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Friday, April 6, 2012

Avatar para curar el cáncer



Recientemente, algunos trabajos de investigación biológica han demostrado el gran impacto de la creación de avatares de enfermedades graves en ratones para poder curarlas más fácilmente. La idea es de “clonar” esas enfermedades e incorporarlas en un grupo de ratones para poder probar rápidamente, y en paralelo, varios tipos de tratamiento sobre esos animalitos y buscar el más eficiente para la persona enferma. Esa técnica tiene muchas ventajas ya que se pueden investigar muchos caminos posibles simultáneamente para curar una persona con cáncer, especialmente si su enfermedad es muy particular (es decir que su comportamiento sale de los tipos conocidos) o resistente a los tratamientos comunes, sin tomar el riesgo que podría representar probar todos los medicamentos uno por uno sobre esa persona que ya sufre bastante.

¡Un premio para todos los pobres ratones héroes del mundo!
La semana pasada, hablamos de trabajos sobre la manipulación de la memoria en cerebro de ratones. Se trataba de entender mejor la creación y utilización de la memoria en esos animales y el cerebro de los seres humanos también. Hoy hablamos nuevamente de la utilización de esos animales de laboratorio para otra aplicación a carácter de investigación crítica para la salud humana y el bienestar. Aunque muchos podríamos preguntar por qué se tienen que sacrificar tantos animales inocentes para investigaciones a veces no tan relevantes, es importante entender que los ratones son muy parecidos a los seres humanos y desarrollan una gran cantidad de enfermedades similares a las que nosotros tenemos. Además, biológicamente, los efectos demostrados en ratones se pueden relacionar muy bien con los que se observarían en seres humanos y eso ayuda a poder probar nuevos tratamientos sin lastimar a ninguna persona. Obviamente, los ratones salen lastimados de todos estos experimentos, por el único bien de nosotros. Éticamente, esos procedimientos se tienen que cuidar mucho y verificar que no haya abusos. Últimamente, existen unas políticas a nivel mundial que promueven la reducción de la utilización de animales para estudios biológicos. Mientras tanto, por supuesto, podemos pensar un poco más frecuentemente en todo lo que han aportado indirectamente a la ciencia moderna esos pobres animales.
Ratones avatares
El tema de hoy trata de una nueva idea muy innovadora: utilizar los ratones como avatares de los seres humanos. Exactamente como en la famosa película del director estadounidense James Cameron, los investigadores que crearon esa técnica utilizan los ratones como avatares biológicos de los seres humanos para utilizarlos como copias y réplicas de nuestras personas. Colocan de manera externa el mismo tipo de enfermedad en el cuerpo de los ratones y utilizan esas propiedades de similitudes entre ratones y humanos para probar nuevos tratamientos sobre animales y no sobre mujeres y hombres ya enfermos y sufriendo mucho.
Además de evitar la penosa sucesión de varios métodos de prueba y error que podrían lastimar más a una persona enferma, se utilizan varios otros cuerpos en los cuales desarrollaron el mismo tipo de enfermedad para probar muchas técnicas a la vez, sin tener que esperar mucho tiempo los resultados de un método antes de empezar otro. Además, otra gran ventaja del avatar ratoncito-humano es que las pruebas se realizan in vivo, dando resultados mucho más cerca de los esperados en humanos que si fueran llevados a cabo in vitro

Modelos personalizados de enfermedad
Esos modelos personalizados de enfermedades muy particulares, diferentes de los patrones comunes, permiten entonces tomar más riesgos, probar más técnicas poco convencionales o combinaciones de ellas. Según Edison Liu, presidente de la organización del genoma humano, o HUGO por sus siglas en inglés Human Genome Organisation, es “la dirección que están tomando muchos grupos de investigación” de tratamiento contra el cáncer. Un ejemplo muy significativo del éxito que puede tener la técnica del avatar personalizado fue publicado en 2011: reporta el caso de un hombre de 60 años con cáncer de páncreas (el más rápido en presentar complicaciones y más difícil de curar) con metástasis, resistente al tratamiento común. El método de los avatares permitió aislar un medicamento eficiente y personalizado que logró curar el cáncer. Aunque la mayoría de los pacientes con este cáncer se mueren en pocos meses, el seguía vivo el día de la publicación de los resultados, y no presentaba más complicaciones hasta 3 años después del tratamiento.
Este tipo de investigación ya comprobó que la técnica funciona y se intenta ir más allá del avatar-réplica que se parece al hombre a curar. El 14 de marzo de este año, reportaron la transferencia exitosa del sistema inmunológico de un hombre a unos animales avatares, fabricando así unos ratones “humanizados” para tener la copia exacta de lo que se puede esperar en el cuerpo de este hombre en particular. Esos son realmente los primeros pasos de la medicina personalizada, la cual se aspira tener con estudios meticulosos del genoma humano. Seguramente, si el éxito de la técnica de los avatares resulta ser tan importante como esperado, se van a sacrificar muchos ratones y podrán haber abusos ya que no habrá límite en la cantidad de pruebas de tratamiento que se podrán realizar. Esperamos que sea temporal y que rápidamente se entienda mejor como tratar el cáncer como métodos más suaves o menos destructores.

Fabricando memorias de ratones



A finales de marzo, fueron publicados resultados muy importantes sobre la capacidad de control cerebral sobre ratones. Reactivando ciertas neuronas, investigadores produjeron memorias artificiales en las cabezas de los ratones. Esos resultados, publicados en las dos revistas científicas más famosas del mundo (en línea el 22 de marzo en la revista Nature y un día después en la revista Science), parecen ofrecer una comprensión más profunda de como el cerebro crea y usa memorias. Aunque la mayor parte del conocimiento que tenemos sobre como el cerebro puede recordar venga de estudios que buscan signos de memorias naturales dentro del cerebro, los dos nuevos trabajos reportan fabricación de memorias creadas artificialmente. Efectivamente, ambos crearon una memoria falsa de una situación de miedo en ratones, con efectos sobre el comportamiento de los ratones fácilmente observables.

Identificar donde se almacena la memoria
El primer trabajo relatado en Science, utiliza una molécula que, en contacto con una medicina particular, podría activar neuronas. Los investigadores modificaron los genes de los ratones para que sólo las neuronas activas durante la formación de una memoria particular fabricaran dicha molécula. De esa manera, esta molécula marca todas las células en el cerebro que constituyen una memoria y los científicos pueden entonces identificarlas cuando analizan el comportamiento de los ratones. Por ejemplo, se puede generar un tipo de acontecimiento particular que va a provocar la creación de una memoria en el cerebro de los ratones y luego, el conocimiento del lugar donde se almacenó permite reactivar aquellas células más tarde, dando la impresión de revivir el momento.

Y reactivarla artificialmente
En este caso, para comprobar que funcionaba el principio de identificar el lugar de almacenamiento y reactivar una memoria, los científicos del grupo del Dr. Mayford de la Universidad de California San Diego pusieron los ratones en dos tipos de cuartitos muy diferentes con marcadores bien determinados y trazaban la memoria de cada uno de ellos. El primero era cuadrado con paredes opacas y piso blancos y sin ningún olor particular en el cual jugaban los animales. Luego los metían en un espacio perfumado con las paredes de cuadros blancos y negros y un piso con rejilla en el cual sometían los ratones a choques. Después de un rato, cuando se formaba la memoria, ellos aprendieron a dejar de moverse en respuesta automática al estar en ese cuartito tan desagradable. En sus pruebas, los investigadores lograron reactivar la memoria del primer espacio blanco y más cómodo durante la sesión de choque y cambiar su comportamiento asociado a los choques. A pesar de no saber lo que sintieron los ratones, se pudo crear de alguna manera una forma de combinación de la memoria reactivada y del cuarto desagradable, formando una memoria híbrida, entre las dos experiencias.

El otro estudio, publicado en Nature y conducido por Susumu Tonegawa del Massachussets Institute of Technology, es muy parecido pero utilizó una técnica llamada optogenética, bastante rápida y eficiente para lograr el control de algunas neuronas a partir de cierta fuente de luz. En este caso, se usaron unas moléculas particulares que respondían a un tipo de luz para localizar y luego recrear una memoria de miedo vivido anteriormente en ratones. Un día después de una gran experiencia de miedo, y en un cuarto completamente diferente con otras características, los animales se congelaron cuando fueron expuestos a la luz que excitaba esas células del cerebro en las cuales estaba almacenado el miedo. De alguna manera, volvieron a vida de manera artificial esa memoria con un destello de luz. Minutos después, cuando la luz se apagaba, los ratones volvieron a comportarse normalmente.

Como dijo Tonegawa, esos resultados comprueban que "el comportamiento está en realidad basado en cambios muy específicos en el cerebro"; la estimulación de un pequeño número de neuronas conduce a una respuesta de conducta muy compleja. Pero según Mayford, los investigadores de su grupo se quedaron sorprendidos de que la memoria artificialmente llamada “no hizo un lío del animal, y que el ratón podría usarlo en absoluto" en una forma de conducta híbrida: el ratón no está ni totalmente aquí en el momento presente, ni totalmente perdido en su memoria. Y aunque se pueda aprender mucho de este tipo de investigaciones, la parte ética se tendrá que cuidar mucho a futuro, ya que uno puede imaginarse todas las consecuencias que podría tener. Además, como lo dicen los que condujeron esos estudios, ni se sabe bien lo que está experimentando el ratón cuando se active su memoria de manera artificial.

(Artículo adaptado de Making Mouse Memories de Laura Sanders, Science News)
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