Cuando el lago Xochimilco, cerca de la ciudad de México, era el lago Texcoco, y los aztecas fundaron su capital, la isla de Tenochtitlán, en 1325, una gran salamandra acuática prosperó en el lago circundante. El axolotl tiene profundas raíces en la religión azteca, ya que se creía que el dios Xolotl, por quien se nombra al animal, se había transformado en un axolotl, aunque no impidió que los aztecas disfrutaran de un axolotl asado de vez en cuando. La costumbre de comer axolotl continúa hasta nuestros días, aunque la especie se ha puesto en peligro crítico en la naturaleza.
Salvar a la salamandra que la Naturaleza llamó "el anfibio amado de la biología" adquiere un significado especial dados los rasgos notables del animal. Los axolotls son neoténicos, lo que significa que los anfibios generalmente no maduran completamente como otras especies de salamandras, sino que retienen sus branquias y viven sus vidas bajo el agua como una especie de juvenil. En raras ocasiones, o cuando se estimula en el laboratorio, un axolotl pasará por una metamorfosis y desarrollará pulmones para reemplazar sus branquias.
Acompañando a estos rasgos únicos está un genoma notablemente complejo, con 32 mil millones de pares de bases en comparación con aproximadamente 3 mil millones de pares de bases en el ADN humano. El axolotl tiene el genoma más grande jamás secuenciado por completo, completado por primera vez el año pasado por un equipo de científicos europeos. La Universidad de Kentucky, que dirige la investigación de axolotl en los Estados Unidos, anunció hoy que los investigadores han agregado la secuencia de cromosomas completos al esfuerzo europeo: "un aumento de aproximadamente mil veces en la longitud de las piezas ensambladas", según Jeremiah Smith, profesor asociado de biología en la Universidad de Kentucky. Los científicos esperan usar esta nueva información para aprovechar algunas de las habilidades únicas del axolotl.
El axolotl es una salamandra con notable capacidad de regeneración. Puede volver a crecer su cola, extremidades, médula espinal, incluso sus cerebros. (Universidad de Kentucky) Al igual que otras salamandras, los axolotls tienen la capacidad de regenerar completamente una extremidad entera cuando se pierden. "Las salamandras tienen esta capacidad única de regenerar casi cualquier cosa que les corten", dice Smith. Las salamandras pueden incluso regenerar las médulas espinales, los ojos y partes de sus cerebros.
Si bien la capacidad de regenerar un brazo completo está fuera del alcance de los humanos, el estudio del genoma axolotl podría revelar métodos genéticos de regeneración de tejidos que podrían usarse en la investigación médica. Smith dice que las capacidades de regeneración del axolotl implican el uso de células madre, así como un método desconocido para hacer que las células en el sitio de la lesión reviertan en células madre.
"Los axolotls han sido una especie modelo durante más de 150 años", dice Smith. La secuenciación de este genoma, la culminación de décadas de trabajo para algunos de los científicos involucrados, representa un gran hito ya que permitirá afinar las interacciones genéticas específicas que permiten a los axolotls regenerar las extremidades. Smith dice que su equipo ahora está trabajando con el grupo europeo para continuar mejorando y puliendo el ensamblaje del genoma.
David Gardiner, profesor de biología de la Universidad de California en Irvine, que trabajó con axolotls y estudió regeneración durante décadas, dice que los genes que controlan la regeneración no son necesariamente exclusivos de las salamandras.
“Las salamandras no son especiales. No es que tengan genes especiales de regeneración ”, dice Gardiner. Aunque las salamandras regulan sus genes de manera diferente a otras especies. El objetivo es eventualmente encontrar una manera de señalar vías entre genes y activar la capacidad de regenerar material genético y, en última instancia, tejido. Tal proceso podría ser posible utilizando un tipo de "vendaje inteligente" que active ciertas vías, o activando el proceso con una herramienta de edición de genes como CRISPR-Cas9.
Sin embargo, "no podría hacer eso si no supiera cuáles son esas regiones", dice Gardiner. Él dice que el "esfuerzo hercúleo" de Smith y sus colegas para secuenciar el genoma ayudará a avanzar en este proceso.
También se espera que la investigación avance la comprensión de los científicos de la genética en general. "Llevará nuestra comprensión al siguiente nivel", dice Gardiner. Cuando se trata de la regeneración, los científicos están interesados en cómo algunos genes pueden afectar e interactuar con otros a miles de pares de bases de distancia.
Los Dres. Jeramiah Smith y Randal Voss en su laboratorio de la Universidad de Kentucky. (Universidad de Kentucky) Smith y su equipo ya han utilizado este nuevo mapa del genoma al identificar el gen responsable de causar un defecto cardíaco que ocurre entre los axolotls. "Básicamente, no desarrollan sus corazones adecuadamente durante la vida temprana", dice Smith. El conocimiento de los genes responsables de este defecto puede ayudar a los científicos a comprender qué puede causar algunos problemas cardíacos en los humanos.
El trabajo también tiene implicaciones para la conservación. Si bien el axolotl puede ser bastante común en los laboratorios de un cierto subconjunto de científicos genéticos, la salamandra está realmente bajo mucha presión en su hábitat singular en la naturaleza. Cuando el Imperio azteca cayó ante los españoles, los europeos convirtieron la metrópoli indígena en la Ciudad de México. El área urbana ha seguido expandiéndose desde entonces, a menudo a expensas del hábitat de humedales que una vez se extendió por el Valle de México.
Hoy, el lago Xochimilco es una sombra del lago Texcoco. Posicionado al sureste de la Ciudad de México. El área es popular entre los turistas y los fines de semana de la ciudad que alquilan botes en el área del canal. Según la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza, la contaminación del agua urbana, el desarrollo comercial, la caza, el cambio climático y las especies invasoras amenazan a la población de axolotl salvaje restante en los canales del lago Xochimilco.
Luis Zambrano, biólogo de la Universidad Nacional Autónoma de México que trabaja con axolotls, dice que el trabajo del genoma aumenta la importancia de la conservación de anfibios en la naturaleza.
"Los axolotls pueden sobrevivir en tanques, pero su variación puede reducirse ya que el número de población y los orígenes están limitados", dice Zambrano en un correo electrónico. "La variación genérica de las poblaciones salvajes [se ha vuelto] muy importante si queremos usar este genoma de la salamandra como un sistema capaz de ayudar a la salud humana ".
Los aztecas sabían del poder regenerativo del axolotl, y lo atribuyeron a los poderes imbuidos por Xolotl. Ahora, el mayor obstáculo para comprender verdaderamente el secreto de esta habilidad aparentemente divina es la amenaza que representamos para el mismo animal del que esperamos aprender.
