Ciencia y salud

Por José Antonio Lozano Teruel

El cerebro y las moscas

Santiago Ramón y Cajal ha sido, posiblemente, el mejor científico español de todos los tiempos. Sus hallazgos tuvieron un gran impacto internacional, su obra sigue siendo hoy, a los 74 años de su fallecimiento, citada profusamente pero, sin duda, lo más esperanzador es que esa obra hizo florecer las neurociencias en España y que su impulso no sólo no ha remitido sino que ha ido acrecentándose con el tiempo entre los científicos españoles.

JUAN BOTAS. Recientemente recordábamos el caso de Ana María Cuervo, que cosecha éxitos científicos en Estados Unidos con sus estudios sobre el Parkinson, como ejemplo de los brillantes científicos españoles cuya formación en nuestras universidades es sufragada por todos los ciudadanos a través de sus impuestos pero que, debido a la falta secular de una adecuada política científica, tienen que decidir desarrollar y aplicar sus conocimientos en otros países más protectores de la ciencia como es el caso de Estados Unidos. Hoy nos ocupamos de otro caso similar, el de Juan Botas, actualmente Associate Professor del Baylor College of Medicine de Houston un centro con renombre internacional de calidad. Juan Botas se licenció en 1980 en la Universidad de Madrid y se doctoró en 1986. Tras una estancia posdoctoral de tres años en la Universidad de Stanford pasó al Baylor, donde dirige un grupo que investiga sobre la genética de enfermedades neurológicas como Huntington, Parkinson y Alzheimer. Allí, por su prestigio, suelen acudir a realizar estancias investigadoras bastantes jóvenes científicos, entre ellos algunos españoles, en formación.

Juan Botas es un neurocientífico prestigioso y consolidado. Sus lazos con España prosiguen. Así en el año 1998 participaba como ponente en un excelente simposio internacional organizado en el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa de Madrid por la Fundación Ramón Areces sobre “La nueva biología del desarrollo”. Y el año 2000, el suplemento Aldea educativa del periódico El país se hacía eco de su trabajo señalando que extraña, pero afortunadamente, la genética del pequeño díptero que es la mosca Drosophila, la mosca del vinagre, era una herramienta muy poderosa para intentar profundizar en la investigación de las enfermedades mentales humanos.

Estos comentarios se hacían tras publicar el equipo del Dr. Botas en la revista NATURE un trabajo con la identificación de 18 genes, comunes a la mosca y al hombre, relacionados con la ataxia espinocerebral, una dramática enfermedad neurodegenerativa humana. 

¿Por qué usar moscas Drosophila para estas investigaciones cerebrales?: Porque su cerebro se puede manipular, cosa que no es permisible en los humanos; porque para comprobar los resultados no hay que esperar años sino que se obtienen en tres o cuatro semanas; porque se posee un conocimiento completísimo sobre la biología y la genética de esta mosca, por lo que pueden construirse modelos experimentales de enfermedades y se pueden realizar experiencias por ejemplo, con miles de ejemplares de Drosophila, cruzando moscas afectadas de Huntington, cada uno con la alteración de un gen diferente, a fin de aclarar si esa alteración o mutación supone una inhibición del gen en cuestión o, por el contrario, la sobreexpresión de la proteína correspondiente.

NEURODEGENERACIÓN
Con motivo de un congreso celebrado en el año 2006 en Barcelona sobre Drosophila, El propio Dr. Botas explicaba la importancia de sus hallazgos de que la alteración de los niveles de expresión de ciertos genes podía retardar la progresión de algunas enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer, la ataxia, el Huntington o el Parkinson, indicando que: "Si estos genes se introducen en la Drosophila la mosca desarrolla la enfermedad, con una clínica muy parecida a la humana. La única diferencia es que lo que en las personas tarda diez años en  suceder, en la mosca pasa en menos de un mes".  Las dificultades del trabajo las expresaba gráficamente: "Tratamos de encontrar en todo el genoma algún gen que interfiera en la enfermedad; es como buscar una aguja en un pajar".

Efectivamente, ya que en el 99 por ciento de los casos la mutación de un gen no interfiere en el proceso degenerativo. Pero, en unos pocos casos, se comprueba que la alteración compensa la mala función del gen que provoca la neurodegeneración con lo que la patología no avanza. Estos conocimientos permiten también buscar si un compuesto químico pudiera desempeñar esta función de compensación.

Por el contrario, la alteración de otros genes, provoca la agravación de la patología en la mosca, lo que "también es muy interesante porque nos ayuda a entender el mecanismo patogénico de la enfermedad".

NEURON
La reciente publicación de otra excelente investigación del grupo del Dr. Botas en uno de los últimos números de la prestigiosa revista NEURON está siendo destacada por los más importantes medios de alerta científica como es el de EUREKALERT. ¿De qué se trata en esta ocasión?.

De la enfermedad de Huntington, una de las 9 enfermedades conocidas asociadas a una alta repetición en el material genético del triplete de nucleótidos con las bases C (citosina) A (adenina) G (guanina). Como el triplete CAG, según la clave genética, codifica para el aminoácido glutamina ello deriva en una alta y anormal producción del péptido  poliglutamina. Con ello, una proteína, la hungtinina, presente normalmente en las neuronas, se hace muy grande y se “poliglutaminiza”. Precisamente es esta anomalía la que provoca las secuelas de la enfermedad.

La enfermedad de Huntington suele aparecer en edades adultas y, hasta ahora, se creía que los efectos adversos de la hungtinina comenzaban en una etapa tardía de su “maduración”. Botas y su equipo han demostrado que no es así, que esas consecuencias indeseables se inician mucho antes y que la huntingtina provoca efectos tóxicos en el núcleo de las neuronas, lo que hace que se produzca una alteración en los diferentes neurotransmisores o que se reduzca la actividad de los canales de calcio en las membranas de esas neuronas.

Mejor aún, el grupo de Botas ha demostrado que en la mosca Drosophila se puede suprimir dicha alteración con la introducción de una mutación en el genoma y como el modelo general es idéntico al humano cree que “es altamente probable que el mecanismo funcione igual en pacientes". Además, una consecuencia del trabajo ha sido, utilizando abordajes genéticos, la definición de una serie de posibles dianas terapéuticas que incluyen a canales de calcio y a ciertas proteínas implicadas en la transmisión sináptica.

Según Botas "la experiencia nos enseña a ser prudentes cuando hacemos predicciones de este tipo, pero hay razón suficiente para el optimismo, dado que los antagonistas de los canales de calcio y los inhibidores de neurotransmisión ya se utilizan terapéuticamente en otros contextos con buenos resultados". Esperemos que se cumplan estos buenos augurios.