La loteria genètica de les víctimes de l’ebola
Un estudi en ratolins il·lumina els gens que determinen si un infectat resisteix o es mor
Enmig de l'horror d'una epidèmia d'ebola com la que està massacrant l'Àfrica occidental, el més fàcil és deixar-se arrossegar per l'angoixa i la desesperança, però els investigadors han de mantenir el cap fred per prendre nota dels detalls valuosos. En aquest i els anteriors brots del virus, els metges han observat diferències vitals en la resposta d'unes persones i unes altres a la infecció, que cobreixen tot el ventall des de la resistència total al virus fins a la mort per hemorràgies internes generalitzades. Una trencadora investigació amb ratolins descobreix ara que la causa més probable són les diferències genètiques entre individus, i apunta als gens essencials subjacents a aquesta subtil diferència entre la vida i la mort.
No es tracta d'una curiositat per il·lustrar els textos de genètica de poblacions. “Esperem que els investigadors mèdics puguin aplicar ràpidament els nostres resultats per desenvolupar candidats a fàrmacs i vacunes”, diu el cap de l'estudi, el microbiòleg Michael Katze, de la Universitat de Washington. Els gens clau que han trobat als ratolins tenen el seu equivalent en el genoma humà, i és probable que condueixin amb rapidesa a definir els marcadors genètics de la resistència a l'ebola; que permetin estudiar en profunditat els fonaments fisiològics del desenvolupament de la malaltia i, en conseqüència, provar petites molècules –candidates a fàrmacs– que puguin bloquejar aquests processos devastadors.
Investigar a fons una malaltia humana és virtualment impossible sense un model animal que n'emuli tots els detalls. Els investigadors del càncer, per exemple, dediquen esforços intensos a construir ratolins amb una composició genètica òptima per investigar cada tipus de tumor, i aquesta és sovint la part més costosa de la seva feina. També és la menys llustrosa, però, una vegada fet això, els resultats aplicables a la medicina solen arribar a bon ritme. Això és el que han aconseguit Katze i els seus col·legues per a l'ebola.
Els investigadors de Washington han col·laborat amb el laboratori Rocky Mountain dels Instituts Nacionals de la Salut (NIH), a Montana, i la Universitat de Carolina del Nord a Chapel Hill (EUA), i presenten el treball a Science. La seva inspiració ha estat utilitzar no una soca concreta de ratolins –no n'hi havia cap que hagués servit per estudiar la patologia de l'ebola tal com es presenta en les persones–, sinó tot el contrari: un model de variabilitat genètica, anomenat Collaborative Cross, que havien desenvolupat prèviament per investigar les diverses respostes humanes a un altre virus, el de la grip.
Els gens clau que han trobat als ratolins tenen el seu equivalent en el genoma humà
El Collaborative Cross és una població de ratolins que combina vuit soques homogènies: cinc línies clàssiques de laboratori i tres més d'obtingudes del camp. En conjunt, aquestes vuit soques contenen el 90% de la variabilitat genètica de tots els ratolins que caminen pel planeta. Per a gairebé qualsevol propòsit pràctic, la seva combinació es pot considerar un model de la laboratori de l'espècie natural, però amb una diferència crucial: els investigadors coneixen fins a l'última lletra els genomes de les vuit soques fundadores, i poden saber en tot moment de quina prové cada gen, i cada part de cada gen, en un ratolí que els interessi per qualsevol raó. Per exemple, perquè és resistent a l'ebola. Això condueix als gens responsables de la resistència de manera gairebé instantània, com en una Islàndia de ratolins.
En infectar-los amb ebola, tots els ratolins van perdre pes els primers dies, com passa en humans. Però, també exactament com passa amb les persones, alguns ratolins (19%) van recuperar el pes en dues setmanes i no van patir cap mena de símptoma de la malaltia; d'altres (11%) en van patir els símptomes amb un ventall de gravetat, mostrant una resistència parcial al virus; el 70% restant va patir els símptomes clàssics de l'ebola, amb inflamació del fetge, coagulació retardada, melsa inflada i hemorràgies internes, amb un desenllaç fatal en la meitat dels casos. No només els símptomes, sinó fins i tot les xifres aproximades, emulen amb una fidelitat esgarrifosa la situació en humans.
El treball confirma que aquestes respostes tan diferents entre uns individus i uns altres no tenen res a veure amb la variabilitat genètica del virus, sinó que són degudes a les seves víctimes. Els científics han insistit aquests dies que l'extraordinària gravetat de l'actual brot d'ebola a l'Àfrica occidental no és degut al fet que el virus s'hagi fet més transmissible. La causa cal buscar-la més aviat en la demografia de la població a la qual ha atacat, organitzada en ciutats més que en poblets.
No només els símptomes, sinó fins i tot les xifres aproximades, emulen amb una fidelitat esgarrifosa la situació en humans
Amb la seva població de ratolins variables però identificats fins a l'última lletra del seu genoma, Katze i els seus col·legues ja han extret conclusions valuoses. Si el virus dispara els gens implicats a inflamar les artèries i matar les cèl·lules (apoptosis, en l'argot), l'individu s'acaba morint. Si, en canvi, els gens que responen són els que reparen els vasos sanguinis i ordenen proliferar els limfòcits –les cèl·lules blanques de la sang que encarnen el sistema immune–, l'individu sobreviu i es recupera. Altres diferències crucials afecten un tipus especialitzat de cèl·lules del fetge que regula la inflamació. I les variacions en un gen anomenat Tek semblen especialment rellevants.
És només un treball fosc i minuciós desenvolupat amb ratolins en un laboratori de nivell 4 recòndit perdut a Hamilton, Montana. Però algun dia la vostra vida pot dependre d'ell.
