El último premio Príncipe de Asturias de investigación científica ha sido concedido por sus trabajos en el campo de la biología del desarrollo a Ginés Morata y Peter Lawrence, investigadores que han mantenido una estrecha colaboración. Colaboración que si bien ha dado lugar a algunos trabajos conjuntos (éstos representan sólo una pequeña parte del total de su respectiva producción científica) se ha desarrollado, sobre todo, en la influencia mutua que se han ejercido, en el intercambio de ideas sobre sus investigaciones respectivas y en el compartir maneras de pensar acerca de los problemas biológicos. Por lo tanto, al enumerar brevemente algunas de sus principales aportaciones y señalar sus implicaciones parece más adecuado seguir independientemente la trayectoria científica de cada uno de ellos.
El trabajo de Ginés Morata, junto con el de Pedro Ripoll, durante su formación predoctoral bajo la dirección de Antonio García-Bellido, estuvo centrado en el estudio de linajes celulares mediante análisis clonal, es decir, en el estudio de cómo se comportaban durante el desarrollo el conjunto de células que derivan de una determinada célula inicial. Fruto de estos trabajos resultó el descubrimiento de los compartimentos. Es decir, las células originadas a partir de una única célula (un clon) podían ocupar grandes áreas del organismo, pero por grandes que fuesen estas áreas, existían unas restricciones virtuales que nunca cruzaban.
Un elemento fundamental para generalizar estas restricciones en los linajes celulares fue el desarrollo por Morata y Ripoll de la denominada «técnica Minute». Las moscas con una copia de la mutación Minute son viables, no presentan alteraciones morfológicas, pero se desarrollan más lentamente. Morata y Ripoll usaron estas mutaciones en el análisis clonal y observaron que la contribución final de las células Minute era muy reducida cuando se confrontaban con células normales en un mismo compartimento. Este fenómeno, conocido por competición celular, permitía generar clones muy grandes que ocupasen prácticamente todo un compartimento y así poner de relieve fácilmente las líneas de restricción que los clones no cruzaban nunca.
Otro elemento básico en la definición de los compartimentos es el de las unidades en que se activan combinaciones específicas de genes responsables de su desarrollo. Así, por ejemplo, el gen engrailed se activa sólo en los compartimentos posteriores y es el encargado de que su desarrollo sea distinto al de los compartimentos anteriores. El análisis de engrailed fue el objetivo del primer trabajo conjunto de Morata y Lawrence.
A partir de este momento, Morata centró su atención en el estudio de los genes encargados de especificar las características de las distintas partes del organismo. Para ello, Morata y sus colaboradores, encabezados por Ernesto Sánchez-Herrero, estudiaron el complejo bithorax, un grupo de genes identificados por Ed Lewis responsables del desarrollo de los segmentos de parte del tórax y del abdomen de los insectos. En ausencia de estos genes, todos estos segmentos se desarrollaban con el mismo patrón. Un análisis metódico de dichos genes permitió entender la lógica del sistema: demostró la existencia de tres genes en el complejo y cómo la diversidad morfológica generada por estos tres genes era debida a su regulación específica en cada uno de los segmentos. Asimismo, se identificó el fenómeno de la supresión fenotípica por la cual la acción de un gen «posterior» suprime el efecto de un gen más «anterior».
Recientemente, Morata y sus colaboradores han vuelto sobre la cuestión de la competición celular y del control del tamaño, puestos de relieve en sus estudios de linaje celular. En particular, han empezado a revelar algunos de los mecanismos subyacentes en la competición celular, mediante los cuales células más «aptas» son capaces de «acaparar factores tróficos» e inducir la apoptosis de las menos «aptas».
Lawrence proviene de la tradición clásica de la entomología. De hecho, su trabajo en la genética de Drosophila se inicia a raíz de su colaboración con Morata. Lawrence ha centrado gran parte de su trabajo en entender cómo una célula se desarrolla en función del lugar que ocupa en una determinada parte del cuerpo. En particular, ha estado estudiando el fenómeno de la polaridad por el cual ciertas estructuras de un animal se orientan en una determinada dirección. Inicialmente, Lawrence había abordado esta cuestión mediante la realización de trasplantes de trozos de cutícula en el insecto Oncopeltus y el estudio de cómo la confrontación entre nuevos «valores posicionales» era capaz de reorientar el desarrollo de un determinado patrón morfológico. Estos experimentos le llevaron a proponer modelos según los cuales las células son capaces de responder de forma distinta al interpretar la «inclinación» de un determinado gradiente. Últimamente, ha concretado su estudio de la polaridad en una serie de trabajos acerca de cómo los pelos del abdomen de Drosophila se orientan en una determinada dirección. No se trata de entender un fenómeno de diferenciación (cómo una célula genera un pelo) sino de formación de patrón (cómo este pelo adopta una u otra orientación en función del sitio donde se genera).
Podrá haber costado entender por qué alguien se dedica a estudiar cómo se orientan los pelos en una mosca o si en una mutación la parte posterior del ala se asemeja a la parte anterior. Pero lo que acaba siendo relevante es si el estudio de estas cuestiones aparentemente anecdóticas puede poner de manifiesto la lógica interna y los mecanismos básicos según los cuales se desarrollan los seres vivos. En el caso de Morata y Lawrence, claramente éste ha sido el caso. Han identificado problemas importantes, han acertado en la forma de abordarlos, han expuesto fenómenos de relevancia general y han marcado este campo científico con su manera de pensar y con su capacidad para estimular y formar a nuevos investigadores para enfrentarse a nuevos problemas. Esto es, en definitiva, lo que ha reconocido públicamente el premio que merecidamente se les ha otorgado.
Jordi Casanova
PROFESOR DE INVESTIGACIÓN DEL CSIC Y MIEMBRO DEL INSTITUTO DE INVESTIGACIÓN BIOMÉDICA (IRB BARCELONA)
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