Ratas de laboratorio, claves en la lucha contra la COVID-19

Son nuestro gran aliado en la lucha contra el coronavirus. Sin ellas sería imposible encontrar esa ansiada vacuna que buscan los laboratorios de más de 150 países. Se trata de legiones de ratas modificadas genéticamente para simular los efectos de la COVID-19 en nuestra especie. Esta es la historia de su sacrificio. Fotos: Heidi & Hans-Jürgen Koch/Edition Lammerhuber 

Sin ellos no hay vacuna ni tratamiento ni posibilidad de investigar todo aquello en torno a la COVID-19 que sigue siendo una incógnita. Los ratones son el primer paso en la investigación en muchas enfermedades, y el coronavirus no es ninguna excepción. Gracias a los ratones -¡gracias, ratones!-, los científicos trabajan contra reloj para paliar los efectos de la mayor pandemia global en 100 años. No es el único modelo animal del que se sirven los investigadores, por supuesto: los hurones, los macacos, los cerdos. Todos ellos se crían en laboratorio para servir a los científicos. Pero este pequeño mamífero tiene múltiples ventajas: es fácil de manipular, necesita poco espacio, requiere pocos cuidados y, además, tiene una gestación muy corta y con muchas crías. Y, lo más importante, el ratón comparte un 95 por ciento del genoma con el ser humano. Y tiene un sistema inmunitario parecido al nuestro. ¡Bingo!

Aunque siempre hay un pero, y en este caso no es baladí: el ratón es inmune al coronavirus. Para acceder a nuestras células y así provocar la infección, el virus necesita una puerta de entrada hacia nuestro cuerpo. Y, desde los inicios de la actual pandemia, los científicos han podido comprobar el importante papel que desempeña en este sentido la proteína ACE2, que cumple funciones como la regulación de la presión sanguínea, la función cardíaca o la función pulmonar.

¿La pega? Que la versión de esta proteína presente en el ratón no es reconocida por el coronavirus. ¿La solución? ‘Humanizar’ al animal. Modificar su información genética para añadir aquello que necesitamos para que desarrolle la enfermedad y manifieste unos síntomas similares a los de una persona infectada por el virus. Un proceso complejo y costoso que, afortunadamente, ya estaba hecho cuando estalló la actual crisis sanitaria.

Soldados de la ciencia

No es la primera vez que un coronavirus de origen animal consigue dar el salto e infectar al ser humano. A comienzos de 2003 empezaron a cobrar protagonismo unas siglas desconocidas para el grueso de la población mundial: SARS, acrónimo de síndrome respiratorio agudo grave en inglés. Un virus que se originó en la provincia de Yunán, en China, y que en cuestión de semanas se había extendido por todo el mundo hasta que en marzo la OMS declaró la situación de emergencia sanitaria.

A lo largo de los siglos, sobre los ratones se han realizado la mayor parte de los experimentos e investigaciones in vivo de la biología y la medicina. Ya en 1664, Robert Hooke los usó para estudiar las propiedades del aire. En 1920, Halsey Bagg -un investigador de Nueva York- obtuvo la primera cepa del llamado BALB/c, un ratón albino de laboratorio. Muchos de los que se utilizan hoy son sus descendientes directos, con una genética transmitida a lo largo de 200 generaciones.

Aquello fue el SARS-CoV-1, y la sucesión de eventos recuerda mucho a la actual crisis provocada por el SARS-CoV-2. A raíz de aquella anterior crisis sanitaria, un investigador de la Universidad de Iowa (Estados Unidos) desarrolló unos ratones transgénicos dotados de la proteína ACE2 para facilitar la búsqueda de una vacuna. K18-hACE2 se llamó (la ‘h’ del nombre corresponde a la palabra ‘humano’). Trabajo avanzado para esta nueva pandemia. Ocurre que, superada la crisis, el ratón dejó de ser útil a la ciencia. Y, dado el elevado coste que supone mantener viva una colonia de ratones para uso científico, se hizo lo que se suele hacer en estos casos. congelar embriones o esperma del animal para el futuro. Por si vuelve a ser necesario.

Este esperma estaba alojado en los Laboratorios Jackson de Maine (Estados Unidos). Un centro especializado en la conservación de cepas animales para la investigación científica. Hasta 11.000 cepas alojan sus tanques de nitrógeno líquido. Y tres millones de ratones son expedidos anualmente desde sus instalaciones a todos los rincones del mundo. Pero desde comienzos de este año lo que los investigadores necesitaban era, precisamente, aquel ratón llamado K18-hACE2. Sin embargo, el proceso de ‘revivir’ a este ratón humanizado lleva su tiempo. Hasta este mes de julio no han empezado a expedirse los primeros animales.

«El ratón humanizado ha actuado como un cuello de botella» a la hora de avanzar con las investigaciones, explica a XLSemanal Juan Martín Caballero, director del animalario del Parque de Investigación Biomédica de Barcelona (PRBB, en sus siglas en catalán). «Con la pandemia llegó una demanda mundial enorme, pero los ciclos biológicos llevan su tiempo. Hay que descongelar, hacer transferencia embrionaria o fecundación in vitro si partes del esperma congelado, hacer la gestación… Te vas como mínimo a los tres meses» antes de tener las primeras camadas listas para su envío. Con todo, muchas de las vacunas están ahora mismo en primera línea de investigación, como la de la empresa farmacéutica Moderna, que se está ya probando en 30.000 voluntarios.

Un modelo español

Pese a la indudable importancia del ratón transgénico K18-hACE2 para las investigaciones, no es el único que existe. Los científicos no se han quedado de brazos cruzados: han buscado alternativas. Entre otros, Sagrario Ortega, jefa de la Unidad de Edición Genómica en Ratón, del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO): «Muchos laboratorios en todo el mundo, desde China a Estados Unidos, están desarrollando modelos de ratón para estudiar la COVID-19. Esto es lógico y previsible porque es muy importante poder estudiar la enfermedad en este modelo experimental. Y es bueno», explica. Y añade que tienen ya a punto las primeras camadas y podrían estar validados para la investigación en otoño. «Nuestro ratón -afirma la investigadora- es un modelo más fisiológico, menos artificial que el disponible a través del Laboratorio Jackson. La proteína ACE2 humana, que es la puerta de entrada del virus en las células que infecta, estará presente en los mismos tejidos y células en los que está presente en humanos y su dosis será también más comparable. Por esto pensamos que debería reproducir mejor las patologías asociadas a la infección por el SARS-CoV-2».

Otra ventaja, el precio. El suyo es gratuito, no tiene un fin comercial, sino que se distribuirá por acuerdos de transferencia entre instituciones; mientras que el K18-hACE2 tiene un precio de partida de 106 dólares para cada hembra de cuatro semanas de edad. «Y podría ponerse a cuatro veces ese precio por las cosas de la oferta y la demanda. A eso hay que sumar los gastos de importación, que son más de mil euros, y los de embalaje y envío. Cinco o seis ratones se ponen en dos mil y pico euros», explica Luis Muñoz, del Servicio de Experimentación Animal de la Universidad de Salamanca.

Con todo, los necesitamos. Son el primer paso en la investigación, antes de dar el salto a otros modelos animales superiores, como puede ser el hurón y, en última instancia, los macacos, previo a realizar las primeras pruebas en seres humanos, que, si dan resultados positivos, salvarán miles de vidas y permitirán recuperar la normalidad que tan afectada se ha visto en este año de pandemia global.

Las imágenes de este reportaje han sido extraídas del libro ‘Thank you, Mouse!’, editado por Edition

“Gracias, ratón” es una breve historia del ratón humano que en realidad debería llamarse ratón humano. Heidi y Hans-Jürgen Koch rinden homenaje a estos pequeños héroes, tratándolos como individuos con su propia personalidad. Gracias al enfoque artístico también se les da un significado universal.

 PARA SABER MÁS

Manual de genética de roedores de laboratorio: principios básicos y aplicaciones, de Fernando J. Benavides y Jean-Louis Guénet. Universidad de Alcalá de Henares.

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