Una leonesa halla un gen esencial en embriones humanos
Raquel Fueyo Arévalo creció en Armunia y ahora, desde el laboratorio de la doctora Joanna Wysocka, en Stanford, encuentra el mecanismo exclusivamente humano para formar fetos
Raquel Fueyo, en su laboratorio en la Universidad de Stanford.
Creció en el barrio de Armunia y estudió en el colegio Padre Manjón y en el Instituto Juan del Enzina. La farmacéutica leonesa Raquel Fueyo Arévalo, doctora en Bioquímica, Biomedicina y Biología Molecular en el CSIC en Barcelona, investiga en el genoma humano en el laboratorio de la doctora Joanna Wysocka en la Universidad de Stanford (EE UU). El equipo de investigadores acaba de publicar un artículo, del que la leonesa es primera autora e investigadora postdoctoral, en la prestigiosa revista Nature con un hallazago sorprendente: un fragmento de ADN que solo está presente en el genoma humano y regula la activación de un gen esencial para la formación del embrión humano justo después de la fertilización del óvulo, alrededor del día 4 ó 5 de embarazo. «Es un gen, que como solo se activa en humanos, es un buen candidato para que esté estableciendo diferencias entre especies. Este gen no se activa en embriones de chimpacé o de otras especies, así que creemos que hemos encontrado algo exclusivo de humanos», explica la investigadora a este periódico.
«Nosotras trabajamos en entender el genoma. En cómo la secuencia de ADN codifica todas nuestras células y nuestras funciones bioquímicas. La secuencia de ADN es la misma en todas nuestras células. Sin embargo, una célula del riñón es diferente de una neurona o de una célula del hígado. Esto es así porque en cada célula se regula la «expresión génica» de manera diferente, es decir, qué set de genes se activará en cada momento. En el hígado se activarán genes que codifiquen las características de una célula del hígado y en una neurona los que codifiquen características neuronales».
La mayoría de los genes humanos están presentes, conservados, en otras especies, «no obstante, somos diferentes de un ratón o incluso de un chimpancé, aunque la secuencia de nuestro genoma sea 99% idéntica. En nuestro trabajo, hemos descubierto un fragmento de ADN que solo está presente en el genoma humano y regula la activación de un gen que es esencial para la formación del embrión humano».
Una de las partes más interesantes de la investigación es que ese fragmento del genoma que nos hace especiales a los humanos es de origen viral. «Aunque pueda sorprender, el 8% de nuestro genoma tiene origen viral, es decir, se originó en infecciones que nos atacaron a lo largo de la evolución y dejaron restos en el genoma».
Para realizar estos descubrimientos han utilizado la tecnología de edición del genoma denominada CRISPR en estructuras derivadas de células madre que imitan el embrión humano (blastoides). «Los blastoides son estructuras que imitan el blastocito humano, es decir, el embrión humano alrededor del quinto día de la gestación, justo antes de que el embrión se implante en el útero. Como es obvio, estos experimentos no se podrían realizar con embriones humanos por cuestiones éticas y legales, así que los blastoides nos permiten entender aspectos de nuestro desarrollo embrionario a los que de otra manera no tendríamos acceso o el acceso estaría muy restringido. Estos modelos fueron desarrollados por otro laboratorio y nosotros los hemos utilizado para poder entender si los fragmentos virales de nuestro genoma tienen algún papel en la embriogénesis humana. Utilizando la técnica CRISPR hemos eliminado algunos de estos fragmentos virales del genoma y nos ha permitido demostrar que son esenciales para la formación del blastoide, apuntando a un papel esencial en el desarrollo humano».
El trabajo de investigación del equipo de Raquel Fueyo son descubrimientos de biología fundamental y no tienen una aplicación directa. «Sin embargo, entender qué sucede en el genoma en los primeros días de la embriogénesis nos puede ayudar a entender qué va mal cuando un embarazo falla. Perder un embarazo en los primeros días es un fenómeno muy común en humanos, donde sabemos que el 60% de los embarazos se pierden alrededor del momento de la implantación del embrión en el útero, alrededor del día 5 o 6, normalmente antes de que la mujer sepa que está embarazada. Conocer mejor los procesos biológicos que acontecen en esos estadios tempranos podría servir para desarrollar mejores métodos de fertilización in vitro»
Nueva etapa
En un par de meses se trasladará de la Universidad de Stanford para dirigir su propio laboratorio en el Instituto Max Planck de Genética Molecular en Berlín, un proyecto ilusionante «por empezar con mi propio laboratorio». Ha conseguido financiación del Instituto Max Planck para continuar, pero ahora como investigadora principal. En su laboratorio seguirá con la técnica de CRISPR y los blastoides para conocer otros genes y otros mecanismos que pueden afectar al desarrollo embrionario en humanos. «Mi laboratorio se va a enfocar en investigar la función de los vestigios virales de nuestro genoma. Sabemos que estos fragmentos de genoma viral que parecen beneficiosos durante la embriogénesis, se silencian cuando envejecemos y cuando este silenciamiento falla, contribuyen a enfermedades neurodegenerativas y cáncer. Estoy muy interesada en conocer qué mecanismos celulares regulan nuestros virus endógenos».