Investigadores de la Universidad de Oviedo secuencian el genoma de un animal que puede volver a ser joven una vez alcanzada la madurez
Una vez alcanzada la edad adulta la ‘Turritopsis dohrnii’ es capaz de volver al estado pólipo si las condiciones ambientales son adversas, pero en laboratorio han visto que la reversión también puede ser espontánea.
Hay animales que viven mucho tiempo, como las tortugas o las ballenas boreales. Otros parecen inmunes al cáncer, como los elefantes o el ratopín rasurado. Los hay que ni cortándoles la cabeza dejan de regenerarse, como las planarias. Hay incluso unos bichitos microscópicos, los tardígrados, que sobrevivirían a casi todos los cataclismos imaginables. Pero no hay otro animal que sea capaz de hacer lo que hacen algunas especies de medusas: una vez que llegan a la edad adulta pueden deshacer el camino, volviendo a ser jóvenes. Ahora, investigadores de la Universidad de Oviedo han secuenciado su genoma, desvelando las claves para que sea biológicamente inmortal. Esto podría dar pistas para el envejecimiento y el deterioro celular en otras especies, como la humana.
La Turritopsis dohrnii es una pequeña medusa que se puede encontrar desde el Pacífico hasta el Caribe, pasando por el Mediterráneo. Pertenece a la familia ampliada de las anémonas y los corales. Muchas de las especies de este grupo tienen capacidades de regeneración celular que ya las quisieran los humanos. Pero la T. dohrnii va más allá. En condiciones normales, su ciclo vital se divide en cuatro partes: tras la unión de los gametos masculino y femenino aparece una larva o plánula. Después se fija en el lecho marino como pólipo, igual que las anémonas. Pero mientras estas viven y mueren pegadas a la roca, los pólipos de la protomedusa se liberan como éfiras, la fase previa a la madurez sexual, que alcanzan ya como medusas. Estas se reproducen de forma sexual y vuelta a empezar. Pero si las condiciones no son normales, si se estresan por alguna amenaza ambiental, se dan la vuelta: tras reproducirse pueden regresar a las fases anteriores, volviendo a ser pólipos.
Además, por lo que sabe la ciencia, pueden repetir el proceso de forma indefinida, algo que no pueden otras medusas. Por eso se dice que son biológicamente inmortales. Obviamente, se las puede comer un depredador o caer en manos de un bañista, pero no mueren de viejas.
La capacidad de la T. dohrnii para rejuvenecer fue lo que llevó al equipo que dirige el científico Carlos López Otín en el Instituto Universitario de Oncología de la Universidad de Oviedo a estudiarla. No es la primera vez que su laboratorio escudriña en los genes de algún animal. En 2018 secuenciaron el genoma de George, último representante de las tortugas gigantes de las Galápagos, que murió hace una década tras vivir unos 100 años. También participaron en descifrar el código genético de la ballena boreal o el de otro ser también apodado inmortal, los tardígrados. Ahora, y en un trabajo solo de investigadores de distintos departamentos de la universidad ovetense, han secuenciado por primera vez el genoma de esta medusa y lo compararon el de una pariente cercana, la T. rubra, que sí es mortal. Sus resultados, publicados en la revista científica PNAS, muestran por qué se ha ganado el título de medusa inmortal.
La bióloga marina María Pascual es coautora de la investigación. Con la ayuda del acuario de Gijón, montaron peceras en el laboratorio para las medusas, a las que alimentaban con crustáceos. Idearon secuenciar el genoma en distintos momentos del ciclo vital a medida que el animal iba creciendo. “Si se producía un cambio genético durante la reversión, debería ser por algo importante”, dice. Y no vieron un cambio, sino varios y todos relacionados con la replicación y reparación del ADN. Por ejemplo, los observaron en los genes que intervienen en el estrés oxidativo. También vieron novedades relacionadas con diversos aspectos de la senescencia celular, como la longitud de los telómeros. “Lo que hace especial a este animal es la sinergia de todos esos cambios, que hacen que esta medusa pueda rejuvenecer”, señala Pascual.
Si se producía un cambio genético durante la reversión, debería ser por algo importante. María Pascual, bióloga del Instituto Universitario de Oncología de la Universidad de Oviedo.
En su vuelta atrás, la medusa adulta va empequeñeciendo y cambiando en paralelo la estructura de sus tejidos. A nivel genético, observaron que unos genes dejaban de expresarse, es decir, de generar proteínas y sus funciones, mientras que otros se activaban. Es el caso del gen GLI3, que interviene en la diferenciación de las células madre pluripotentes en cualquier otro tipo de células. La T. dohrnii tiene el doble de copias de este gen que la T. rubra y todos están activos en el momento de la reversión. Esta inversión del proceso de diferenciación celular se conoce como transdiferenciación y, aparte de lo logrado por los humanos en los laboratorios, es un fenómeno rarísimo en la naturaleza. “La célula vuelve al punto cero”, dice Pascual.
Dido Carrero es bióloga molecular del Observatorio Marino de Asturias y coautora de la investigación. “Esta medusa es el único animal capaz de revertir desde un estado diferenciado ya en la edad adulta”, asegura. Hay otras medusas capaces de hacerlo, pero siempre antes de la madurez sexual. Para Carrero ahí está el poder de la T. dohrnii, “en la activación de los genes relacionados con el estado de pluripotencia de las células”. Ya de partida, este animal tiene un mayor número de copias de los genes implicados en la replicación celular y la reparación del ADN que la T. rubra. Esta duplicación hace que la primera medusa disponga de “mecanismos celulares más eficientes”, escriben las autores del estudio, que la segunda.
La inmortalidad es indeseable, el envejecimiento es inexorable, pero que la longevidad es extraordinariamente plástica y la T. dohrnii lleva esta plasticidad al límite. Carlos López Otín, catedrático del departamento de bioquímica y biología molecular de la Universidad de Oviedo.
El autor sénior de la investigación es López Otín que, como él dice, lleva 35 años investigando los mecanismos celulares del cáncer. Lo que he aprendido en este tiempo es que las células pueden volverse egoístas, viajeras e inmortales. Entender el cáncer exige estudiar otros mecanismos y procesos de inmortalidad. De ahí nuestro interés en esta medusa”, apunta. Otra cosa que ha aprendido el catedrático es que “la inmortalidad es indeseable, el envejecimiento es inexorable, pero que la longevidad es extraordinariamente plástica y la T. dohrnii lleva esta plasticidad al límite.
El País de España
