El Instituto de Biología Funcional y Genómica (IBFG, centro mixto del CSIC y de la Universidad de Salamanca) participó la semana pasada en la 13ª Reunión Científica de la Red Española de Investigación en Levaduras (REDIL), celebrada en El Escorial (Madrid) entre el 14 y el 16 de diciembre de 2022.
DiCYT. Esta Red ha cumplido 25 años y en ella participan investigadores nacionales de gran prestigio, repartidos por toda la geografía nacional, y que utilizan la levadura como organismo modelo de estudio.
El IBFG se consolida como un referente nacional en este campo. Del medio centenar de asistentes, todos investigadores principales que mostraron sus últimos avances, ocho procedían de este centro de investigación de la capital salmantina.
Las levaduras son microorganismos que tienen una importancia crucial como modelo de estudio. Casi todo el mundo conoce su papel en la producción de alimentos como el pan, el vino o la cerveza y, de hecho, investigar este campo tiene importantes aplicaciones biotecnológicas.
Sin embargo, como organismos unicelulares que son, también permiten analizar procesos conservados en otras células, incluidas las humanas. Por eso, los trabajos con levaduras también tienen repercusiones importantes en el campo de la biomedicina. “La levadura es un organismo modelo que ha permitido aprender mecanismos que utilizan las células que están muy conservados a lo largo de toda la escala evolutiva”, explica en declaraciones a DiCYT Sergio Rincón Padilla, investigador Ramón y Cajal del IBFG que ha participado en la reunión de expertos.
La división celular y sus repercusiones
En su caso, estudia la división celular, en concreto, la mitosis, mediante la cual una célula duplica todo su contenido, cromosomas incluidos, y finalmente se divide en dos células hijas idénticas. “Estamos trabajando con unas proteínas que son necesarias para que se establezca la maquinaria que necesita la célula para separar los cromosomas, que se llama huso mitótico”, comenta el investigador. En concreto, estas proteínas “ejercen una serie de fuerzas sobre unos polímeros que se llaman microtúbulos y que son capaces de capturar los cromosomas y separarlos en las células hijas”.
Sergio Rincón, que llegó al IBFG procedente del Instituto Curie de París (Francia) trabaja específicamente con una proteína denominada quinesina 5. “Su ausencia es letal, la célula la necesita para el huso mitótico y estamos tratando de encontrar aquellas proteínas que colaboran con ella”, comenta. El objetivo es aplicar este conocimiento en células humanas. De hecho, la quinesina 5 fue propuesta como diana terapéutica para el tratamiento de cáncer. En teoría, eliminarla impediría la multiplicación de las células de un tumor, pero en la práctica se comprobó que algunas sobrevivían, lo que abre nuevas líneas de investigación. Por ejemplo, “nosotros analizamos los mecanismos que utilizan las células que no tienen esta proteína para poder dividirse y segregar sus cromosomas correctamente”.
Fertilidad femenina
Por su parte, Alfonso Fernández Álvarez, que se incorporó al IBFG hace un año, utiliza la levadura para estudiar la fertilidad femenina. “En nuestro caso, sería difícil trabajar con ovocitos humanos, sobre todo teniendo en cuenta que las mujeres tienen definido el número de óvulos que pueden generar a lo largo de su vida desde el nacimiento, así que usamos la levadura y otros modelos para tratar de resolver las preguntas científicas que nos hacemos”, afirma.
Generalmente, esa pregunta surge al detectar problemas en el ser humano. Un ejemplo son las mutaciones genéticas que afectan a la menopausia prematura: “Si ya sabemos que una mutación es importante en las personas, la exploramos en los genes de la levadura”, explica el investigador. Cuando obtienen una pista importante, observan el proceso en modelos animales como gusanos y peces. De esta forma, se minimiza la toma de muestras humanas. En su caso, Alfonso Fernández trata de averiguar cómo se produce la gametogénesis o generación de gametos en la levadura. La gran ventaja de este microorganismo es que se trata de un modelo muy rápido de manipular. “Visualizo in vivo cómo se reparten los cromosomas o dónde hay fallos en la producción de los gametos”.
Este investigador, que procede de Sevilla, destaca que el IBFG tiene una concentración “única en España” de grupos que trabajan en este tipo de microorganismos, “fáciles de manipular para hacer una biología más detallista” y con respuestas rápidas. “Esa es nuestra identidad y no la tiene ningún otro instituto del país”, así que es capaz de atraer talento y aportar conocimientos muy útiles en el ámbito de la salud.
