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Tumores de piel de gecko leopardo atribuidos al gen del cáncer

IMAGEN: Los geckos leopardo Lemon Frost son conocidos por su color distintivo y sus tumores de piel. Los científicos ahora han relacionado los tumores con un gen implicado en el cáncer de piel humana. vista Después

Crédito: L. Guo et al./PLOS Genetics 2021 / Steve Sykes

El nombre del gecko leopardo era Mr. Frosty, y era difícil pasarlo por alto.

Bandas amarillas se alineaban en su espalda y una piel inusualmente blanca sobresalía de las manchas en su cabeza y cola. “Es un patrón de coloración realmente sorprendente”, dice el investigador del Instituto Médico Howard Hughes. Leonid Kruglyak, genetista de la Universidad de California, Los Ángeles (UCLA).

Una tienda de reptiles de California comenzó a criar al Sr.Frosty en 2016 y produjo una colonia de lagartos amarillo limón. La variedad de color se conocía como Lemon Frost: con sus rayas llamativas y manchas elegantes, los animales raros podían venderse por más de $ 2,000.

Pero los geckos videntes tenían un problema. Aproximadamente el 80% desarrolla tumores de piel blancos y bulbosos dentro de los primeros cinco años de vida. En algunas personas, estos tumores pueden volverse masivos, lo que dificulta el movimiento de los animales y pueden potencialmente causar una infección si se rompen. Kruglyak y sus colegas sospecharon una raíz genética, tal vez una sola mutación en un solo gen. “Parecía probable que lo mismo que hacía que los geckos fueran tan inusuales en la coloración también estaba causando los tumores”, dice.

Maintenant, en utilisant une variété d’analyses génétiques, son équipe a retracé les tumeurs et la coloration jusqu’à un gène impliqué dans le mélanome cutané de la peau, un cancer mortel chez l’homme, rapporte l’équipe le 24 juin 2021 en el Diario PLOS Genetics.

“Identificar la base genética de este rasgo en los reptiles es realmente maravilloso”, dice Douglas Menke, un genetista del desarrollo de la Universidad de Georgia que no participó en el trabajo. Los estudios genéticos sobre reptiles son raros, dice, y los de relevancia biomédica son aún más raros. Al igual que los ratones y el pez cebra estudiados en el laboratorio, el gecko leopardo algún día podría servir como modelo para los científicos que estudian el melanoma, dice.

“No es seguro que el gecko leopardo se convierta en el ratón de laboratorio del mundo de los reptiles”, dice. “Pero ciertamente es posible”.

Una colaboración colorida

Cuando el becario postdoctoral de UCLA Longhua Guo llegó por primera vez al laboratorio de Kruglyak en 2017, estaba buscando un proyecto interesante. La inspiración lo golpeó cuando se topó con un artículo en línea sobre “especies del día” en geckos leopardo. “Las imágenes me llamaron la atención de inmediato”, dijo Guo. “Estos animales tienen tantos colores y patrones fascinantes”.

Los geckos vienen en una variedad de tonos brillantes, con nombres como Sunburst Tangerine, Black Night y Granite Snow, pero los científicos no sabían mucho sobre la genética detrás de las variantes. “Tenemos una comprensión muy limitada de cómo los animales muestran esta increíble variedad de colores”, dice Kruglyak. De hecho, se sabe poco sobre la genética de los reptiles.

Los lagartos y las serpientes no son animales de laboratorio establecidos como los ratones, y los científicos no han desarrollado herramientas completas para estudiarlos. El genoma del gecko leopardo, por ejemplo, no se ha definido con cuidado y nadie ha identificado qué genes están en qué cromosomas.

En una reunión con Kruglyak, “Leonid estaba tan emocionado y comenzó a hacer cálculos sobre el número de animales y a desarrollar una estrategia de mapeo”, dijo Guo. Aún así, si Guo y Kruglyak querían averiguar qué genes estaban detrás de qué colores, primero necesitaban el ADN de gecko. Guo le propuso la idea a Steve Sykes, un criador de reptiles en California. Sykes tenía cientos de geckos, registros de reproducción meticulosos y resultó ser una pasión por la ciencia. “Fue un momento de mucha suerte en mi vida”, recuerda Guo. Sykes acordó colaborar con los científicos y les presentó al Sr. Frosty y sus coloridos primos.

Cazadores de genes

Los colores vibrantes de muchos animales, incluidos los peces tropicales, los camaleones y los geckos leopardo, provienen de células llamadas iridóforos. A diferencia de las células de la piel humana, que obtienen su color del pigmento químico melanina, los iridóforos producen color a través de cristales. La forma y estructura de estos cristales afectan la forma en que se doblan y reflejan la luz, produciendo un arco iris de posibles colores. En los geckos leopardo, la disposición de los cristales da lugar a un color blanco.

Guo recolectó ADN de 500 de estos lagartos y luego leyó las “letras” genéticas en los genomas de los animales. El equipo estaba buscando regiones de ADN que pudieran unir a ciertas variedades de color, específicamente, los paneles genéticos que solo ocurrían en los animales Lemon Frost.

El laboratorio de Kruglyak no es un laboratorio de reptiles, y su equipo nunca antes había estudiado a los geckos leopardo. Pero su investigación se centra en la base genética de una variedad de rasgos en diferentes organismos. Observó cepas de levadura con un metabolismo inusual y lombrices intestinales que eran resistentes a ciertos medicamentos. El proyecto gecko ofreció un nuevo giro a la especialidad del equipo de Kruglyak: mapear un rasgo particular en una región específica del genoma.

Los investigadores mapearon el rasgo Lemon Frost en una región que contenía un solo gen, SPINT1. Este gen se había relacionado previamente con el cáncer en humanos y otros animales. Sin un gen SPINT1 funcional, los ratones y el pez cebra, por ejemplo, desarrollan tumores. Los científicos también han implicado al gen en el melanoma cutáneo de la piel humana.

Dado el papel del gen en el cáncer, es un claro candidato para las causas de los tumores en los geckos Lemon Frost, dice Kruglyak. Es posible que los errores en el gen aceleren la producción de glóbulos blancos y los cristales que reflejan la luz que contienen, dando a los geckos su característico color brillante y tumores.

A continuación, Guo quiere buscar la base genética de aún más colores de lagarto, incluidas dos variedades llamadas Blizzard y Patternless, que carecen de todos los colores y patrones. Él y Kruglyak no están seguros de si el trabajo revelará otros hallazgos potencialmente relevantes para la salud humana. Ese es el problema con la investigación impulsada por la curiosidad, dice Kruglyak. El estudio de fenómenos inusuales por pura curiosidad puede llevar a los científicos en direcciones sorprendentes y eventualmente revelar nueva información sobre importantes vías moleculares.

Además, agrega, “¿cómo es posible que no te guste una historia que comienza con un animal llamado Mr. Frosty?”

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Cita

Longhua Guo y col. “Genética del color blanco y el iridoforoma en geckos leopardo ‘Lemon Frost'”. PLOS Genetics. Publicado en línea el 24 de junio de 2021.

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