Investigadores del grupo Regulación de la Expresión Génica durante el Desarrollo del Instituto de Biomedicina y Biotecnología de Cantabria (IBBTEC), liderado por la profesora Marian Ros (IBBTEC; CSIC-SODERCAN-Universidad de Cantabria), han generado, en colaboración con el Servicio de Estabulación y Experimentación Animal de la Universidad de Cantabria (SEEA-UC) varias líneas de ratones modificados genéticamente dirigidas a reproducir las malformaciones congénitas humanas más frecuentes relacionadas con el desarrollo de las extremidades.

Nos estamos refiriendo a la sindactilia (fusión congénita o accidental de dos o más dedos entre sí), polidactilia (mayor número de dedos), oligodactilia (ausencia de uno o más dedos) o la mano hendida (mano en forma de V por ausencia de dedos centrales), entre otras. En conjunto, todas estas malformaciones congénitas, tanto de las extremidades superiores como inferiores, son causa de discapacidad en el individuo que las padece, ya que se ve afectada la estética, la funcionalidad y la movilidad, sin olvidar las repercusiones en el ámbito psicoafectivo.

Con el objetivo de conocer y entender el porqué de estas patologías de cara a su futura prevención, y gracias a la moderna tecnología o herramienta molecular ‘CRISPR/Cas’ (Clustered Regulatory Interspaced Palindromic Repeats), este grupo de investigadores ha logrado introducir selectivamente en el ADN de ratones normales las anomalías genéticas necesarias para simular las citadas malformaciones, pero que solamente se expresarán y estudiarán en sus formas fetales, es decir, los padres portarán las modificaciones pero no las expresarán ni padecerán.

Según la embrióloga Sara Lucas, “a través de esta herramienta molecular podemos hacer tres modelos diferentes: un corte por el que producimos la pérdida de función del gen, dos cortes por lo que se deleccionaría una parte del DNA, o bien insertar una secuencia diseñada en el DNA por homología”.

La puesta a punto de este procedimiento pone a disposición de la comunidad biomédica de Cantabria, a través del SEEA como Servicio Científico Técnico de Apoyo a la Investigación (SCTI), la posibilidad de generar a nivel local, líneas de ratón genéticamente modificadas como modelo de interés biomédico. Los modelos animales que reproducen enfermedades con tanta precisión, son el método óptimo para el estudio de las patologías con base genética.

Para Miguel García, director técnico del SEEA, “este servicio de edición genómica constituye un punto de inicio para toda la comunidad científica de Cantabria, ya que se pueden editar nuevos modelos de ratón que simulen enfermedades humanas”.

En conjunto, el proceso comienza con la obtención de embriones genéticamente normales de 0,5 días de vida; la combinación de éstos en un medio de cultivo con los componentes del CRISPR/Cas (ADN portador de las modificaciones de interés y enzimas encargadas del “corta-pega”); someterlo todo a una electroporación (descarga eléctrica controlada dentro de un electroporador) para permitir el paso de los CRISPR/Cas al interior de los embriones y posterior edición de las cadenas de ADN; y finalmente, los embriones ya modificados genéticamente, son transferidos por microcirugía a hembras receptoras donde se completará la gestación de forma normal.

Las primeras tecnologías encaminadas a la edición del genoma, comenzaron a desarrollarse a finales del siglo pasado, pero ha sido más recientemente, con el descubrimiento del CRISPR, que la edición genómica se ha podido realizar de una forma eficaz, sencilla y rápida haciendo que el sueño de la terapia génica comience a hacerse realidad.

En este estudio, se han generado cinco modelos animales y otros dos están en proceso, y ha requerido del soporte técnico del SEEA, encargado de la logística que conlleva la obtención de embriones, su procesado y posterior implantación y mantenimiento de las líneas generadas.

Para el desarrollo de este trabajo, se ha contado con la participación de Sara Lucas Toca, embrióloga y doctorando del citado grupo de investigación cuya tesis pivota sobre la generación y estudio de estas nuevas líneas murinas, y de Beatriz Romero Presno, técnico especializada del SEEA en el manejo y procesado de embriones.