dilluns, d’octubre 15, 2007

Nobel de Medicina: O com eliminar un gen

La setmana passada es van atorgar els premis Nobel de l’any 2007. I això sempre és una bona ocasió per comentar i entendre alguns dels grans avenços en els diferents camps premiats. Aquest any, el de medicina i fisiologia l’han obtingut tres investigadors que van posar els fonaments per una tecnologia que actualment es fa servir moltíssim i que està ajudant d’una manera increïble a comprendre com funciona el nostre cos i sobretot com funcionen algunes malalties.

Ja sabeu que a cada una de les cèl·lules hi ha, dins el nucli, el ADN, que conté la informació genètica que ens fa ser com som. Això vol dir que l’ADN conté els gens amb les instruccions per fabricar les proteïnes de que estem fets. I aquests gens són els que determinen si tindrem els ulls d’un color o d’un altre, la forma del nas, la sensibilitat a determinats fàrmacs, la facilitat per patir un càncer o el caràcter que tindrem en llevar-nos pel matí. Naturalment els gens no ho són tot. L’ambient on vivim també condiciona i molt, eh!

Però els gens són importantíssims, i ara ja sabem que els humans tenim poc més de 20.000 gens al nostre ADN. L’interessant és que de molts d’ells encara no coneixem el que fan. A més, hi ha malalties relacionades amb gens que funcionen malament, però costa moltíssim comprendre com i de quina manera ho fan. Penseu que els gens no treballen solets. Cada un actua coordinat amb molts altres, de manera que estudiar-ne un per separat és una feina extremadament complexa.

La manera de veure que fa un gen determinat seria treure’l, anul·lar-lo, desactivar-lo, fer-lo miques i mirar que passa. Si quan a un ratolí li falta un determinat gen desapareix el color del pèl, podrem deduir que la proteïna és la responsable de fabricar el color, però si el que passa és que deixa de créixer, doncs serà indicatiu que el gen participa en el creixement. De la mateixa manera, podríem anular un gen de la coagulació de la sang i obtindríem un excel·lent model per estudiar tractaments per curar l'hemofília.

Però com anular únicament un gen d’entre els 20.000 que tenim? I que això passi a totes i cada una de les cèl·lules del cos?

Doncs el que es fa és fer-ho amb tècniques de biologia molecular en una sola cèl·lula, però que és la de l’embrió recent fecundat. Després es torna a introduir en la mare per acabar la gestació i amb sort, aconseguirem un animal al que li hem tret selectivament un gen. És el que en diem un animal “Knock-Out” per determinat gen. Fàcil de dir, però fa poc semblava ciència-ficció. Per això els han donat el Nobel als que van trobar la manera de fer-ho.

Avui ja es fan servir extensament i es disposa de ratolins KO per un ventall de gens prou ampli i gràcies a aquests animalets l’estudi de mòltes malalties està avançant a ritme impensable fins fa poc.

Per exemple, es pot veure com actuen els diferents gens que sabem que estan implicats en el càncer. I això podem fer-ho tant pels gens del tumor, com pels gens del teixit que envolta al tumor. Com es defensa el cos enfront un càncer? Doncs anul·lant selectivament diferents gens podem veure si el tumor creix més o menys, de manera que sabrem quins fàrmacs hem de dissenyar per tal d’afavorir allò que resulta dolent pel tumor, o fàrmacs que inhibeixin aquells gens que ajuden al tumor a defensar-se.

A més, podem descobrir la funció de molts dels gens implicats en processos difícils d’estudiar. Hi ha gens dels que no es pot aconseguir un animal KO perquè no arriben a néixer. Però això és molt útil per comprendre com funciona el desenvolupament embrionari i ens ha de permetre prevenir o tractar malalties relacionades amb els embarassos i el desenvolupament del fetus.

Realment, la recerca biomèdica està canviant a ritme frenètic i en bona part és gracies a la tecnologia dels KO. Per tant, no resulta en absolut sorprenent que els qui van trobar la metodologia per aconseguir-ho s’hagin fet mereixedors del màxim guardó, el premi Nobel.

6 comentaris :

Carquinyol ha dit...

Aquest post m'ha fet reviure les experiències de quan treballava amb algorismes genètics, que no és més que un model matemàtic per a resoldre problemes complexos amb mitjans copiats de l'evolució.

I en aquest cas canviar un gen era molt fàcil... només calia un mapa de bits i una operació de lògica booleana !!

Potser algun dia la tecnologia permetrà que la biologia ho faci de forma similar ;)

sants ha dit...

Realment, avui en dia un ratolí knock-out és el pa de cada dia... pim, pam.. el demanes a la casa i el tens a la carta! ciència ficció gairebé, com bé dius..

Dan ha dit...

Carquinyol. Algoritmes genètics... toma ya! En tot cas, ara ja es prou simple aconseguir-ne. Mica a mica, la tecnologia fa cada vegada més filigranes. Per exemple, ara ja podem fer que un gen desaparegui en un determinat teixit i no a la resta. Superútil!

Sants. Knok-out a la carta. Amb uns catàlegs cada vegada més extensos. En realitat ara el problema més típic es: ja tenim els KO, ara on els posem?

Laia ha dit...

El problema arriba quan es deixa de manipular els gens per trobar solucions al càncer, i els objectius esdevenen ben diferents...

Alasanid ha dit...

Laia malauradament això no és nou i dubto que en aquest camp no s'hi fiquin... Segur que ja hi són.

Si no ho recordo malament les histonen tenen un paper molt imporatant en la manifestació del que està "escrit" a l'ADN.

Idear un mètode d'aquest calibre és realment mereixedor del Premi Nobel.

Dan ha dit...

Laia. Tens raó, però això passa amb tot. No hi ha cap avenç que no pugui ser emprat per objectius mes o menys "obscurs".

alasanid. Ui. I tant! L'estudi de les histones i tot el que les envolta segur que es premia amb un Nobel un any d'aquests.