¿Animales o Levaduras? | Modelos de Experimentación

En cuatro años de carrera se aprenden muchas cosas. Lo primero que el café de máquina es prácticamente veneno. Lo segundo depende de si madrugas para ir a primera o no. Bioquímica. Suena potente. Nuestros familiares nos han llamado de mil formas. Médicas moleculares es nuestra descripción favorita.

Para declararnos graduadas en Bioquímica nos quedan unas pocas asignaturas y el temido TFG. Trabajo de Fin de Grado. Nuestro primer trabajo de investigación real, no está escogido al azar. Cada una tiene sus preferencias y su experiencia. Para escoger vimos qué opciones teníamos, pero sobre todo qué sabíamos.

En Bioquímica Experimental Avanzada I nosotras, Ana y Leticia, trabajamos con levaduras. Porque sí, las levaduras sirven para más que conseguir cerveza.

Yeast in Action from John Macfarlane on Vimeo.

Imagen obtenida de esta web

Los levaduras son hongos microscópicos unicelulares conocidas por sus capacidades de fermentación. Pan y cerveza. Son buenos básicos. Al igual que nosotros, las levaduras son seres eucariotas. No es que las bacterias nos caigan mal, pero gracias a que las levaduras tienen núcleo y orgánulos intracelulares podemos estudiar funciones conservadas. Nosotras concretamente empleamos Schizosaccharomyces pombe para estudiar las vías de hipoxia y de síntesis de colesterol. 

Hipoxia se refiere a una baja concentración de oxígeno. Quizás no te imagines subiendo el Everest o haciendo submarinismo a pulmón, pero no, no nos referimos a eso. Hipoxia puede ocurrir en un tumor. El crecimiento sin control impide la entrada de oxígeno en las células. 

Colesterol. Tema de conversación recurrente. 610 mil personas mueren cada año por enfermedades cardiovasculares en EEUU, 1 de cada 4 muertes (1). Conocer la vía del colesterol no es trivial.

Estudio del crecimiento de las colonias por test de goteo
Fotografía realizada durante nuestro periodo de prácticas

Concluimos la importancia de SRE1 para el crecimiento en condiciones de hipoxia y presencia de estatinas. SRE1, ¿y eso qué? Bueno, estábamos en tercero, nadie esperaba que sacásemos el descubrimiento del año. Así, con nuestro cuaderno, nuestra bata y nuestros nervios de principiante, sabemos que podemos empezar estudios sobre estas vías en Schizosaccharomyces pombe.

No, no somos levaduras, pero la evolución tiene sus ironías. Unas pocas células que viven en colonia y la especie que inventó el internet tienen sus similitudes. SRE1 de levaduras y SREBF1 de humanos son homólogos. ¿Homólogos? La función de SRE1 es tan importante que la evolución se ha asegurado de que los humanos tengamos una proteína que cumpla la misma función, SREBF1.

Empezar estudios, no necesariamente acabarlos. Imaginemos, hemos desarrollado una nueva estatina y queremos ver si realmente tiene un efecto. No hace falta empezar a lo grande. En 2013 el grupo de Agata Maciejak estudió el impacto de diferentes estatinas en levaduras modificadas que poseen las versiones humanas de ciertos genes. Sus conclusiones fueron que la biosíntesis de colesterol se altera dependiendo del tipo de estatina (2). Agata nos ha hecho un favor. Nos ha demostrado que podemos estudiar esta vía en un modelo barato, conveniente y sin dilemas éticos.

Barato. Puede que la ética no, pero el presupuesto se recoge en una hoja de cálculo. Las levaduras crecen rápido, son fáciles de mantener; vamos, que no nos dan la lata. Que tengan su material genético recogido en un núcleo y las funciones repartidas en orgánulos es importante. Las bacterias también resultan económicas, pero son procariotas. Su morfología celular es demasiado básica para modelizar vías compartidas con humanos.

El estudio celular lo tenemos, pero somos más complicados. Venas, arterias, corazón... Un medicamento se ingiere, se absorbe, actúa a nivel celular y concluye en un efecto tisular. Todo medicamento tiene que pasar por un ensayo clínico. De nuestras placas a las farmacias hay un camino muy largo. 

Imagen modificada de esta fuente

Esperamos que te vayas de esta entrada con una nueva (a)miga que sirve para más que para hacer pan. ¿Crees que podemos pasar del estudio en levaduras al ensayo clínico? ¿Es necesario un paso de experimentación en animales? Coméntanos tu opinión, el próximo miércoles seguimos debatiendo.

Un saludo de las embajadoras de LAIKA ;).

Referencias

1. Heart Disease Facts & Statistics | cdc.gov

2. Maciejak, A., & Leszczynska, A. (2013). The effects of statins on the mevalonic acid pathway in recombinant yeast strains expressing human HMG-CoA reductase, 13.

Información básica consultada

1. Petersen, J., & Russell, P. (2016). Growth and the Environment of Schizosaccharomyces pombe. Cold Spring Harbor protocols, 2016(3), pdb.top079764. 

2. Karathia H, Vilaprinyo E, Sorribas A, Alves R (2011) Saccharomyces cerevisiae as a Model Organism: A Comparative Study. PLoS ONE 6(2): e16015. 

3. Altmann K, Durr M, Westermann B (2007) Saccharomyces cerevisiae as a model organism to study mitochondrial biology: general considerations and basic procedures. Methods Mol Biol 372: 81–90.

4. Yanagida M. (2002). The model unicellular eukaryote, Schizosaccharomyces pombe. Genome biology, 3(3), COMMENT2003. 

5. Hayles, J., & Nurse, P. (2018). Introduction to Fission Yeast as a Model System. Cold Spring Harb Protoc.