La terapia génica permite curar el daltonismo en monos gracias a la plasticidad del cerebro adulto

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Monos daltónicos desde el nacimiento se pueden curar cuando son adultos gracias al uso de la terapia génica. Se pensaba que era imposible lograrlo. Reactivar genéticamente la expresión de ciertos fotopigmentos en la retina en la edad adulta se pensaba que no lograría curar el daltonismo, ya que se requeriría la reconexión neuronal de los sistemas de interpretación cerebral de la información visual. Sin embargo, sorprendentemente no es así. Monos ardilla con un genoma defectuoso que no permite el desarrollo temprano de ciertos fotopigmentos en sus ojos (que les hace no poder distinguir entre colores rojos y verdes) se han curado “milagrosamente” gracias a una terapia génica sin necesidad de reprogramación cerebral alguna. Aunque todavía está muy lejos la aplicación de este estudio a humanos, abre una nueva vía que se pensaba que era un callejón sin salida. Habrá que explorarla en más detalle. Nos lo contaron en muchos medios y blogs, como en “Una terapia génica permite ver la vida en colores,” SINC, 16 septiembre 2009, y en Manuel, “Un gen humano cura el daltonismo en los monos,” La Ciencia y sus Demonios, 17 septiembre 2009, cuando el artículo apareció online en Nature, pero hoy se publica definitivamente en Katherine Mancuso et al., “Gene therapy for red–green colour blindness in adult primates,” Nature 461: 784-787, 8 october 2009, con un magnífico comentario de Robert Shapley, “Vision: Gene therapy in colour,” News and Views, Nature 461: 737-739, 8 October 2009. Para mí este artículo es importante porque muestra que el cerebro es capaz de reconectarse completamente cuando recibe información nueva, incluso cuando se ha superado el periodo crítico de plasticidad y desarrollo de los primeros días de vida.

El daltonismo afecta alrededor del 5–8% de los varones, pero a menos del 1% de las mujeres, y es debido a la ausencia de un sólo gen en el cromosoma X. Los que heredan este gen para alguno de los tres tipos de conos en la retina pierden la visión tricromática, resultando solo en una visión dicromática, hay un par de colores (como rojo y verde) que no son capaces de diferenciar. John Dalton, el famoso químico británico, era dicromático, de ahí el nombre “daltónico.” Muchos monos del nuevo mundo son daltónicos, como los monos ardillas (Saimiri sciureus), porque no tienen los genes que permiten que sus conos de la retina presenten los 3 fotopigmentos similares a los de los humanos. Todos los machos y algunas hembras son daltónicas (aunque la mayoría de las hembras son tricromáticas).

Mancuso et al. han inyectado un virus que porta un gen para la expresión del fotopigmento faltante en la retina de un adulto (macho) daltónico (dicromático). Lo sorprendente es que 20 semanas más tarde el nuevo fotopigmento se ha expresado en los fotorreceptores de los conos y el cerebro de dichos monos ha adquirido la capacidad para ver tricromáticamente. Parece magia pero es la expresión viva de la magia de la terapia génica.

Será aplicable a humanos. El tricromatismo en humanos es algo más complejo que en los monos pero el funcionamiento general es el mismo, lo que apunta a que esta investigación pueda llegar a tener en un futuro aplicaciones clínicas. Futuro lejano, ya que la terapia génica genera muchos recelos debido a sus implicaciones bioéticas.

El arte moderno de la complejidad genómica en biología

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Hace años un gen estaba asociado a una característica física del fenotipo. Hoy sabemos que esto no es verdad. La biología de sistemas ha demostrado que cada una depende de la interacción de una compleja red de genes entre sí y con el entorno. La figura de arriba muestra dos diagramas de correlación entre los genes expresados para dos fenotipos diferentes en la mosca de la fruta. Hay similitudes pero también hay muchas diferencias. Viendo estos diagramas es muy difícil distinguir qué genes son los responsables últimos de dichos fenotipos. Todo está imbricado y regiones muy alejadas del genoma se ven afectadas. Estos diagramas de colores, que parecen cuadros de arte moderno, aparecen cada día con más asiduidad en los artículos técnicos. Sin entrar en los detalles, esta visualización científica de estos datos multidimensionales ofrece al lego una obra artística abstracta con cierta belleza, la propia del arte moderno. La visualización científica, la rama de la ciencias computacionales que estudia como representar datos multidimensionales mostrando sus interrelaciones, destacando lo “funcional” en lo estrictamente complejo, tiene muchas veces más de arte que de ciencia, la artesanía de los datos. Nos lo cuenta Judith E. Mank, “Journal Club,” Nature 461: 701, 8 october 2009.

Judith nos recuerda que Trudy Mackay, en la Universidad Estatal de Carolina del Norte, en Raleigh, EEUU, y sus colaboradores están estudiando las bases genéticas de los fenotipos más distintivos de la mosca de la fruta, Drosophila melanogaster. Su enfoque sistémico está basado en el estudio de más de 10.000 genes que son correlacionados entre sí y con diferentes expresiones fenotípicas. La elegancia de esta complejidad se expresa en figuras geométricas de vivos colores que podrían ocupar las paredes de cualquier galería de arte moderno. El artículo técnico J. F. Ayroles et al. “Systems genetics of complex traits in Drosophila melanogaster,” Nature Genetics 41: 299–307, 2009. La belleza de esta figura se conjuga con nuevos datos que muestran las conexiones entre conceptos clásicos como la herencia y conceptos nuevos como la pleitropía (un gen como responsable de efectos fenotípicos o caracteres distintos y no relacionados).

Dibujo20091008_Pleiotropy_between_phenotypic_modules_connected_with_significant_overlap