Drosophila melanogaster es el nombre científico de la comúnmente llamada mosca de la fruta. Más allá de las diferencias morfológicas evidentes que tiene respecto del ser humano, ambos presentan características genéticas que los asemejan. Es por ello que el insecto ha sido usado tradicionalmente como modelo de estudio en enfermedades que afectan a las personas.
Un grupo de científicos, encabezados por Paola Ferrero, investigadora asistente del CONICET en el Centro de Investigaciones Cardiovasculares (CIC, CONICET – UNLP), lleva adelante un proyecto denominado “Drosophila melanogaster como modelo para el estudio de enfermedades cardiovasculares humanas”.
“Estas moscas miden unos 4 milímetros. Pese a las diferencias, el corazón y los genes que lo hacen funcionar trabajan de la misma manera en ellas que en nosotros”, cuenta Ferrero. “Son más chiquitas y tienen un genoma menos complejo que el del humano, pero sus genes son similares y producen las mismas proteínas”, agrega.
Desde principios del siglo XX, D. melanogaster ha sido muy utilizada como modelo de estudio genético para otras enfermedades que afectan a los humanos, como diabetes, Parkinson, Alzheimer, trastornos neuronales o de desarrollo.
“Nosotros estudiamos el efecto del envejecimiento en la mosca y después lo extrapolamos para ver cómo repercute en el corazón del humano. Podemos observar si un gen está aumentado o disminuido y qué impacto tiene sobre una enfermedad cardiovascular de origen genético. Esto en el país no existía como línea de investigación”, afirma la experta.
En efecto, hasta el momento sólo dos equipos de investigación de Estados Unidos venían experimentando con este insecto para el estudio de enfermedades cardiovasculares. Desde 2012, los científicos argentinos en colaboración con colegas de la Universidad Autónoma de Chiapas, México, comenzaron a trabajar en la nueva línea: “Ellos tenían el mismo interés que nosotros así que establecimos un convenio y nos convertimos de esa forma en el grupo de referencia en Latinoamérica sobre esta temática”.
Además de Ferrero, el proyecto cuenta con la participación de Manuela Santalla, licenciada en Genética y becaria doctoral de la Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires (CICPBA) en el CIC; Carlos Valverde, investigador asistente del CONICET en el CIC; Alicia Mattiazzi, investigadora superior del CONICET; y Ezequiel Lacunza, investigador asistente del CONICET en la Facultad de Ciencias Médicas de la Universidad Nacional de La Plata (UNLP).
“Nuestra línea surge de la confluencia de tres disciplinas: fisiología, genética y biología molecular”, detalla Ferrero, y añade: “A partir de ellas comenzamos a trabajar el tema del envejecimiento y a analizar determinados genes de los que no se sabía que en el humano tuvieran implicancia sobre el corazón. Descubrimos que en la mosca sí impactan, por lo que ahora son buenos candidatos para ser estudiados en el hombre”.
En una reciente publicación en la revista científica PLOS One, los investigadores hicieron énfasis en el funcionamiento de una enzima en particular, denominada CaMKII, que forma parte del conjunto de proteínas que regula las funciones del corazón y, tanto en D. melanogaster como en el humano, los cambios en sus niveles de expresión modifican la función cardíaca.
Según Santalla, “hay proteínas de las que hasta el momento sólo se conocía su rol canónico, es decir cumplir con la tarea de activarse durante las situaciones en las que una célula necesita producir proteínas. A partir de este trabajo vemos que, además de esa función, regulan el manejo del calcio y la fisiología cardiovascular”.
“Esta nueva función, desconocida hasta el momento, nos permite decir que si modificamos los niveles de expresión de esas proteínas el corazón se maneja distinto, cambia la frecuencia cardíaca o el inotropismo, es decir la fuerza con la que se contrae. Y eso puede ser un punto importante de regulación farmacológica: si comprobamos que en el humano se comportan igual que en la mosca, esas proteínas pueden ser blancos terapéuticos, porque uno podría concentrarse en regularlas, inhibiéndolas o activándolas, para que el órgano reajuste su función a una situación lo más fisiológica posible”, agrega Ferrero.
Entre las ventajas de trabajar con D. melanogaster los investigadores cuentan el hecho de que se conozca el mapa completo de su genoma y su corto ciclo de vida, que permite acelerar los procesos de estudio: “Si uno quiere hacer un experimento crónico en un ratón, las tareas pueden extenderse por dos años. En una mosca la expectativa de vida es de 80 días como mucho, así que en aproximadamente dos meses podemos ver qué le pasa a una generación entera. Cada 15 días tenemos un ciclo de vida completo”, apunta Ferrero.
“Sin embargo, para los estudios bioquímicos hay que juntar muchos corazones de mosca. En ratones, por ejemplo, con uno solo se puede hacer el estudio, nosotros tenemos que reunir cien. Y cada uno mide alrededor de 1 milímetro, lo que obliga además a tener gran habilidad y destreza manual”, cierra Santalla.