El Departamento de Bioquímica y Biología Molecular A de la Universidad de Murcia (UMU) se ha convertido en un referente por el uso transversal de un modelo animal empleado para experimentación, el gusano C. elegans, al que han sacado su máximo rendimiento a nivel investigador, de transferencia y docente.

C. elegans, con un solo milímetro de longitud, presenta numerosas ventajas frente a animales superiores como el ratón, empleados también en experimentación. Con un 60% de similitud genética con el ser humano, y un 80% en aquellos genes del metabolismo relacionados con enfermedades, presenta menos connotaciones morales y limitaciones legales.

Aplicado a la investigación, este modelo ha permitido al equipo de la UMU conseguir importantes avances en el estudio de enfermedades de primer orden como el cáncer, el alzhéimer o la enfermedad de Parkinson. En este sentido, han sido capaces de analizar distintos compuestos, moléculas y alimentos que puedan tener efectos beneficiosos sobre estas enfermedades. “Se pueden ver los resultados siguiendo todo el tiempo de vida del animal, que es de tres semanas. Solo con ver un aumento de 18 a 21 días de vida se intuye que el gusano está más sano”, explica el profesor titular de Bioquímica y Biología Molecular Fernando Gandía.

Además, destaca su fácil manipulación genética, por lo que se pueden crear animales knockout en los que algún gen está desactivado. “Si sospechamos que una enfermedad puede estar vinculada a un gen, ese puede ser eliminado para ver qué ocurre. También pueden expresar proteínas como la implicadas en párkinson o alzhéimer y ahí se verá afectado su patrón de movilidad”, resalta Gandía.

  
Modelo de transferencia 

Los frutos de la investigación también han llegado al terreno empresarial. A raíz de sus fructíferos estudios en cáncer han obtenido una patente internacional en la que se ha visto que compuestos que estaban desconsiderados en el mercado por su poca capacidad antioxidante, pueden frenar el desarrollo de tumores. Se trata de las betalaínas, presente en la remolacha, los higos chumbos o la quinoa de colores. “Si presenta beneficios en este animal, que ya está validado con fármacos empleados para tratar la quimioterapia como el cisplatino, es posible que estos resultados también se puedan extrapolar y nos anima a seguir investigando”, concreta el investigador. 

Ahora, a través de la spin off de la UMU Betaelegans ofrecen sus herramientas a otros centros de investigación y empresas que estén trabajando con moléculas, formulaciones o alimentos y quieran ver su potencial in vivo antes de dar un paso más allá en su comercialización o análisis.  “Aquí se puede ver si esas medidas que han tomado in vitro, funcionan realmente y si puede beneficiar o no a un animal con un sistema digestivo completo”. 

En docencia

Con la reorganización del grado de Biotecnología el estudiantado de la UMU también puede aprovechar en el aula las capacidades de los grupos de investigación de la Facultad. La asignatura de ‘Modelos preclínicos para el descubrimiento de nuevos medicamentos’ acerca desde la propia experiencia a modelos de estudios pioneros como C. elegans o el pez cebra, empleado para el estudio de enfermedades raras o psoriasis. “De tal manera que los y las estudiantes no solo tienen una visión teórica, sino también aplicada a cuestiones realmente punteras que se trabajan desde la institución en el día a día. Se les explica las investigaciones y ellos realmente manejan y trabajan con los embriones de pez cebra y los C. elegans en los laboratorios, una tarea poco común”, comenta con orgullo Gandía.
 
Cómo decidieron apostar por este modelo

Apostar por este modelo no fue una idea a la ligera, tal y como comenta el grupo de investigación.  Querían ir un paso más allá de los estudios in vitro, pero sin sacrificar tiempo y becarios.  En 2014 descubrieron que, entre el abanico de opciones que había, el C. elegans era el modelo más viable por potencia estadística de los resultados que podían tener y la facilidad para criarlos en el laboratorio.
Fue entonces cuando no se limitaron a emplear este modelo, “se nos ocurrió que podríamos establecer una forma de medir el tiempo de vida de los gusanos de forma continua sin tener que tocarlos, ni generarles estrés”. Desarrollaron una máquina de medición del tiempo de vida, que ya había sido creada por la Universidad de Harvard y se duplicó con ayuda de los mismos desarrolladores. Gracias a los proyectos concedidos por la Fundación Séneca en 2015 comenzaron a trabajar en su desarrollo, y en 2019 tuvieron los primeros resultados. 

Esta máquina prácticamente única, pues solo existen tres en el mundo: Murcia, Barcelona y Harvard, permite conocer el estado de los gusanos cada dos horas y de manera continua, sin necesidad de que haya personal pendiente. Como si se tratara de una cámara de vigilancia, cuenta con un software de reconocimiento de los gusanos con un margen de error de dos horas.