A principios de este año, un grupo de investigadores descubrió un parásito parecido a una medusa que no tiene un genoma mitocondrial, es decir, que estamos ante el primer organismo multicelular que se sabe que tiene esta ausencia. Eso significa que no respira; de hecho, vive su vida completamente libre de la dependencia al oxígeno.

Este descubrimiento no solo está cambiando nuestra comprensión de cómo puede funcionar la vida aquí en la Tierra, sino que también podría tener implicaciones para la búsqueda de vida extraterrestre.

Henneguya salminicola

Todas las células de su cuerpo, excepto los glóbulos rojos, tienen grandes cantidades de mitocondrias, que son esenciales para el proceso de respiración. Descomponen el oxígeno para producir una molécula llamada trifosfato de adenosina, que los organismos multicelulares usan para impulsar los procesos celulares.

Sabemos que hay adaptaciones que permiten que algunos organismos prosperen en condiciones bajas en oxígeno o hipóxicas. Algunos organismos unicelulares han desarrollado orgánulos relacionados con las mitocondrias para realizar el metabolismo anaeróbico; pero la posibilidad de organismos multicelulares exclusivamente anaerobios se creíam imposibles.

Hasta que un equipo de investigadores dirigido por Dayana Yahalomi, de la Universidad de Tel Aviv, en Israel, decidió volver a examinar un parásito común del salmón llamado Henneguya salminicola.

Es un cnidario, que pertenece al mismo filo que los corales, medusas y anémonas. Aunque los quistes que crea en la carne del pescado son antiestéticos, los parásitos no son dañinos y conviven con el salmón durante todo su ciclo de vida. Escondido dentro de su huésped, el pequeño cnidario puede sobrevivir a condiciones bastante hipóxicas. Pero es difícil saber exactamente cómo lo hace sin examinar el ADN de la criatura, así que eso fue lo que hicieron los investigadores, descubriendo así que había perdido su genoma mitocondrial. Además, también había perdido la capacidad de respiración aeróbica y casi todos los genes nucleares involucrados en la transcripción y replicación de mitocondrias.

En Xataka Ciencia

Los océanos se están quedando sin oxígeno, según un nuevo análisis

Estos resultados muestran que aquí, por fin, hay un organismo multicelular que no necesita oxígeno para sobrevivir. Exactamente cómo sobrevive sigue siendo un misterio. Podría estar extrayendo adenosina trifosfato de su huésped, pero eso aún no se ha determinado.

El descubrimiento podría ayudar a las pesquerías a adaptar sus estrategias para lidiar con el parásito; aunque es inofensivo para los humanos, nadie quiere comprar salmón plagado de pequeñas medusas extrañas. Pero también es un gran descubrimiento por ayudarnos a comprender cómo funciona la vida.

El ADN mitocontrial es el material genético de las mitocondrias, los orgánulos que generan energía para la célula, y fue descubierto en 1963 por Margit M. K. Nass y Sylvan Nass utilizando microscopia electrónica.

Hasta ahora, sin embargo, nunca se había logado editar esta clase de ADN en plantas, a pesar de que sí se había conseguido en animales: se editó en 2008. Para ello, los investigadores han utilizado una técnica para crear cuatro nuevas líneas de arroz y tres nuevas líneas de colza.

Diversidad génica

En aras de garantizar la diversidad genética de los cultivos y el suministro de alimentos, investigadores de la Universidad de Tokio han editado ADN mitocondrial de plantas. Las mitocondrias contienen ADN completamente separado del ADN principal de la célula, que se almacena en el núcleo.

El genoma mitocondrial animal es una molécula relativamente pequeña, pero el de las plantas es enorme en comparación, la estructura es mucho más complicada, los genes a veces se duplican, los mecanismos de expresión génica no se conocen bien y algunas mitocondrias no tienen genomas en absoluto.

En Xataka Ciencia

Esta es la criatura con el genoma mitocondrial animal más grande del mundo

La técnica empleada para conseguirlo, llamada mitoTALENs, usa una única proteína para localizar el genoma mitocondrial, cortar el ADN en el gen deseado y eliminarlo. Según los autores:

Nuestros resultados muestran que los mitoTALEN se pueden usar para modificar de forma estable y hereditaria el genoma mitocondrial en las plantas.

Se espera así usar la técnica para abordar la actual falta de diversidad genética mitocondrial en los cultivos, y así poder evitar que una infección, por ejemplo, alcance todo un cultivo porque comparte el mismo gen. En ese caso, el cultivo con ese gen mitocondrial específico no podría plantarse más, lo que reduciría la diversidad.

Las alteraciones provocadas por el virus de la hepatitis C en el retículo endoplasmático y las mitocondrias de células infectadas han podido ser observadas por científicos del Centro Nacional de Biotecnología del CSIC (CNB-CSIC) y del Sincrotrón ALBA con gran detalle, tal y como podéis ver en el vídeo que encabeza esta entrada.

Estas malformaciones se recuperan tras el tratamiento con los fármacos antivirales más comunmente utilizados para curar la hepatitis. Tal y como explica Pablo Gastaminza, investigador del CNB-CSIC y autor principal del trabajo: "Es como si nos hubiéramos introducido dentro de la célula infectada. Hemos visto que tanto las membranas del retículo endoplasmático como las mitocondrias están profundamente deformadas".

El estudio ha sido publicado recientemente en la revista científica ACS Nano. Para conseguir este mapa tridimensional han usado la luz de sincrotrón de ALBA, el acelerador de electrones situado en Cerdanyola del Vallès (Barcelona). En la línea de luz MISTRAL han utilizado una nueva técnica denominada crio-tomografía por rayos X blandos (cryo-SXT) capaz de tomar imágenes en 3D de la células completas en su estado natural, es decir, sin un tratamiento químico previo y sin cortarlas ni desecarlas.

Hoy en día viven en el mundo unos 150 millones de personas infectadas por el virus de la Hepatitis C, una enfermedad que puede desembocar en graves problemas hepáticos y es actualmente la primera causa de trasplante de hígado en el mundo.

Vía | Sinc

Alana Saarinen es una adolescente como otra cualquieras. Sus aficiones son jugar al golf, tocar el piano, escuchar música y salir con los amigos. Sin embargo, hay una pequeña diferencia en Alana: tiene tres padres, en vez de dos.

Alana es una de las pocas personas en el mundo que tiene algunas mitocondrias, y por lo tanto un poco de ADN, de un tercer padre. Las mitocondrias son las fábricas de energía de las células.

Transferencia citoplasmática

La razón de este particular hecho es que Alana fue concebida a través de un tratamiento de la infertilidad pionero en los Estados Unidos que más tarde fue prohibido. La transferencia citoplasmática fue iniciada a finales de 1990 por un embriólogo clínico llamado Jacques Cohen y su equipo en el Instituto San Bernabé, en Nueva Jersey, Estados Unidos.

Diecisiete bebés nacieron en la clínica de Cohen, como resultado de la transferencia citoplasmática, que podría haber tenido el ADN de tres personas. Otras clínicas copiaron la técnica y Cohen estima que alrededor de 30 a 50 niños de todo el mundo han nacido con el ADN de tres personas como consecuencia de ello.

Pero en 2002, el regulador estadounidense, la FDA (Administración de Alimentos y Medicamentos), solicitó a las clínicas que dejaran de hacer la transferencia citoplasmática por cuestiones de seguridad y por las preocupaciones éticas que entrañaba.

Las razones de seguridad estriban en que la línea germinal (células cuyo destino celular es dar linajes encargados de producir células reproductivas y, por tanto, de dar continuidad a la vida entre generaciones) está modificada genéticamente, y entonces una persona como Alana transmitiría su código genético inusual a sus hijos, y sus hijos a sus respectivos hijos. Debido a que heredamos nuestras mitocondrias solo de nuestras madres, sólo las niñas pasarían su código genético poco común, ignorándose cuál podría ser el resultado.

Reino Unido: ¿futuro país de los hijos de tres padres?

Pero muy pronto podría haber más gente como Alana, con tres padres genéticos, debido a que el Reino Unido está tratando de legalizar una nueva técnica similar que utilizaría las mitocondrias de un donante para tratar de eliminar las enfermedades genéticas debilitantes. Se llama reemplazo mitocondrial, y si el Parlamento vota a favor de dejar que esto suceda, el Reino Unido se convertiría en el único país en el mundo que permite el nacimiento de niños con ADN de tres de las personas.

En esta nueva tesitura, se deberán volver a estudiar los posibles efectos en la salud de esta técnica, así como las posibles implicaciones éticas de modificar genéticamente a los seres humanos. De momento, el organismo regulador en el Reino Unido, la HFEA o Fertilización Humana y Embriología, ha realizado tres revisiones independientes para examinar la seguridad de esta técnica. Las conclusiones fueron que el reemplazo mitocondrial "no es peligroso".

Con todo, el reemplazo mitocondrial no estaría disponible para las personas con problemas de fertilidad, sino para aquellos que son portadoras de enfermedades de las mitocondrias y que podrían pasar estas anomalías genéticas a sus hijos. Doug Turnbull, de la Universidad de Newcastle, estima que alrededor de 1 de cada 3.000 a 5.000 personas en el Reino Unido tienen una enfermedad mitocondrial.

Vía | BBC

Imágenes | Louisa Howard | P5693852

Una nueva ley se encuentra en debate en el Reino Unido, con ella se podría permitir unificar el ADN de tres personas para crear un embrión. El procedimiento requiere la intervención de los padres y una tercera persona (una mujer), se trataría de fertilizar un óvulo con esperma para seguidamente extraerle el núcleo y trasplantarlo en el citoplasma de un gameto sano donado por otra mujer. La idea de todo este proceso es intentar evitar las enfermedades mitocondriales.

Como sabemos, las mitocondrias juegan un papel fundamental en las células, ya que suministran la mayor parte de la energía que necesitan, se les denomina centrales energéticas, aunque también son responsables de otros procesos como la síntesis co-enzimática. Las mitocondrias poseen su propio ADN y dependiendo del estado en el que se encuentre puede ser responsable de diversas enfermedades en el individuo, retraso mental, epilepsia, etc. La nueva técnica pretende solventar este problema gracias a las nuevas mitocondrias sanas que se reciben del gameto donado por la tercera persona.

Aunque ahora se está debatiendo el nuevo proyecto de ley, deberán pasar al menos 10 años para que nazca el primer ser humano mediante esta nueva técnica, y eso si se aprueba con cierta rapidez, ya que hay que tener en cuenta que varios miembros del parlamento se opondrán por cuestiones religiosas o morales o quizás por falta de conocimiento. El nuevo proyecto de ley de Embriología Humana y Fertilización será meticulosamente vigilado, sobre todo por los grupos religiosos que ya ven el tema como algo peligroso y aberrante. Algunos de los temores podrían tener fundamento, se teme que esta manipulación pueda originar otro tipo de enfermedades que encierren mayor gravedad que las que se intentaban solventar.

Nos quedamos con la frase pronunciada por Josephine Quintavalle, perteneciente al comité de Ética Reproductiva, "No estás imitando a la naturaleza; la estás distorsionando” y ¿cómo funciona la sabia naturaleza con los animales?, cuando alguno nace enfermo está condenado a muerte ¿no?, el proceso de la naturaleza con los seres vivos es mucho más “sanguinario”, la conocida selección natural. Los humanos quizás vamos en contra de la naturaleza, por eso somos seres humanos.

Nosotros estamos a favor de quienes defienden la legalización del nuevo proyecto de ley de Embriología Humana y Fertilización, son miles de vidas las que se pueden salvar, la naturaleza desde luego no las salvaría.

Vía | El Mundo Más información | The Independent Más información | The Human Embryology and Fertilisation (HFEA) Más información | El Mundo (anexo)