Científicos creen poder usar los “superpoderes” de los tardígrados en humanos

Genética, Biología y Química

Por Sophimania Redacción
21 de Marzo de 2017 a las 18:08
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Científicos creen poder usar los “superpoderes” de los tardígrados en humanos
Representación de un Osito de Agua. Imagen: Internet

Uno de los animales favoritos en Sophimania es el tardígrado. Este pequeño animal microscópico es muy curioso por su increíble resistencia, es capaz de sobrevivir temperaturas bajo cero, radiación, calor, salinidad y hasta el vacío del espacio secándose completamente.

"Pueden permanecer así en estado seco durante años, incluso décadas, y cuando los ponen en el agua, reviven en cuestión de horas", dijo Thomas Boothby de la Universidad de Carolina del Norte. "Están corriendo de nuevo, comiendo, reproduciéndose como si nada hubiera pasado".

Se suponía que su supervivencia se basaba en un azúcar llamado trehalosa, que es lo que los camarones de salmuera utilizan para conservar sus células durante la desecación. Pero una investigación publicada en Molecular Cell ha demostrado que los niveles de trehalosa son mucho más bajos en los tardigrados secos que en los camarones de salmuera, por lo que no podría ser la solución.

Lo que Boothby y sus colegas descubrieron es más raro de lo que nadie había imaginado: los tardigrados producen un tipo especial de "biocristal" que mantiene sus proteínas y moléculas esenciales suspendidas hasta que vuelven a ser rehidratadas. Así que los osos de agua se cubren en una especia de cristal cuando están secos, y cuando les cae un poco de agua sus proteínas regresan a lo normal sacándolos de la animación suspendida.

Desde que identificaron las proteínas responsables de la producción de este biocristal, llamadas proteínas intrínsecamente desordenadas (IDP), Boothby y su equipo han descubierto que podrían modificar genéticamente otras criaturas para que lleven estas proteínas y puedan  sobrevivir a la desecación.

Como su nombre indica, las proteínas intrínsecamente desordenadas son informes y altamente flexibles en condiciones normales, pero cuando ocurre un secado extremo, su producción entra en hiperimpulsión y se reorganizan en cristales biológicos sólidos.

Estas estructuras recién formadas de IDP cristalino atacan ciertas proteínas específicas, moléculas y otras partes celulares esenciales cuando el tardígrado empieza a perder agua y las envuelven en sobres rígidos y protectores para que no se deshagan durante el proceso de desecación. Cuando el tardígrado se expone nuevamente al agua, el vidrio se derrite y los IDPs vuelven a su estado aleatorio.

Curiosamente, sin bien estas proteínas son esenciales para que los tardigrados sobrevivan a la desecación, cuando Boothby y su equipo diseñaron osos de agua con bajos niveles de IDP, estos no afectaron su resistencia frente a otras tensiones como la congelación.

Cuando el equipo insertó estos genes en levaduras vivas y bacterias, descubrieron que los IDP los protegían de la desecación extrema al igual que los tardígrados. "Los IDPs son necesarios para proteger a los tardigrados de la desecación, pero también aumentan la tolerancia a la desecación cuando se ponen en bacterias y levaduras", dijo Boothby a George Dvorsky en Gizmodo.

"Sorprendentemente, los IDPs son suficientes incluso en un tubo de ensayo para proteger el material biológico purificado como enzimas sensibles a la desecación. Los sólidos vidriosos que ellos forman, se cree, recubren moléculas sensibles a la desecación y les impiden romperse, desplegarse o fusionarse", añadió.

Si bien este estudio ya había sido publicado anteriormente, recién ha podido ser revisado por pares, lo que significa que tenemos la prueba de que ya podemos usar los superpoderes de los tardígrados para beneficiarnos: aunque el IDP se suele utilizar con levaduras y bacterias, hay indicios de que podrían funcionar en criaturas más grandes y más complejas.

Cuando el equipo decidió expresar el gen que controla la producción de IDP en células epiteliales humanas especialmente diseñadas (HeLa), encontraron que produjo biocristales después de la desecación. Y otro experimento el año pasado encontró que la proteína que protege a los tardigrados de grandes cantidades de radiación puede ser transferida a los cultivos de células humanas.

Otras posibles aplicaciones incluyen el desarrollo de cultivos que puedan sobrevivir a sequías severas y duraderas, o incluso medicamentos que finalmente se puedan almacenar a temperatura ambiente en lugar de tener que estar constantemente refrigerados, algo que hace extremadamente difícil el suministro en comunidades remotas y en desarrollo.

"Ser capaz de estabilizar productos farmacéuticos sensibles en estado seco es muy importante para mí personalmente", dice Boothby. "Crecí en África, donde la falta de refrigeración en áreas remotas es un gran problema, estas aplicaciones para el mundo real son una de las cosas que me llevaron a estudiar tardígrados", finalizó.

 

FUENTE: SCIENCE ALERT, GIZMODO


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