MADRID, 8 Jul. (EUROPA PRESS) -
Investigadores de la Universidad Hunter, parte de la City University de Nueva York, en Estados Unidos, han creado ratones super-rastreadores que tienen una mayor capacidad para detectar un olor específico, según un estudio publicado este jueves en 'Cell Reports'.
Los ratones, que pueden ajustarse para tener diferentes niveles de sensibilidad a los olores mediante el uso de receptores de olores de ratón o humanos, podrían emplearse como detectores de minas terrestres o como base para nuevos sensores de enfermedades.
La tecnología, un enfoque transgénico de ingeniería del genoma del ratón, también podría proporcionar a los investigadores una manera de estudiar los receptores de olores humanos. "Es uno de nuestros cinco sentidos básicos, sin embargo, casi no sabemos cómo el cerebro codifica los olores", dice el investigador principal, Paul Feinstein, profesor asociado de Ciencias Biológicas en Hunter.
La naturaleza de los receptores del olor se descubrió en 1991, una hazaña que ganó el Premio Nobel, pero todavía no se entiende bien exactamente cómo el propio sistema olfativo está cableado. Las narices de los mamíferos contienen una colección de neuronas sensoriales, cada una equipada con un único sensor químico llamado receptor, que detecta un olor específico.
En los roedores, como en los seres humanos, cada neurona selecciona sólo un receptor y, colectivamente, las neuronas eligen una distribución uniforme de los receptores, por lo que cada uno de los miles de receptores distintos se representan en aproximadamente el 0,1 por ciento de las neuronas.
En un esfuerzo para entender el mecanismo que usan estas neuronas para seleccionar un receptor específico, Feinstein experimentó con el genoma del ratón. Introdujo el ADN transgénicamente en un gen del receptor de olor, mediante inyección en el núcleo de un óvulo fertilizado y añadió una cadena adicional de ADN a la secuencia de genes para ver si se alteraría la probabilidad de que el gen sea elegido. Después de varios intentos, se encontró con una cadena que, cuando se copia cuatro o más veces, funcionó.
Más copias de esta secuencia adicional de ADN resultó en una serie de ratones super-rastreadores con un número de neuronas que expresan el receptor seleccionado, un receptor bien caracterizado que detecta acetofenona, que tiene un olor dulce similar al jazmín creciente. Los ratones todavía mantenían una distribución relativamente uniforme de otros receptores de olor. "Todavía no sabemos cómo la neurona realiza la elección singuar del gen, pero podemos aumentar la probabilidad de que se produzca una determinada opción", dice Feinstein.
CON VISTAS A UN POSIBLE AUMENTO DEL OLFATO EN ENFERMOS
En paralelo, la investigadora post-doctoral Charlotte D'Hulst, de la Universidad de Nueva York, estaba tratando de reemplazar un gen de receptor de ratón con uno humana. A pesar de que ese intercambio de genes es una práctica habitual en otros campos, no funcionó. Los repetidos intentos en el campo de estudiar los receptores del olor mediante su cultivo en células en placas de Petri también han llevado a callejones sin salida.
Por ello, los receptores de olfato humanos son poco conocidos. "Sin entender cómo los olores se unen a los receptores, las personas no tienen forma racional de diseñar nuevos olores --dice D'Hulst--. Tampoco tienen manera de aumentar la capacidad de olfato disminuido en pacientes con enfermedades como el Parkinson".
Así, D'Hulst abandonó el intercambio de genes y probó la técnica del súper-olfateador transgénico de Feinstein para insertar un gen receptor humano en el ratón, y funcionó. "Hemos desarrollado un sistema en el que podemos estudiar los receptores de olor en las personas y, finalmente, determinar cómo funciona la codificación del olor humana", subraya Feinstein.
El equipo comprobó que los ratones tienen un sentido del olfato amplificado por el receptor que se les dio. Además, en una prueba de comportamiento estándar en la que los animales fueron entrenados para evitar un olor conocido por unirse al receptor transgénico, los ratones super-rastreadores fueron capaces de detectar la presencia de este olor desagradable en el agua a niveles de dos órdenes de magnitud inferiores a las detectables por los roedores sin habilidades super-rastreadores. "Los animales podían oler el olor mejor debido a la mayor presencia del receptor", concluye D'Hulst.
El equipo está trabajando para comercializar su tecnología y ha fundado una compañía llamada MouSensor, LLC. El laboratorio Feinstein ha recibido fondos del Departamento de Defensa de Estados Unidos para desarrollar ratas súper-rastreadoras que puedan ser entrenadas para detectar TNT y potencialmente encontrar minas terrestres.
