El nombre del gecko leopardo era Mr. Frosty, y era difícil no darse cuenta.
Rayas amarillas surcaban su espalda y una piel extrañamente blanca mostraba manchas en su cabeza y cola. «Es un patrón de tinción realmente impresionante», dice el investigador del Instituto Médico Howard Hughes. Leonid Kruglyak, genetista de la Universidad de California, Los Ángeles (UCLA).
Una tienda de reptiles en California comenzó a crear Mr.Frosty en 2016 y produjo una colonia de lagartos amarillo limón. La gama de colores se conocía como Lemon Frost: con sus bandas audaces y elegantes motas, los animales raros podían costar más de $ 2,000.
Pero los llamativos geckos tenían un problema. Aproximadamente el 80% desarrolla tumores de piel blancos y bulbosos en los primeros cinco años de vida. En algunas personas, estos tumores pueden volverse masivos, lo que dificulta el movimiento de los animales y puede causar una infección si se rompen. Kruglyak y sus colegas sospecharon una raíz genética, posiblemente una única mutación en un solo gen. “Parecía probable que lo mismo que les estaba dando a los geckos una coloración inusual también estuviera causando los tumores”, dice.
Ahora, utilizando una variedad de análisis genéticos, su equipo ha rastreado tumores y la coloración de un gen implicado en el melanoma cutáneo de la piel, un cáncer mortal en humanos, informó el equipo el 24 de junio de 2021 en la revista. PLOS Genetics.
«Identificar la base genética de este rasgo en los reptiles es realmente maravilloso», dijo Douglas Menke, un genetista del desarrollo de la Universidad de Georgia que no participó en el trabajo. Los estudios genéticos en reptiles son poco comunes, dice, y aquellos con relevancia biomédica son aún más raros. Al igual que los ratones y el pez cebra estudiados en el laboratorio, el gecko leopardo podría algún día servir como modelo para los científicos que investigan el melanoma, dice.
«No está claro si el gecko leopardo se convertirá en la rata 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 vino cuando se encontró con un artículo en línea sobre la «especie del día» sobre geckos leopardo. «Las imágenes me llamaron la atención de inmediato», dijo Guo. «Estos animales tienen muchos 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 exhiben esta increíble gama 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 las ratas, y los científicos no han desarrollado herramientas completas para estudiarlos. El genoma del gecko leopardo, por ejemplo, no se ha detallado con cuidado y nadie ha identificado qué genes están en qué cromosomas.
En una reunión con Kruglyak, «Leonid estaba muy emocionado y comenzó a hacer cálculos sobre el número de animales y a diseñar una estrategia de mapeo», dijo Guo. Aún así, si Guo y Kruglyak descubrieran qué genes están detrás de qué colores, primero necesitarían ADN de gecko. Guo le presentó la idea a Steve Sykes, un criador de reptiles de California. Sykes tenía cientos de geckos, registros de reproducción meticulosos y resultó ser una pasión por la ciencia. “Fue un momento muy afortunado 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 deslumbrantes 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 al color blanco.
Guo recolectó ADN de 500 de estos lagartos y luego leyó las «letras» genéticas de los genomas de los animales. El equipo estaba buscando regiones de ADN que pudieran unirse a ciertas variedades de colores, en particular, señales genéticas que solo ocurrían en los animales Lemon Frost.
El laboratorio de Kruglyak no es un laboratorio de reptiles, y su equipo nunca 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 resistentes a los medicamentos. El proyecto gecko ofreció un nuevo giro a la experiencia 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 ya se ha relacionado 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 identificado el gen en el melanoma cutáneo de la piel humana.
Dado el papel del gen en el cáncer, es un claro candidato para lo que está causando tumores en los geckos Lemon Frost, dijo Kruglyak. Es posible que los errores en el gen aumenten la producción de glóbulos blancos y los cristales que reflejan la luz dentro de ellos, dando a los geckos su característica coloración brillante y sus 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 saben si el trabajo revelará otros hallazgos potencialmente relevantes para la salud humana. Eso es lo que sucede con la investigación impulsada por la curiosidad, dice Kruglyak. Estudiar fenómenos inusuales por pura curiosidad puede llevar a los científicos en direcciones sorprendentes y terminar revelando nuevos conocimientos sobre importantes vías moleculares.
Además, agrega, «¿Cómo no amar una historia que comienza con un animal llamado Mr. Frosty?»
Referencia: Guo L, Bloom J, Sykes S y col. Genética de color blanco e iridoforoma en geckos leopardo “Lemon Frost”. PLOS Genetics. 2021; 17 (6): e1009580. Duele: 10.1371 / journal.pgen.1009580
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