Antes de que sigáis leyendo, no queremos engañaros con el titular. No, aún no hay ninguna terapia mágica que sirva para regenerar un miembro amputado o una lesión medular. De lo que os vamos a dar cuenta aquí es de una técnica empleada en un laboratorio de investigación que ha conseguido un importante avance… en lagartos. Pero ojo, no dejéis de leer. Es muy interesante y podría ser la base para que algún día llegue a nosotros, los humanos. Vamos a ello.

¿Qué han logrado?

Casi desde pequeñitos sabemos que a los lagartos les crece una nueva cola cuando, por la razón que sea, han perdido la “original”. Obviamente este curioso hecho ha sido bastante estudiado por la ciencia. Aunque, aparentemente, la cola regenerada no parece idéntica o al menos muy similar a la que tenían antes, en realidad no tienen mucho que ver. El rabo original incluía parte de la columna vertebral y nervios, mientras que la regenerada es simplemente un tubo de cartílago.

Científicos del Departamento Stem Cell de la University of Southern California (USC, departamento de células madre y medicina regenerativa) han logrado que los lagartos regeneren una cola idéntica a la original, con sus nervios y su columna vertebral. El trabajo describe cómo las células madre pueden ayudar a que los lagartos regeneren sus colas de una manera más funcional.

Foto de un gecko enlutado, tomada en el laboratorio de los autores del trabajo

¿Cómo lo han hecho?

Lo primero que hizo el laboratorio de Thomas Lozito fue analizar el proceso de regeneración de las colas de los lagartos adultos y compararla con la formación embrionaria de la cola. Es decir, comparar como se forman la cola original y la “de repuesto”.

En ambos casos el papel que desempeñan las células madre neuronales (NSCs) es muy importante. En el caso de la regeneración, estas NSCs producen una señal molecular que bloquea la formación de estructuras óseas y nerviosas y que, en cambio, promueve la formación de estructuras de tipo cartilaginoso. Los científicos llaman a esto una “ventralización” de la cola. Este término viene de que las colas “originales” presentan lo que se denomina patrón dorsoventral. Es decir, tienen dos partes definidas, una superior o dorsal, donde están los tejidos óseos y nerviosos, y una inferior o ventral, formada de cartílago. Pues bien, cuando los lagartos regeneran una cola que habían perdido, lo que hacen es que toda la cola es de tejido cartilaginoso, es decir, pierden el patrón dorsoventral (y por tanto la funcionalidad).

¿Y cómo es el proceso de creación de la cola en los embriones? Pues las células madre neurales embrionarias también producen esta señal de “ventralización”, pero solo lo hacen en la región baja de la cola, en la parte inferior. En la parte de arriba no se produce esta señalización molecular y la cola desarrolla tejidos nerviosos y esqueléticos.

Imagen tomada del artículo original

Lo obvio entonces es pensar “vale, quitamos esa señal molecular de las NSCs adultas y arreglado”. Pues no es tan fácil. Incluso en ausencia de esta señal, las NSCs son incapaces de lograr la regeneración de una cola similar a la que tienen al nacer. Y, para complicar más las cosas, los investigadores vieron que, si implantaban NSCs embrionarias en los muñones de colas adultas, tampoco regeneraban una cola con el patrón adecuado, sino que respondían, nuevamente, a la señal de ventralización.

El equipo de Lozito decidió entonces utilizar la técnica de edición genética CRISPR para actuar sobre las NSCs embrionarias y hacer que no pudieran responder a la ya famosa (y un poco molesta) señal. Una vez hecho eso, implantaron esas células madre embrionarias modificadas en los muñones de colas de lagartos adultos y esta vez sí se regeneró una cola “perfecta”, con el patrón dorsoventral deseado.

¿Qué implicaciones futuras puede tener?

Este estudio puede sentar las bases para lograr una mejora en la sanación de heridas en humanos. Fundamentalmente nos puede dar pistas para curar heridas en tejidos que no se regeneran, como la médula espinal. Por supuesto, regenerar un brazo amputado, por ejemplo, aún es prácticamente ciencia ficción, pero este trabajo supone un avance más para la reparación y regeneración de algunos daños tisulares.

Artículo original

Lozito, T.P., Londono, R., Sun, A.X. et al. Introducing dorsoventral patterning in adult regenerating lizard tails with gene-edited embryonic neural stem cells. Nat Commun 12, 6010 (2021). https://www.nature.com/articles/s41467-021-26321-9