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Los científicos han hecho crecer "mini-astas" en ratones mediante la inserción de genes de ciervo en el genoma del ratón, según un nuevo artículo. Los resultados sugieren que los mamíferos que han perdido la capacidad de regenerar órganos aún pueden contener algunos genes regenerativos y que es posible aprovechar el rápido crecimiento de las astas en otras aplicaciones.
Con un crecimiento de 2,75 centímetros (alrededor de 1 pulgada) por día, las astas son uno de los tejidos que se regeneran más rápido en el reino animal y ofrecen una visión perfecta de cómo los mamíferos pueden regenerar células de manera regular. Las astas son especialmente interesantes porque los mamíferos en general han perdido la capacidad de regenerar órganos y la mayoría de los demás tejidos, por lo que un gran apéndice que vuelve a crecer regularmente ofrece una visión incomparable de cómo podría funcionar la medicina regenerativa para los huesos.
En la búsqueda de medicamentos regenerativos, el investigador chino Toa Qin y sus colegas se sumergieron profundamente en la mecánica detrás de las astas del ciervo Sika, que vuelven a crecer cada año antes de mudarse. Al hacerlo, crearon un "atlas" regenerativo de astas de ciervo Sika, aislando múltiples células individuales y genes que son críticos en el desarrollo del tejido de las astas.
Diez días antes de que se mudaran las astas, los investigadores identificaron un tipo de célula madre que era muy activa en la regeneración, y permanecieron con las astas poco tiempo después de la muda. Sin embargo, al quinto día después de la muda, había surgido un nuevo subtipo de células madre.
Después de identificar múltiples etapas de crecimiento, el equipo tomó las células madre con el mayor potencial de crecimiento (que resultó ser de astas mudadas de alrededor de cinco días) y las cultivó en una placa de Petri antes de implantarlas en la cabeza de los ratones.
Después de 45 días, los ratones habían desarrollado miniastas claramente identificables, debido a que las células madre se diferenciaron en tejido osteocondral, que es parte integral de la reparación de fracturas óseas. Las astas se habían alargado rápidamente, mostrando a los investigadores los mecanismos genéticos que dan como resultado su desarrollo y brindando información sobre cómo podrían utilizarse en la medicina ósea humana.
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| Los ratones con "mini-astas" creciendo en sus cabezas, de un informe anterior de uno de los autores del estudio. Crédito de la imagen: Li, Journal of Regenerative Biology and Medicine (2020) |
Tal tratamiento podría generar preocupaciones éticas sobre la implantación de células entre especies, así como los importantes ensayos de seguridad que se requerirían antes de poder presentarlo para su aprobación. Sin embargo, si se pueden descubrir los mecanismos subyacentes a la regeneración, es posible que se puedan encontrar genes análogos dentro de los mamíferos.
Si bien los resultados no pueden traducirse directamente en la reparación de piernas rotas, brinda una nueva visión de cómo los mamíferos pueden regenerar tejido exactamente, tanto por mecanismos dentro de nuestros genomas como con un poco de ayuda de las células madre de la cornamenta.
El estudio se publica en Science.