¿Puedes expresar genes en humanos que sean de otros animales?

Usando ratones de laboratorio, durante los últimos 20-30 años esto es tan rutinario que se considera trivial. Por ejemplo, hay cepas de ratones transgénicos que tienen moléculas MHC humanas particulares, que producen anticuerpos monoclonales humanizados, que tienen beta-globina humana (uno de los primeros transgénicos), con los genes humanos asociados con Parkinson y ALS, con sistemas inmunes humanizados. que puede apoyar la infección por VIH y cientos o miles más.

No hay nada mágico sobre las proteínas humanas, o sobre los humanos para el caso. No es como los cómics, donde una transfusión de sangre de mangosta te convierte en The Whizzer. Incluso durante los 80 millones de años de evolución que separan a los humanos de los ratones, muchas proteínas son prácticamente idénticas, muchas de las que son diferentes aún son funcionalmente idénticas, e incluso aquellas que tienen diferencias funcionales aún admiten las mismas vías, solo que de forma ligeramente modificada.

Edite para aclarar un poco más. El propósito de los ratones transgénicos es para la investigación. Tener un ratón que pueda estar infectado con el VIH, o que desarrolle la enfermedad de Parkinson, tiene usos obvios. No tiene mucho sentido hacer eso con humanos (los humanos ya son excelentes modelos de investigación para humanos), por lo que no tiene mucho sentido o interés poner genes de mamíferos en humanos. Como no tiene ningún beneficio, por razones éticas no se hace. Pero funcionaría igual que en la otra dirección.

Cuando miras una secuencia de proteína individual, no hay nada en ella que diga “ratón” o “humano”. Es solo una proteína, y los humanos y los ratones son lo suficientemente similares como para que muchas de sus proteínas se intercambien sin siquiera notar un efecto.

Tenga en cuenta que hay bastante trabajo, todavía experimental, en el que se agregan genes a los humanos; esto es “terapia génica”, y generalmente involucra virus para transferir el gen de interés. Muy a menudo, los genes que se transfieren son genes humanos normales que entran en alguien con versiones anormales del mismo gen, como en personas con sistemas inmunes defectuosos. No puedo pensar en la cabeza de ningún gen no humano que se use para la terapia génica en humanos, pero eso es solo porque los genes humanos son fáciles de obtener y se entienden mejor.

ADNbiología molecularexpresión génica

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Es común hacerlo al revés, ya que otras respuestas han explicado la expresión de genes humanos en varios modelos animales. Muchos organismos modelo animales y líneas celulares derivadas de animales se utilizan para comprender los genes humanos, así como para interrogar la función normal de las funciones genéticas normales de esos modelos. Debido a la similitud entre muchas de las funciones básicas de las células del organismo modelo y las células humanas, esta es una forma comúnmente utilizada por los científicos para comprender mejor nuestra propia biología sin hacer experimentos en humanos enteros directamente.

Prefacio mis comentarios adicionales de que no solo compartimos similitud o, en la mayoría de los casos, genes idénticos a nivel de ADN genómico con muchos animales, también compartimos similitud funcional a nivel de aminoácidos con muchos animales que pueden no aparecer en el ADN nivel de codificación debido al uso de codones durante la traducción.

Por el bien de mi argumento, me referiré a “gen animal” aquí para referirme a cualquier gen que sea ampliamente diferente de un gen humano normal en la secuencia o función del ADN. Hacer lo que sugiere, expresar genes animales en un humano, actualmente no sería legal, según mi leal saber y entender. No se permitiría en ninguna institución, excepto en los laboratorios más clandestinos que la multitud de sombreros de papel de aluminio cree que existen, ya que estos laboratorios acreditados no están creando humanos con bioingeniería.

Para el caso, es difícil hacer esto incluso con genes humanos normales dentro de un humano, este campo generalmente se conoce como ‘terapia génica’. Este campo todavía está tratando de editar con éxito secuencias anormales de genes humanos al reemplazarlas con secuencias de genes humanos normales.

Sin embargo, para expresar genes animales o genes humanos mutantes, en líneas celulares humanas, ahora se hace comúnmente. Un ejemplo ya mencionado es el uso de proteínas fluorescentes (GFP es una) que se derivan, típicamente con varias modificaciones, de un gen animal.

Por nombrar solo algunos otros ejemplos, los investigadores han expresado varios transgenes animales para elementos citoesqueléticos, enzimas y genes de señalización celular en líneas celulares humanas para comprender sus efectos sobre la función de las células humanas.

Un uso emocionante de la expresión de genes animales en células humanas, y posiblemente los primeros genes animales cuyos remanentes harán que vuelva a ser humano, es el uso de los genes Cas de bacterias (ver edición de genes basada en CRISPR) para editar genomas humanos. Esto requiere la expresión de genes Cas no humanos dentro de la célula humana, al menos por un corto tiempo, para permitir la función de edición de genes del sistema. Este sistema, o sistemas similares basados en genes de edición de genes no humanos, podrían usarse en el futuro cercano para causar la edición de células humanas, por lo tanto, genes animales expresados en humanos, incluso si esa expresión es temporal o transitoria.

Gwydion Madawc Williams

Aunque los genes humanos se han expresado en varias otras especies, no creo que un ser humano haya nacido con los genes de otros animales expresados dentro de sus células. Creo que esto violaría los estándares éticos de la mayoría de las instituciones de investigación capaces de tal experimento. Entonces, para responder a su pregunta … No, nadie que conozco ha expresado otros genes animales en seres humanos vivos (estilo Isla del Dr. Moreau). Sin embargo, hay muchos ejemplos de genes no humanos que se expresan en células humanas en cultivo. Simplemente busque en Google “HeLa Cells GFP” y verá muchas imágenes de un gen de medusa (proteína verde fluorescente) que se expresa dentro de las células humanas, específicamente las células cervicales inmortalizadas de Henrietta Lacks (la historia de estas se describe en un fenomenal libro titulado “La vida inmortal de Henrietta carece” de Rebecca Skloot). Además, para mostrarle lo fácil que sería expresar genes de otros animales en humanos, aquí hay una imagen de un mono rhesus que está expresando ese gen brillante de medusa que mencioné antes.

(Foto de National Geographic)