Estas alteraciones genéticas permitieron a los animales convertir la grasa en dióxido de carbono y así permanecer delgados mientras comían el equivalente a lo que sería una dieta de comida rápida.Esta hazaña, detallada en el número actual de Cell Metabolism, nos presenta un nuevo método para combatir el creciente problema de la obesidad en los humanos. Aunque este estudio de prueba de concepto está aún lejos de ser probado en seres humanos, puede que apunte hacia una serie de nuevas estrategias que permitan tomar prestadas algunas funciones biológicas de las bacterias y otras especies para así mejorar la salud humana.Para crear este tipo de ratones quema-grasa, los investigadores se centraron en una estrategia metabólica utilizada por algunas bacterias y plantas denominada como vía alte ativa del glioxilato. James Liao, profesor de ingeniería biomolecular en UCLA y autor con más antigüedad del estudio, afirma, “Esta vía es esencial para que la célula convierta la grasa en azúcar” y se utiliza cuando no hay disponibilidad de azúcar o para convertir la grasa almacenada en las semillas de las plantas para su uso como energía. Liao también señala no se sabe por qué los mamíferos no poseen este tipo de estrategia en particular, aunque puede que sea porque nuestros cuerpos están diseñados para almacenar grasa en vez de para quemarla.La vía alte ativa del glioxilato se compone de sólo dos enzimas. En primer lugar, para estas encimas los investigadores introdujeron unos genes extraídos de la bacteria E. coli dentro de un cultivo de células humanas, y descubrieron que el metabolisomo de las grasas en dichas células aumentaba. Sin embargo, y sorprendentemente, en vez de convertir la grasa en azúcar como hacen las bacterias, las células quemaron la grasa completamente en dióxido de carbono. Los científicos analizaron la expresión de los genes en las células y hallaron que la nueva vía promovía una serie de respuestas celulares que provocaban que las células metabolizasen las grasas en vez de el azúcar.Después, los investigadores introdujeron los genes en el hígado de un grupo de ratones. Mientras que los ratones normales aumentan de peso cuando se les somete a una dieta alta en grasas, Liao afirma que los ratones modificados “se mantuvieron delgados a pesar del hecho de que comían prácticamente la misma cantidad y producían los mismos desechos” y mantenían el mismo grado de actividad que sus compañeros. También se encontraron niveles más bajos de colesterol y de grasa en el hígado. Como ocurrió con las células cultivadas, los ratones modificados no convirtieron la grasa en azúcar, lo que podría haber causado un efecto secundario peligroso al aumentar el nivel de azúcar en la sangre y la diabetes. En vez de eso, los científicos descubrieron un incremento en la producción de dióxido de carbono; el exceso de grasa se transformó, literalmente, en aire. Los ratones no sufrieron efectos secundarios visibles, aunque aún se necesitan llevar a cabo una serie de estudios más detallados para verificar este hecho.
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Liming Pei, investigador asociado en el Instituto Salk para Estudios Biológicos, además de coautor de una editorial dentro del estudio publicado en Cell Metabolism, advierte que la aplicación de este método en humanos está aún muy lejos. Sin embargo el estudio es importante a la hora de buscar nuevas estrategias para combatir la obesidad. Los métodos anteriores, afirma Pei, “se centraron en estimular las vías naturales existentes” para quemar la grasa. La idea de introducir una estrategia perteneciente a otro organismo que no está presenten en el cuerpo es totalmente novedosa.
“Esto nos ayuda a entender el metabolismo y a encontrar nuevas aplicaciones terapéuticas,” afirma Liao. Algún día, puede que sea posible introducir estos genes bacterianos o proteínas dentro del cuerpo humano, aunque Pei señala que una hazaña como tal conllevaría muchos retos, incluyendo una respuesta potencial del sistema inmunitario a los genes ajenos al cuerpo. Otra posibilidad sería la de encontrar un medicamento que copiase los efectos de estas enzimas. Es más, una serie de estudios anteriores ya nos han ofrecido datos acerca de la actividad de la vía alte ativa del glioxilato en gallinas y ratas, lo que sugiere que los organismos superiores quizá posean los genes para este tipo de vía pero que no los utilicen; quizá sería posible despertar a este tipo de genes inactivos.
Liao afirma que estudio toma prestadas estas estrategias de la biología sintética, un campo que la mayor parte del tiempo se centra en la ingeniería de nuevas funciones en bacterias y otros organismos inferiores. El estudio sugiere que estos mismo conceptos se podrían aplicar a los mamíferos: del mismo modo que creamos bacterias que producen biocombustibles, podríamos introducir nuevas capacidades dentro del cuerpo de los humanos y de otros animales.
“A mi juicio, lo realmente fascinante es que todo esto nos muestra cómo se puede utilizar la biología sintética en terapias humanas de forma realmente novedosa,” afirma James Collins, biólogo sintético en la Universidad de Boston. Las estrategias actuales para las terapias de genes y proteínas se centran principalmente en moléculas individuales—reemplazando una sustancia perdida como la insulina, o inhibiendo una proteína peligrosa en el cáncer. En vez de esto, afirma Collins, los científicos puede que consideren la introducción de una vía modificada que permita al cuerpo hacer cosas que hasta ahora no podía hacer.