosca, i entre 30.000 i 40.000 els humans), l'estructura genètica bàsica és la mateixa. "El 75% dels gens que originen malalties en humans també es troben en la Drosophila ", explica Milan. "Té una estructura més senzilla però prou complicada perquè ens fem preguntes complexes", afegeix Casanova.

Un altre avantatge és que es reprodueixen molt ràpidament. En poc més de 10 dies es pot tenir una nova generació de mosques i, per tant, es poden apreciar els efectes i l'heretabilitat d'una mutació concreta. Acostumen a viure aproximadament un mes i el seu cicle biològic inclou una metamorfosi completa, de manera que resulta especialment important per als estudiosos de la biologia del desenvolupament. El desenvolupament és dins de l'ou, un cop fecundat, i dóna lloc a una larva que passa per tres estadis larvals successius i dues mudes fins a adquirir la mida final. Després es produeix la fase de nimfa, durant la qual té lloc la metamorfosi: es destrueixen la majoria de les cèl·lules de la larva i es formen els teixits de l'adult. Les femelles poden començar a pondre ous des del segon dia després d'emergir. En deu dies poden arribar a dipositar mig miler d'ous.

Per què una pota és una pota?

Una de les grans preguntes de la ciència és com en un embrió -que no és més que unes quantes cèl·lules mare totes iguals- arriba un moment en què les cèl·lules s'acaben diferenciant per especialitzar-se i formar, per exemple, una pota o un ull. Quines ordres hi ha al darrere? I no només això, ¿com migren aquestes cèl·lules? Aquesta pregunta s'explica amb un altre exemple, les cèl·lules que formen un braç són les mateixes que formen una cama, però ¿com saben que han de formar una extremitat i no una altra? Científics com Jordi Casanova, que fan recerca bàsica, manipulen les mosques per forçar processos i veure si fent canvis hi ha anomalies que apuntin als gens implicats.

Els gens encarregats de posar ordre quan un organisme s'està desenvolupant són els HOX. I les drosòfiles que més famoses s'han fet en aquests experiments són exemplars mutants amb quatre ales o amb una pota al cap, on hi hauria d'haver una antena. Fins i tot s'han fet néixer mosques sense ulls manipulant un gen, el PAX6, que va donar pistes per descobrir més tard que és el responsable d'una retinopatia que afecta els humans i que es pot heretar.

Un grup de recerca de l'IRB va detectar en la mosca un gen batejat amb nom català, Capicua (CIC, en la literatura científica), explica Jordi Casanova. "Es va veure que quan faltava a l'embrió després no se li desenvolupava ni el cap ni la cua. Hem vist que està sobreexpressat en molts tipus de càncer en humans", diu Casanova. Creuen que és el que, en definitiva, descontrola la divisió de les cèl·lules cancerígenes. També estudien les mutacions implicades en la metàstasi (quan les cèl·lules canceroses s'escampen pel cos i envaeixen altres òrgans).

En època de crisi, a l'hora de triar models experimentals els científics també n'han de tenir en compte el cost. Un ratolí, per exemple, requereix molts més mitjans per mantenir-lo. Però les mosques necessiten molt poca cosa. Viuen dins d'un petit tub d'assaig i només mengen una mena de farinetes amb molt de sucre. Per manipular-les n'hi ha prou d'adormir-les una mica i posar-les sota el microscopi.

Quan una mosca s'enfada

La drosòfila també és un bon model per estudiar el comportament dels humans. El seu circuit nerviós, encara que és molt més simple, té força similituds amb el nostre i en el seu minúscul cervell hi ha regions anàlogues. Marco Milan i Joan Guinovart, director de l'IRB, han publicat recentment un estudi en el qual s'ha modelitzat en mosques la malaltia de Lafora, que fa que a partir dels 15 anys els nens tinguin crisis epilèptiques i entrin en un ràpid procés de neurodegeneració. La causa és l'acumulació de glicogen (sucre) a les neurones. "Els responsables són dos gens mutats", explica Milan.

Els paral·lelismes entre el seu cervell i el nostre no només és útil per trobar les claus de malalties neurodegeneratives, sinó també per determinar les bases biològiques d'algunes conductes. A la mosca del vinagre, que és molt pacífica, se l'ha dut a situacions perquè s'enfadi i demostri la seva agressivitat. Se l'ha fet addicta al tabac, a la marihuana, a l'alcohol i a la cocaïna. Sempre amb l'objectiu de detectar els gens que predisposen a aquestes conductes i, per tant, donar pistes sobre si hi ha una predisposició que es pot heretar i trobar nous abordatges per evitar-les.

Un dels últims estudis en aquesta línia, publicat a Science fa poc, demostrava que com menys èxit sexual tenen les mosques mascle més atracció senten per l'alcohol. En aquestes mosques van poder estudiar els circuits neuronals involucrats en el plaer i la recompensa i com, en no rebre estímuls pel fet de no lligar, s'hi augmentava la presencia d'un tipus de neurotransmissor relacionat amb l'addicció.

La gràcia d'aquests estudis és que després deixin la porta oberta a tractaments. En aquest cas, els científics van modular el desig de consum d'alcohol manipulant la producció d'aquest neurotransmissor. Les mosques, doncs, també serveixen per provar en un primer estadi la potencialitat d'un fàrmac.

Més continguts de

PUBLICITAT
PUBLICITAT
PUBLICITAT