Las ranas pueden hacer crecer sus extremidades perdidas si son tratadas con una mezcla de fármacos, según un nuevo estudio
Alexandra Ferguson
(CNN) — Algunas criaturas inusuales tienen la capacidad innata de regenerar sus extremidades: salamandras, estrellas de mar, cangrejos, lagartos y tritones.
Estos poderes extraordinarios no los comparten la mayoría de los animales, incluidos los humanos, aunque los científicos llevan mucho tiempo tratando de entenderlos y reproducirlos en un intento de regenerar miembros para millones de pacientes amputados, incluidos los diabéticos y las víctimas de traumatismos.
Ahora, investigadores de Estados Unidos afirmaron este miércoles que fueron capaces de provocar el crecimiento de una pata amputada en un tipo de rana africana con garras (Xenopus laevis), en lo que describieron como un “paso más hacia el objetivo de la medicina regenerativa”.
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La técnica empleada por el equipo de científicos, con sede en el Instituto Wyss de la Universidad de Harvard y la Universidad de Tufts, consistió en aplicar una mezcla de cinco fármacos en el muñón de las ranas de prueba, en forma de pico, sellado con una pequeña cúpula de silicona. El cóctel de fármacos solo se aplicó durante 24 horas, pero al cabo de 18 meses la extremidad era casi totalmente funcional. Las ranas, que viven en el agua, eran capaces de nadar y responder al tacto. También les crecieron varios dedos de los pies, pero no las membranas entre ellos.
La investigación se publicó este miércoles en la revista Science Advances.
Una rana africana con garras (Xenopus laevis). No participó en la investigación.
Los resultados fueron “impresionantes” y “emocionantes”, dijo James Monaghan, profesor asociado del departamento de Biología de la Universidad Northeastern. Él no participó en la investigación.
“Las ranas Xenopus se encuentran en un punto intermedio entre una salamandra que regenera una extremidad de forma casi perfecta y un mamífero que genera una cicatriz tras la amputación. Las ranas Xenopus adultas regeneran una espiga después de la amputación, pero la espiga carece de cualquier patrón como una extremidad”, explicó Monaghan.
“Este estudio es significativo porque demuestra que se puede inducir un patrón, aunque no sea perfecto, en una extremidad que normalmente regenera solo una espiga”, dijo Monaghan por correo electrónico.
Activación del crecimiento y la organización celular
El equipo dijo que el hecho de que apenas una breve exposición a los fármacos iniciara una regeneración de un mes de duración sugería que las ranas, y quizá otros animales, tienen capacidades regenerativas latentes que pueden ponerse en marcha.
“Es improbable una traslación inmediata de esta estrategia a los seres humanos porque en ellos no se produce un pico de regeneración como en las ranas Xenopus. Sin embargo, este trabajo es apasionante porque demuestra que los procesos regenerativos endógenos pueden potenciarse con una breve aplicación de un cóctel de fármacos”, dijo Monaghan.
La estrategia que utilizó el equipo se basó en la activación de mecanismos latentes en el cuerpo de la rana en lugar de tratar de “microgestionar su crecimiento”, dijo el autor del estudio Mike Levin, profesor de Biología Vannevar Bush y director del Centro de Descubrimiento Allen en Tufts.
“Creo que la forma de conseguir realmente una medicina regenerativa es explotar la inteligencia colectiva de las células del cuerpo. Ellas ya saben cómo construir todos estos órganos. Lo hicieron durante el desarrollo embrionario. Toda esa información sigue ahí”, dijo Levin.
“Para mí, el objetivo es identificar desencadenantes, tipos de estímulos muy sencillos, que pongan en marcha las células y las convenzan de construir lo que sea que quieras que construyan”.
Los fármacos incluían moléculas importantes para el desarrollo de las extremidades o con propiedades antiinflamatorias. Levin dijo que era el primer cóctel que probaban, y que era posible que una combinación diferente de fármacos y factor de crecimiento tuviera mejores resultados.
“Tiene la circunferencia y el tipo de características de una extremidad normal, algunas protuberancias que se están convirtiendo en dedos de los pies. Todavía no tiene toda la estructura terminal correcta. No tiene los dedos largos, la membrana interdigital.. no hemos llegado tan lejos; podríamos haberlo logrado si lo hubiéramos dejado pasar más tiempo”, dijo.
Medicina regenerativa vs. prótesis
El equipo de investigación utilizó la técnica en más de 100 ranas, pero los resultados “no fueron perfectos en todos los casos”. Levin dijo que las ranas no eran en gran medida idénticas como los ratones de laboratorio, lo que podría ser un factor, o que hubo inconsistencias en la cirugía realizada para fijar la cúpula. La siguiente fase de la investigación probaría la técnica en mamíferos como los ratones.
Levin y sus colegas también han utilizado células madre de rana para crear robots vivos autorreplicantes, a los que llaman xenobots. El hilo conductor de las dos líneas de investigación es la comprensión de las señales necesarias para que las células se organicen en tejidos complejos que formen una estructura, como una extremidad, o un organismo entero.
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Ashley Seifert, profesora asociada de Biología en la Universidad de Kentucky que estudia la regeneración animal pero no participó en la investigación, dijo que los avances que se están haciendo con las prótesis ofrecen más esperanzas que la regeneración de miembros para las personas con miembros amputados perdidos por traumatismos o enfermedades como la diabetes.
“¿Podremos algún día regenerar un dedo humano o incluso una extremidad? Probablemente, pero es imposible predecir cuánto tiempo habrá que esperar”, afirma Seifert.
“Un paso en esa dirección será cuando la biología regenerativa adopte plenamente nuevos modelos regenerativos, en particular ciertas especies de mamíferos. Esto y los estudios comparativos nos ayudarán a entender cómo y por qué la regeneración fracasa en algunos contextos y tiene éxito en otros”.
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