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El mosaicismo genético. Este término, lo escuché por primera vez en las clases de asignatura “Fundamentos de Genética”. Lo cierto es que estas clases me dormía, desvergonzadamente, y en la primera fila. Y no porque no me pareciesen interesantes, más bien porque a las 4:30 de la tarde en Sevilla, después de haber comido malamente un bocata, o algo de calentar en microondas, o del menú estudiantil, mi cuerpo no sabía hacer otra cosa. ¿La primera fila? Soy extranjera e intento colocarme en un sitio donde pueda escuchar bien. ¿Pero de que me servía? Y ahora, aparece este artículo divulgativo de Science “Mosaicismo genómico – un humano múltiples genomas” (Genome Mosaicism – One Human, Multiple Genomes).

¿De qué va esto? ¿De los mosaicos romanos? No, aquí hablamos de los individuos que son mosaicos genómicos, es decir, su organismo está compuesto por grupos de células con distintos genomas. Para no liarnos – el genoma es la totalidad de la información genética de un organismo, en el caso de un ser humano estándar, se trata de sus 46 cromosomas. Ahora bien, existen genomas humanos algo distintos, como el genoma de una persona con síndrome de Down, que posee 47 cromosomas (tres cromosomas en vez de dos en el par 21, lo que llamamos trisomía). Otro ejemplo es  el síndrome de Turner, que se caracteriza por la ausencia de uno de los dos cromosomas sexuales. Pero un individuo puede llegar presentar una parte de células de su cuerpo con la trisomía del par 21, mientras otra parte de sus células posean el clásico genoma de 46 cromosomas. Por lo tanto, podemos tener un individuo portador de la trisomía 21, que sin embargo no está afectado por el síndrome de Down. Para entenderlo bien, os pongo el dibujo del artículo.

Imagen 1

En principio vemos un individuo de una sola célula con el genoma azul. Cuando el individuo llega a estado de 4 células, ya posee 3 genomas diferentes, 2 de ellas, el rojo y el azul, que pueden ser resultado de una incorrecta división, quedándose una de las células con un cromosoma de menos, y otra con un cromosoma de más, pero es solo un ejemplo. Además, en cierto estado de desarrollo, aparece otro genoma, por ejemplo con duplicación de algún gen. Mientras los genomas azul, verde y morado, dan lugar a células más o menos viables, que acaban proliferando, el genoma rojo es muy desfavorable y ocasiona grandes problemas a las células que los portan, pero sin embargo, algunas de ellas logran proliferar en el ovario, y darán lugar a las células reproductivas de la mujer – sus óvulos. Es muy posible que la fertilización de los óvulos rojos de lugar a abortos. En este ejemplo tenemos como resultado un individuo con cuatro genomas.

Como hemos visto, las posibles causas del mosaicsmo son fallos en las divisiones celulares, cuando los cromosomas de la célula madre no se reparten equitativamente entre  las células hijas, pero también mutaciones como las duplicaciones o dilecciones de los genes u otros elementos del genoma (existen importantes porciones de genoma que no son genes, sino sus reguladores). Por otra parte, las variantes del genoma pueden aparecer en cualquier etapa de la vida de un individuo, pero lógicamente, las variaciones en el número de cromosomas empiezan a cobrar importancia para las células que siguen siendo capaces de dividirse, porque no se producen de otro modo. La división celular es necesaria para extender la variación a un tejido u órgano.

El mosaicismo puede ser importante en el grado de severidad de una enfermedad, como ocurre en el síndrome de Proteus, que se caracteriza con los crecimientos anormales de la piel y los huesos y numerosos canceres. El síndrome es causado por la mutación en el gen AKT quinasa, que es un tipo de factor de crecimiento – responsable de proliferación celular. Los individuos pueden estar afectados por la enfermedad en distinto grado y en diferentes partes del cuerpo, lo que tiene que ver con el mosaicismo. Cuanto antes en el desarrollo aparezca la primera célula portadora de la mutación más células se verán afectadas en el futuro, ya que cada célula anormal, produce dos células anormales, y estas dos cuatro y así sucesivamente. Probablemente los individuos afectados en las etapas de desarrollo muy tempranos resulten abortados por presentar demasiados problemas. Por otra parte si aparece una célula con mutación en una etapa de desarrollo no muy temprana, probablemente tendrá lugar un individuo parcialmente afectado, como  se ve muy bien en el dibujo:

 Imagen 3

 

¿El mosaicismo siempre se relaciona con enfermedades? No. De hecho el mosaicismo forma parte del éxito de los animales en el planeta, ya que proporciona la variedad a nuestras células de defensa, los linfocitos, creando un ejército de profesionales contra distintas enfermedades. Cuando el cuerpo produce las células defensoras, los linfocitos, éstos sufren numerosas mutaciones, de forma que en principio tenemos un sinfín de linfocitos distintos. Todas estas mutaciones no se piensan para enfermedades concretas sino que se producen al azar. Pero cuando experimentamos por primera vez el contacto con una enfermedad nueva solo unos pocos linfocitos, portadores de mutaciones específicas, son capaces de reaccionar. Estos linfocitos reactivos,  son los que van a proliferar más que ninguno, para combatir la enfermedad.

¿Se puede detectar el mosaicismo? Hoy día se consigue comparar  el genoma entero de una célula con el genoma de referencia, o el genoma clásico de 46 cromosomas, lo que puede informar sobre el número de cromosomas totales (CGH en metafase, fish). También se pueden detectar el número de copias de un gen (CGH en array), a través de un número de sondas fluorescentes específicas de un gen. Hasta se pueden detectar las pequeñas mutaciones  con una técnica llamada array o chip de SNP. En la reproducción asistida un procedimiento ya bastante corriente es extraer un par de células de un individuo en un estado de desarrollo muy temprano y analizarlas para el número de cromosomas (clínicas de reproducción como IVI ofrecen este servicio bajo el nombre de DGP o Diagnóstico Genético Preimplantacional).