Reacción a "Muchos de los modelos de ratón usados en laboratorio muestran inconsistencias entre sus nombres y su composición genética, según un análisis"

Los seres humanos, en general, no somos consanguíneos, no compartimos todas las mismas variantes genéticas. Sabemos que, en los seres humanos, la consanguinidad, la endogamia, el nacimiento de hijos de familiares muy relacionados (por ejemplo, hermanos) no es nada recomendable, pues predispone a la aparición de patologías al coincidir mutaciones en los mismos genes derivadas del padre y de la madre en un mismo individuo. Recordemos que nos parecemos con cualquier otro ser humano al 99,9 % de nuestro genoma, es decir, nos diferenciamos en un 0,1 %. Pero esta aparente exigua cantidad oculta un número importante de nucleótidos, de letras de nuestro genoma, nada menos que de tres a seis millones de posiciones son diferentes cuando comparamos una persona con otra. Y esto nos hace, afortunadamente, individuos singulares y diferentes en el detalle, aunque en lo sustancial compartamos la inmensa mayoría del genoma.

Con los ratones el tema es distinto. Los roedores, y los ratones en particular, no presentan los mismos problemas de consanguinidad y toleran bien la endogamia. Por ello, los investigadores nos hemos acostumbrado a usar líneas consanguíneas, estirpes de ratones que son prácticamente genéticamente idénticos entre sí, producto de muchos cruces consecutivos entre hermanos, hasta fijar y mantener un determinado genoma que esencialmente es el mismo en todos los individuos de una misma colonia. Al ser todos los individuos de la colonia animales genéticamente tan parecidos, el beneficio que se obtiene es que los experimentos tienen menor variabilidad (casi descartamos las diferencias individuales) y eso repercute en que podemos usar menos animales en los experimentos para llegar a obtener, si las hay, diferencias estadísticamente significativas en el parámetro que estemos estudiando.

El problema es que no hay una sola cepa de ratones, sino centenares de cepas consanguíneas. En cada una de ellas todos sus individuos son tremendamente similares, pero si comparamos el genoma de una cepa de ratón con el de otra, encontraremos muchas diferencias genéticas. Para complicar todavía más el asunto resulta que tenemos que tener en cuenta las mutaciones espontáneas que van apareciendo constantemente en cualquier ser vivo, también en los ratones (esto se llama deriva genética). Un grupo de ratones de una cepa determinada, si lo separamos en dos grupos para generar dos colonias diferentes en dos centros de investigación diferentes y las mantenemos cruzándolas por separado acabarán por ser ligeramente diferentes, pues acumularán mutaciones genéticas que no serán las mismas. Estas diferencias aumentarán con el tiempo que hayan permanecido separados dos grupos de ratones de la misma cepa. Así pues, dos investigadores pueden creer que están usando ratones de la misma cepa, pero si han mantenido las colonias separadas durante largo tiempo y no se han preocupado de refrescar la colonia con individuos originales del mismo proveedor, lo cierto es que los ratones serán genéticamente distintos, aunque los investigadores los nombren de la misma manera y crean (erróneamente) que son equivalentes.

Todo lo anterior afecta a las características genéticas que tiene cada ratón modelo de alguna enfermedad de interés biomédico. Para que las conclusiones que obtengan dos investigadores que usan la misma cepa de ratón para sus respectivos experimentos sean comparables también deberían serlo los animales que usen. Si, por el contrario, las colonias llevan tiempo separadas y han acumulado mutaciones diversas entonces es muy probable que las conclusiones a las que lleguen los investigadores sean diferentes, aunque crean estar usando la misma estirpe de ratones.

Un estudio que acaba de ser publicado en la revista Science por genetistas de ratón de EEUU pone de manifiesto la variabilidad genética subyacente, y frecuentemente desconocida, de los ratones que usamos los investigadores en biomedicina y cuestiona la pureza genética de muchos ratones que están archivados en repositorios de ratón (en la forma de esperma o embriones criopreservados) bajo nombres de cepa y con la presencia de determinadas construcciones genéticas que, frecuentemente, no corresponden con la realidad que queda recogida en el nombre descriptivo de esos ratones. Los investigadores han analizado el genoma de 611 individuos derivados de 341 cepas de ratón depositadas en el repositorio americano de ratones MMRRC y han comprobado que solamente un 20 % de ellas corresponden fielmente a las características genéticas que se indican en el nombre de la cepa. En el resto encontraron modificaciones genéticas adicionales, o ausencia de modificaciones que deberían estar presentes, o variantes genéticas que indicaban la mezcla de cepas.

Esto es un hecho conocido frente al cual los responsables de repositorios de ratón seguimos batallando, tratando de convencer a nuestros colegas que detallen las características genéticas del ratón que reporten en cualquier artículo científico, explicando las variantes genéticas que tiene, las modificaciones genéticas insertadas mediante transgénesis, mutación o edición genética, para que quien los use posteriormente no se lleve una sorpresa al descubrir que no contienen las variantes genéticas que debieran y, quizá, contengan otras que no debieran estar presentes. En Europa, desde la infraestructura europea INFRAFRONTIER, hemos publicado recientemente unas recomendaciones para reportar con detalle y precisión todas las características genéticas de una cepa de ratones para que quien los uses posteriormente sepa exactamente con qué tipo de ratones está experimentando.

Seguramente el origen del problema deriva de la multitud de cruces de todo tipo que se han venido realizando con los miles de cepas de ratón creadas por la comunidad científica. Si un ratón de la cepa A porta la modificación genética 1 y nos interesa ver cuál es el efecto de otra modificación genética 2 que está presente en otro ratón de la cepa B, entonces lo habitual ha sido cruzar ambos ratones hasta que, tras varios cruces y generaciones, coincidan en un mismo individuo las modificaciones genéticas 1 y 2. Ahora bien, entonces la cepa de ese ratón ya no será ni A ni B, sino que será una mezcla de los dos genomas. Y si ahora enviamos nuestro ratón con la doble modificación genética a un colaborador, que quiere investigar el efecto de una tercera modificación genética 3 que está presente en la cepa C entonces, tras los cruces oportunos, llegaremos a tener un ratón que porte la triple modificación genética pero cuyas variantes genéticas del genoma no sean ni A, ni B ni C, sino una mezcla de los tres genomas. Y puede que los investigadores amplíen su colonia cruzando los ratones con otros individuos A y describan en su publicación científica ese ratón como A, cuando en realidad, si investigáramos su pureza genética, encontraríamos variantes de B y de C, que no estaban en su nombre, pero que siguen estando presentes. Este es un error demasiado común que contribuye a la variabilidad de resultados y a la falta de reproducibilidad, pues los ratones que se usan pueden tener otras variantes genéticas que son desconocidas por el investigador.

Este estudio en Science alerta de nuevo sobre un problema conocido que los genetistas de ratón intentamos combatir por todos los medios, porque tiene solución, recomendando que se realicen test genéticos periódicos para validar en todo momento que estemos trabajando de verdad con el ratón de la cepa X que creemos estar trabajando, y que no se nos han colado otras mutaciones y variantes genéticas que no han sido reportadas pero que viajan en los ratones que estamos usando, contribuyendo a generar ruido genético y variabilidad. Los investigadores americanos recomiendan el uso de un test genético que ellos mismos han contribuido a desarrollar, el test de calidad genética MiniMUGA, pero hay otras maneras de validar genéticamente la pureza de un ratón, como por ejemplo mediante secuenciación masiva.