Organismos de modelo y de la salud humana

Organismos de modelo y de la salud humana

Bruce Alberts


Bruce Alberts is Editor-in-Chief of Science.

En esta cuestión de la ciencia, cabe destacar la impresionante tratando de describir y analizar los genomas de los dos organismos: la mosca Drosophila melanogaster y el nematodo gusano Caenorhabditis elegans, que sirven como los mejores modelos para entender la biología de todos los animales, incluidos los seres humanos. Cientos de científicos han colaborado en estos dos estudios importantes, que nos han movido mucho más allá de las descripciones completas de las moléculas de ADN que conforman los genomas de mosca y gusano publicados un poco más que hace un decenio, un logro que parecía increíble, a continuación. Como se reseña en las perspectivas en p. 1758, los nuevos hallazgos revelan esencialmente todos de las decenas de miles de moléculas de ARN y proteínas que cada uno de estos organismos produce, así como cómo viene su información genética. Bases de extensas basado en la Web datos construidos sobre estos datos son libremente disponibles para todos, acelerar enormemente futuros descubrimientos. Extraño que pueda parecer, esta investigación, encaminada a lograr una comprensión profunda molecular de cómo se formaron y se mantienen, los cuerpos de una mosca y un gusano será fundamental para mejorar la salud humana.


La mayor parte de la financiación del Gobierno para la investigación biomédica en los Estados Unidos se distribuye a través de los institutos nacionales de salud. Su presupuesto de 31 millones de dólares en el año 2010 refleja una apreciación pública generalizada que la investigación biomédica conducirá a grandes mejoras en la salud humana. A pesar de los muchos avances en nuestra comprensión de las células y los tejidos producidos por esta investigación, muchas enfermedades siguen siendo incurables. La disparidad entre la enorme cantidad que ahora se conoce acerca de la química y la biología molecular de las células y nuestra capacidad para intervenir en las enfermedades humanas puede parecer incongruente al público, pero no a todos sorprende a los científicos involucrados: como hemos aprendido más sobre el funcionan de las células, nos hemos sorprendidos descubrir cómo enormemente sofisticadas y complejas son los procesos que producen un ser humano.

Considere la posibilidad de solo un ejemplo. A diferencia de una bacteria que mantiene crecimiento y división en la medida en que la comida está disponible, cada celda de un animal requiere un sistema de detección de la posición que hace que proliferen sólo cuando se necesitan más células de su tipo en su particular posición en un tejido. Una célula animal se comporta como si contiene un pequeño equipo, evaluar las muchas señales que recibe de su barrio y, a continuación, decidir si mantener por sí mismo no ha cambiado (su destino habitual), crecer y dividir o matar a sí mismo por el bien de toda la célula colectiva. Técnicas poderosas, como las que se utilizan en estos estudios de dos hito pueden proporcionarnos listas de todas las moléculas implicadas. Pero el siguiente desafío crucial, hasta el momento fuera de su alcance, es descifrar exactamente cómo las redes elaboradas de moléculas de señalización que existen dentro de una celda de permitan tomar sus decisiones cruciales — un proceso análogo al "pensamiento" de celda. Una vez que los científicos entienden verdaderamente tales procesos, serán capaces de crear herramientas precisas para corregir los comportamientos nocivos de celda, como cuando las células se multiplican fuera de control en cáncer o cuando mueren indebidamente en afecciones degenerativas como la enfermedad de Alzheimer.

El esfuerzo de utilizar lo que estamos aprendiendo acerca de cómo las células y organismos funcionan a nivel molecular para mejorar la salud humana es a menudo llamado "medicina traslacional". El éxito final de este importante esfuerzo dependerá ganando mucho más conocimiento para "traducir". Debido al proceso evolutivo durante mucho tiempo que ha dado lugar a la diversidad de los animales que pueblan la tierra, de las moléculas y los mecanismos que producen los seres humanos, moscas y nematodos son prácticamente los mismos. Pero a diferencia de los seres humanos, moscas y gusanos pueden ser experimentalmente manipulados, y tienen tiempos de generación corto que permiten a los complejos mecanismos que forman a ser descifrados con potentes herramientas de genéticas. Y, por tanto, nos encontramos en una posición sorprendente: como parece increíble que, la investigación futura sobre moscas y gusanos a menudo proporcionará la ruta más corta y más eficiente para curar enfermedades humanas.