¿Has oído hablar de Caenorhabditis elegans? Es un ser excepcional, superestrella en los laboratorios, que ha sido indispensable para una miriada de descubrimientos y ha contribuido al éxito de 6 premios Nobel.
Su nombre es una mezcla de griego -caeno, que significa nuevo, reciente, y rhabditis, como un bastón- y latín -elegans que quiere decir elegante-, pero para abreviar se le llama C. elegans.
En su ambiente natural, este gusano diminuto vive en el espacio entre los granos de tierra, y fue en la tierra de Algeria donde la encontró el zoólogo francés Émile Maupas, el primero en aislarlo, describirlo y escogerlo como su especie de referencia, en 1900.
Varios científicos siguieron sus pasos, particularmente el biólogo francés Victor Nigon y su homóloga estadounidense Ellsworth Dougherty.
"Necesitábamos un organismo con el que pudiera estudiar genética adecuadamente", recordó Brenner.
"Como había que ver dónde terminaba una célula y comenzaba otra, tenía que ser con el microscopio electrónico, así que necesitaba un organismo pequeño que cupiera en la ventana de esos microscopios. Finalmente me decidí por estos pequeños gusanos nematodos, C. elegans, y comencé a trabajar con ellos".
"Sydney Brenner es un dios en la comunidad de gusanos por haber elegido este organismo modelo", señala Gordon Lithgow, vicepresidente del Instituto Buck de Investigación sobre el Envejecimiento en Novato, California.
"Lo que realmente hizo fue tomar una decisión muy acertada que permite estudiar biología realmente compleja en un sistema simple. Y esa fue la verdadera genialidad. Se trata de una biología básica, sin duda, pero es sorprendente cómo esa biología básica ahora se ha traducido a los humanos y a la comprensión de la enfermedad".
Las apariencias no engañan...
...en este caso: de hecho, la apariencia del C. elegans es uno de sus muchos atractivos para convertirse en top model.
"La gran ventaja es el hecho de que es transparente. ¡Puedes ver a través de su piel!", exclama Lithgow. "De hecho, puedes ver las células y los procesos biológicos sucediendo, con solo mirar por un microscopio".
"Además, es pequeño. Tiene un tamaño de menos de un milímetro, por lo que puedes cultivar cientos de miles de estos gusanos en el laboratorio, y eso es muy importante si estás buscando un gen raro o algo así".
"El genio de Sydney Brenner fue darse cuenta de que, si bien nosotros tenemos muchos cientos de miles de millones de células en nuestro cerebro, el gusano tiene solo 302 neuronas, y las puedes observar a través de su piel transparente y estudiarlas".
¿Por qué es tan ideal?
El gusano nematodo C. elegans es mucho más simple que los humanos -no tiene, por ejemplo, huesos, corazón o sistema circulatorio-, pero comparte muchos genes y vías moleculares con nosotros.
Además, muchas de las señales moleculares que controlan su desarrollo también se encuentran en organismos más complejos, como los humanos.
Muchos de los genes del genoma de C. elegans tienen equivalentes funcionales en humanos, lo que lo convierte en un modelo extremadamente útil para explorar enfermedades humanas.
Las formas de C. elegans en las que se alteran genes específicos se pueden producir muy fácilmente para estudiar de cerca la función de los genes.
Estos mutantes proporcionan modelos para muchas enfermedades humanas, incluidos trastornos neurológicos, cardiopatía congénita y enfermedad renal.
Se pueden cribar con miles de fármacos potenciales para enfermedades importantes.
"El gusano es espectacular como organismo modelo por varias razones", le dijo a la BBC Bob Waterston, profesor de ciencias del genoma en la Universidad de Washington en Seattle, EE.UU.
"Tiene menos de 1.000 células en la edad adulta, y sabemos qué son todas estas células y qué hacen. Y es pequeño, por lo que puede obtener una gran cantidad de ellos, y eso es importante para la genética, pues permite observar muchos eventos raros. ¡Es difícil hacer la genética de un rinoceronte, como solía decir Sydney!", añade Waterson, quien se incorporó al laboratorio de Sydney Brenner en Cambridge, Reino Unido, a principios de la década de 1980 y es más conocido por su trabajo en el Proyecto Genoma Humano.
Pero en preparación para esa gigantesca tarea, formó parte del pequeño equipo que trazó el mapa del genoma de C. elegans, el primer animal en tener su genoma completamente secuenciado.
Dudas infundadas
"En ese momento, había mucho escepticismo", recuerda.
"Primero, se preguntaban si valía la pena secuenciar un genoma completo, o si se debería hacer más barato... o ni siquiera hacer nada, simplemente dejar que la gente estudiara genes individuales.
"El segundo problema era que nadie sabía cómo hacerlo. Lo que hicimos fue realmente un experimento para ver si se podían adaptar las tecnologías del momento, refinarlas lo suficiente como para secuenciar un genoma del tamaño de C. elegans. De poder hacer eso con algo del tamaño de un cromosoma humano promedio, probablemente se iba a poder extender a todo el genoma humano".Eso, como sabemos ahora, resultó ser correcto.
Y, a pesar de esas primeras dudas sobre si la tarea valía la pena o no, tener el mapa completo del genoma del gusano resultó ser más útil de lo que nadie había esperado, como dice Gordon Lithgow."Resulta que el gusano y los humanos son muy similares en su biología básica.
"Cuando se secuenció el genoma del C. elegans, descubrimos que algo así como 2/3 de los genes implicados en las enfermedades humanas estaban en el gusano. Eso significaba que se podría estudiar esa biología que es de vital importancia para las enfermedades humanas en esa pequeña criatura".
Más vida
En 1988, los científicos que trabajaban con gusanos mutantes en EE.UU. descubrieron, por casualidad, una mutación en un solo gen que aumentó la vida útil de C. elegans hasta en un 65%.
Cinco años después, el gusano apareció en los titulares cuando se encontró otro mutante de un solo gen que podía extender su vida hasta diez veces. Es más, los gusanos se mantuvieron en forma y saludables hasta el final.
"En cierto modo, cambió la forma de pensar de la gente sobre el envejecimiento", señala Lithgow.
"Pensábamos que la vida útil era como una cantidad fija, pero lo que el gusano nos mostró fue que la vida útil es plástica, que realmente se podía alterar en una dimensión diez veces mayor... ¡Es increíble!".