Jugando a cocinitas de laboratorio

Por suerte, casi semanalmente encontramos noticias, que nos hablan de nuevos descubrimientos en los campos de la genética, la epigenética, la bioquímica o la biología celular para entender mejor cómo funciona nuestro cuerpo, vislumbrar las alteraciones del mismo en las enfermedades y pensar en mejores tratamientos. Sin embargo, el público general (no el de platea) desconoce en gran medida las técnicas y metodologías que se emplean para hacer estos descubrimientos. Es decir, nos comemos la paella sin saber cómo se ha preparado. Pues de eso quisiera hablar hoy, de las cocinitas que se usan para entender los mecanismos por los cuales las células funcionan.

De entrada, podemos hacer dos grandes divisiones: laboratorios mojados (wet labs) o secos secos(dry labs). Estos segundos se dedican a estudiar, usando gran número de datos biológicos disponibles on line, diferentes modelos experimentales utilizando potentes ordenadores y programas ultrasofisticados. Este análisis de la big data recibe diferentes nombres y uno no sabe muy bien dónde termina uno y dónde comienza el otro, desde llamarse Biología de Sistemas, Biocomputación o Bioinformática hasta Data Mining. Realizan tareas importantes de anotación de información biológica y de comprensión de fuentes de información a veces demasiado empalagosas para el pobre investigador que trabaja con un solo gen o proteína determinada. Excelentes investigadores internacionales en estas áreas que trabajan en Catalunya son, entre otros, Roderic Guigó del Centre de Regulació Genòmica (CRG), Modesto Oroz, del Institut d'Investigació Biomèdica (IRB) y del Barcelona Supercomputing Center (BSC) y Ricard Solé y Núria Lopez-Bigas, de la UPF.

'LABORATORIOS MOJADOS'

Si volvemos al primer grupo, los laboratorios mojados serían los que ensucian un poco más las manos y mezclan líquidos aquí y allá dentro de tubitos para estudiar el material genético, las proteínas o cualquier otra biomolécula. La fuente biológica de partida puede ser muy variada, desde la especie (humano, ratón, levadura, gusano, mosca) hasta el tipo de tejido (primario o cultivado). Por ejemplo, en cáncer se usan células de tumores que una vez extraídas del paciente, en la cirugía o en una biopsia, se hacen crecer en botellitas de plástico llenas de un alimento tipo grosella.

Estos cultivos tumorales se ponen dentro de una estufa a 37ºC y el cáncer, bien alimentado y a una temperatura idónea, continúa creciendo y dividiéndose para siempre creyendo que está en un cuerpo humano. Y nosotros podemos ahora estudiarlo sin molestar al paciente y hacer experimentos que serían imposibles de realizar a la persona.

De todas estas muestras biológicas se extraen las moléculas que estudiaremos. Esto se hace rompiendo las células con diversas soluciones químicas u otras estrategias físicas. Antes se hacía de forma más artesanal, pero ahora la mayoría de investigadores utilizan kits comerciales donde solo tienes que seguir las instrucciones dadas por el proveedor para obtener la fracción deseada.

Uno de los puntos más importantes ahora es que tenemos que detectar, entre millones de piezas, la molécula que queremos estudiar. Si es una proteína, usamos un anticuerpo: otra proteína que como un imán se une a nuestra proteína de estudio. Este anticuerpo se ha generado usando la proteína diana para desencadenar una reacción inmunológica en otro animal, por ejemplo un conejo. Lewis Carroll y Alicia no iban demasiado desencaminados. Si, en cambio, queremos estudiar alteraciones de los genes, aquí la revolución ha sido increíble. Podemos estudiar centenares y miles de secuencias de ADN al mismo tiempo. La primera revolución fue la introducción de la «reacción en cadena de la polimerasa» que permite obtener de forma exponencial muchísimas copias de un gen que casi se pueden ver directamente con el ojo. Su inventor dice que se le ocurrió la idea estando con su novia en el coche en un bosque. ¿Os lo creéis?

La segunda gran revolución ha sido la introducción de las técnicas ómicas (genómica, transcriptómica, epigenómica, etc.). Basándose en el uso de unas plataformas pequeñas que contienen miles de piezas de ADN, llamadas microarrays, similares a las que se pueden encontrar dentro de un móvil; y a la nueva química para secuenciar el material genético, el experimentador ha cambiado la gestión de su tiempo. Hace el experimento en un día y luego se pasa un mes intentando entender el resultado. En nuestra casa, el Centre Nacional d'Anàlisi Genòmica (CNAG), dirigido por Ivo Gut, está haciendo un gran trabajo en esta área.

Como veis hay muchas cocinitas en el laboratorio, desde sencillas tapas a delicatessen, desde comida rápida a cocina tradicional. Utilizaremos una u otra en función de lo que mejor nos alimenta (Food for the brain), deseando que contribuya a comprender mejor los mecanismos que permiten la vida o la acortan innecesariamente. Nos vemos en cualquier cocina. Médico.