Científicos de la Universidad de Tufts, Massachusetts han logrado que gusanos platelmintos desarrollen cabezas y cerebros característicos de otras especies sin alterar la secuencia genómica. Un hallazgo que podría mejorar la comprensión de los defectos de nacimiento y la regeneración.
El trabajo revela circuitos fisiológicas con un nuevo tipo de epigenética, aquellos procesos que modifican la actividad del ADN sin modificar su secuencia, esto es, factores genéticos determinados por el ambiente celular en vez de por la herencia.
El hallazgo de que la forma de la cabeza no está determinada por el genoma, sino que puede ser anulada por manipulación de las sinapsis eléctricas en el cuerpo, sugiere que las diferencias en las especies podrían determinarse en parte por la actividad bioeléctrica de las redes.
Así, mediante la manipulación de sinapsis eléctricas, los científicos consiguieron que a un grupo de gusanos platelmintos (Girardia dorotocephala), asociados con una gran capacidad regenerativa, les crecieran cabezas y cerebros asociadas a otras especies de gusanos.
De esta manera, los cambios resultantes no solo incluyeron la forma general de la cabeza, sino también la del cerebro así como la distribución de las células madre adultas del gusano. Además, cuanta más relación tuvieran las dos especies, más sencillo era efectuar dicho cambio, lo que refuerza la conexión con la historia evolutiva.
“Se piensa comúnmente que la secuencia y la estructura de la cromatina, el material que compone los cromosomas, determinan la forma de un organismo, pero estos resultados muestran que la función de las redes fisiológicas puede anular la anatomía específica de la especie por defecto”.
“Gracias a la modulación de la conectividad de las células a través de las sinapsis eléctricas, hemos sido capaces de derivar la morfología de la cabeza y los patrones del cerebro que pertenecen a una especie totalmente diferente de un animal con un genoma normal”, dijo Michael Levin, responsable de la investigación.
Los estudios se presentaron bajo un modelo informático que explicaba de qué forma los cambios en la comunicación célula a célula daban lugar a los distintos tipos de formas, servirán para corregir defectos de nacimiento o incluso la posibilidad de animar el crecimiento de nuevas estructuras biológicas tras una lesión.