MADISON - ¿Alguna vez uno de los favoritos de los biólogos debido a su registro como modelo para entender enfermedades como la diabetes y el cáncer, la rata de laboratorio perdió su lustre como herramienta de investigación en la última década, ya que desafió los intentos de manipulación de su genoma de una manera prescrita.
Ahora, con una nueva combinación de técnicas probadas y verdaderas, los científicos han creado las primeras ratas "knockout", específicamente ratas cuyos genomas han sido despojados de genes que suprimen el cáncer de mama. El desarrollo, informó hoy (19 de mayo) por un equipo de científicos de la Universidad de Wisconsin-Madison en ediciones online de la revista Nature Biotechnology, promete restaurar la rata a la prominencia biomédica.
"La gente ha tratado durante más de 10 años para producir una rata knockout", dice Michael N. Gould, profesor de oncología de McArdle Laboratory de la Universidad de Wisconsin-Madison para la Investigación del Cáncer y en cuyo laboratorio se realizó el trabajo.
Durante 100 años, explica, la rata fue el modelo de elección para muchos científicos biomédicos. Pero hace una década, cuando la tecnología knockout fue primero ampliamente desplegado en el ratón, la rata robusto fue destronado. Los investigadores corrieron a tomar ventaja de las posibilidades biomédicas de un modelo animal cuyo genoma podría ser manipulado a voluntad, adición o sustracción de genes para obtener una perspectiva sorprendente en un huésped de enfermedades y tratamientos potenciales.
La rata, dice Gould, había sido "comprometida por la falta de una caja de herramientas genética completa. Durante los últimos 10 años, el gobierno y compañías farmacéuticas han invertido mucho en traer la rata a la velocidad. Pero uno de los últimos grandes herramientas esquivos para nuestra caja de herramientas fue la capacidad para noquear a los genes ".
La capacidad de añadir o restar genes para genoma de un animal se presta poderosa comprensión de los mecanismos básicos de la enfermedad. Los nuevos métodos de prevención de enfermedades y tratamiento en humanos, así como una mejor comprensión básica de desarrollo, fisiología y patología son el resultado de la capacidad de los científicos de manipular genes en animales vivos.
Antes de la llegada del ratón knock-out, la rata fue "el modelo de elección para estudios en fisiología, biopatología, la toxicología y la neurobiología", dice Gould. "Cualquier persona que renunció a ratas porque no había una tecnología knockout es probable que desee volver" a su uso.
Las ventajas de las ratas, Gould dice, se encuentran en su mayor tamaño y la gran cantidad de modelos de enfermedades desarrollados por ella durante el siglo pasado. "Esta tecnología nos da la oportunidad de utilizar los modelos de rata con una aproximación genética moderna."
Para Gould, que estudia la genética que sustentan el cáncer de mama, el regreso de la rata hechizos nuevas oportunidades de investigación debido a que la enfermedad se manifiesta de manera diferente en los dos animales.
"Los tumores en las ratas tienen un espectro de respuestas hormonales que es similar a la respuesta humana", dice. "Tenemos la esperanza de que mediante el estudio de la enfermedad más ampliamente en ratas, que puede ser capaz de desarrollar modelos para la prevención y la terapia."
Mantener los científicos de hacer nocauts rata era su incapacidad para utilizar las células madre embrionarias de rata para producir ratas, que podrían ser modificados genéticamente, como las células madre de ratón se utilizan habitualmente para hacer ratones knockout. Por otra parte, ninguna rata incluso se ha realizado utilizando técnicas de transferencia o de clonación nuclear, otro método por el cual los investigadores pueden modificar selectivamente el genoma de un animal.
El desarrollo de las primeras ratas knockout del mundo por el laboratorio de Gould se llevó a cabo utilizando técnicas bien conocidos por los biólogos, pero que nunca antes se había utilizado en combinación con el objetivo de producir un golpe de gracia. Los científicos han sabido por mucho tiempo que es posible interrumpir al azar del genoma de un animal mediante la inyección de ciertas sustancias químicas. Estas mutaciones pueden ser pasados ??a las generaciones futuras a través de la reproducción simple. Por el cribado del ADN de la progenie de las ratas mutantes usando un método que se puede fijar con precisión por los cambios que se producen en genes funcionales, el grupo de Gould fue capaz de criar selectivamente a cabo dos ratas knockout diferentes cuyos genomas cada carecían de un gen conocido para suprimir el cáncer de mama.
"Ninguna de las tecnologías que estamos usando son nuevos", dice Gould. "La novedad es la forma en que se combinan."
La técnica ha sido patentada por la Wisconsin Alumni Research Foundation.
Además de Gould, co-autores principales del artículo de Nature Biotecnología incluyen Yunhong Zan y Jill D. Haag.
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