Un cromosoma de una rata congelada ha resucitado dentro de ratones

La empresa de extinción Colossal Biosciences podría estar a punto de ser superada. Podría ser posible resucitar cromosomas de mamut en células vivas después de que los científicos transfirieran un cromosoma de una rata que ha estado congelada durante más de un año a células vivas de ratón. Luego generaron ratones completos en los que algunas de sus células contienen un cromosoma de rata añadido.

“Una vez que hayamos perfeccionado la técnica, comenzaremos a probarla en células de elefante”, dice Teruhiko Wakayama de la Universidad de Yamanashi en Japón. “Si logramos introducir cromosomas de elefante en células madre embrionarias de ratón, definitivamente queremos probarlo con mamuts”.

El objetivo inmediato del equipo es estudiar la actividad de genes de animales extintos en animales vivos, lo que podría revelar mucho más que simplemente analizar secuencias genéticas. Pero el trabajo también podría ayudar con los esfuerzos de conservación y extinción. Por ejemplo, tenemos tejido congelado de un ave llamada po’ouli hawaiano que se extinguió en 2004. Una peculiaridad de la biología significa que la transferencia de cromosomas sería esencial para devolverle la vida.

Los genomas de los animales se dividen en partes conocidas como cromosomas. Cuando las células se dividen, estas largas hebras de ADN se pliegan muy apretadas y adoptan la clásica forma cilíndrica que se muestra en los libros de texto. Estos cromosomas condensados, como se les llama, pueden hacerse visibles en las células vivas sin dañarlas, por ejemplo, añadiendo pigmentos a los anticuerpos que se unen a las proteínas alrededor de las cuales está envuelto el ADN.

La técnica de Wakayama consiste en extraer el núcleo de una célula e inyectarlo en un óvulo para desencadenar la condensación cromosómica. Esto es similar a la técnica de transferencia nuclear utilizada en la clonación: Wakayama fue el primero en clonar ratones usando esta técnica, poco después del nacimiento de la oveja Dolly.

Luego, al óvulo al que se le ha añadido el núcleo se le inyectan enzimas que ayudan a separar los cromosomas. A continuación, se extrae un único cromosoma con una aguja hueca microscópica y se inyecta en un segundo óvulo. Si este óvulo se convierte en un embrión, todas las células del embrión, conocidas como células madre embrionarias, contendrán el cromosoma añadido.

Después de desarrollar la técnica añadiendo cromosomas de ratón adicionales, Wakayama la probó con ratas genéticamente modificadas para que tuvieran fluorescencia verde. Extrajo células sanguíneas de la cola de una de estas ratas, que había estado congelada durante más de un año, y generó con éxito células madre embrionarias de ratón que contenían un cromosoma extra de la rata genéticamente modificada.

Luego, estas células se inyectaron en embriones de ratón normales y se implantaron en ratones hembra, produciendo animales quiméricos en los que algunas de las células contienen el cromosoma de rata. Estos animales parecen ratones normales, pero bajo la luz ultravioleta, algunas de estas células emiten una fluorescencia verde como las de la rata original.

El equipo ha intentado crear ratones en los que todas las células contengan el cromosoma extra de rata, pero aún no han tenido éxito. Es más, por ahora la técnica sólo funciona con el cromosoma 9 de rata: si se añaden otros cromosomas, los óvulos no se convierten en embriones. “Actualmente estamos probando varios métodos para mejorar la tasa de éxito”, dice Wakayama.

Es posible que esto se deba a que la actividad de genes en otros cromosomas de rata altera el desarrollo embrionario. Si es así, el equipo podría tener que intentar desactivar genes en el cromosoma agregado de manera similar a como se desactiva uno de los dos cromosomas X en las células de las células de los mamíferos femeninos. Pero Wakayama espera que esto no sea necesario.

Su equipo ya obtuvo muestras de tejido de elefante congelado de un zoológico para realizar pruebas. Wakayama también está hablando con un equipo que logró extraer y estudiar núcleos celulares de un mamut de 28.000 años llamado Yuka para intentar esto con cromosomas de mamut.

Intentar simplemente clonar mamuts a partir de estas células nunca funcionaría porque hay demasiado daño en el ADN. Pero Wakayama espera que sea posible recuperar cromosomas individuales, lo que permitirá estudiarlos en células vivas.

“Incluso una sola transferencia exitosa es un buen comienzo”, dice Ben Novak del grupo sin fines de lucro Revive & Restore para la conservación de la vida silvestre en Estados Unidos. “En aves paseriformes, este trabajo podría tener un gran valor”. Esto se debe a que en las aves paseriformes (un grupo grande que incluye más de la mitad de todas las especies de aves) las células que forman los tejidos corporales como la piel y los músculos pierden un cromosoma. Este cromosoma adicional se retiene sólo en las células reproductivas que forman el óvulo y el espermatozoide.

Debido a que el po’ouli hawaiano era un ave paseriforme y solo se congeló tejido masculino no reproductivo, recuperarlo requeriría agregar dos cromosomas de especies estrechamente relacionadas: el cromosoma que se encuentra solo en las células reproductivas y el cromosoma W que se encuentra solo en las aves hembra. “Produciría híbridos parciales, pero permitiría la reactivación de la especie”, dice Novak.

Wakayama no es el primero en crear animales vivos con cromosomas adicionales. En 2022, otro equipo en Japón creó ratas con un cromosoma humano 21 añadido para estudiar el síndrome de Down. Sin embargo, la técnica implicaba modificaciones genéticas extensas que no serían deseables ni posibles para aplicaciones de conservación.

Los cromosomas extra reproductivos pueden estar mucho más extendidos de lo que reconocemos, dice Novak, lo que significa que muchos de los tejidos que se congelan en proyectos de biobancos pueden no tenerlos.

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