La quimera. Monstruo mitológico con cuerpo de cabra, cabeza de león y cola de serpiente. ¿O eran tres cabezas, de león, cabra y dragón? Tenía alas, claro. O tal vez no. Como todo ser mitológico, dependiendo de quién cuente la leyenda o cómo la cuente, el aspecto puede cambiar, pero en el caso de la quimera, esos cambios son muy drásticos. Aunque hay un aspecto que perdura en todos los mitos y que resulta definitorio: es una amalgama de criaturas distintas, fusionadas en un solo ser.
Ese significado ha llegado a nuestros días y se ha colado en la terminología científica. Por supuesto, en este contexto, no se habla de una criatura parcialmente serpiente, parcialmente león y parcialmente cabra, pero sí de un ser vivo que presenta partes de su cuerpo distintas, propias de embriones diferentes.
Mariposa quimérica (ginandromórfica) — NHM-London
Un embrión no necesariamente termina siendo un individuo
En general, durante la reproducción sexual, cuando se produce la fusión de los gametos, se forma un embrión que, tras un proceso de maduración, dará lugar a un individuo de la misma especie que sus padres. Y como buen principio general en biología, no se cumple siempre.
Un embrión no necesariamente termina siendo un individuo. Si durante las primeras fases del desarrollo, el embrión se fragmenta en dos o más pedazos, puede dar lugar a dos o más individuos. Es el caso de los gemelos univitelinos en la especie humana, dos o más personas que proceden de un solo embrión.
Los gemelos univitelinos no son el único resultado posible de un embarazo múltiple en humanos. También existen los mellizos, personas que proceden de embriones distintos, producto de una ovulación múltiple; dos o más óvulos que se fecundaron de forma independiente, y se desarrollaron de forma independiente.
Sin embargo, y de nuevo en momentos tempranos del desarrollo, si estos dos embriones entran en contacto, pueden llegar a fusionarse, reorganizarse y dar lugar a una sola unidad. Un solo organismo, que procede de dos embriones distintos. Esta es la forma más simple y común de quimerismo.
Dependiendo de cómo suceda la fusión, el resultado será distinto. Es posible que en el organismo final haya órganos de un embrión y del otro; o bien, que cada mitad del cuerpo proceda de un embrión distinto. O que se distribuyan como una mezcla de ambos, dando un aspecto parcheado. Algunos casos de quimerismo en humanos se manifiestan en ojos de distinto color, cabello con distinta textura o pigmentación en diferentes regiones corporales o incluso partes de la piel con distinto color. Muchos casos intersexuales son, también, resultado de quimerismo.
Podría parecer sencillo conocer la cantidad de individuos quiméricos que hay en una población, pero nada más lejos de la realidad. Hay muchas formas de quimerismo imperceptibles que requieren un análisis genético exhaustivo para detectarlas. Es muy probable que haya muchos más casos de quimerismo en la humanidad de los que inicialmente se sospecha; una estimación realizada en 2018 por Robert E. Wenk eleva la proporción de población quimérica hasta el 10 % en el ser humano.
Este proceso, que en el ser humano sucede de forma natural, también ocurre en otros animales, algunos bien conocidos; son famosos algunos gatos quiméricos, y en ratones se lleva estudiando el proceso desde hace décadas. Un efecto que se observa en muchos animales, desde insectos hasta aves, es el del ginandromorfismo, un tipo específico de quimerismo en el cual la mitad del organismo es macho, y la otra mitad, hembra.
¿Qué se ha logrado con los monos quiméricos?
Aunque, como hemos visto, el quimerismo es un proceso natural, desde ciertos sectores de la investigación científica hay mucho interés en poder controlarlo y generar animales quiméricos ‘a la carta’ . Disponer de animales de laboratorio que tengan partes de su cuerpo con un genoma distinto al resto es una ventaja importante en estudios relacionados con la implicación de los genes en determinados procesos, como el desarrollo de enfermedades.
La técnica del quimerismo in vitro se consiguió desarrollar en ratones en 1989, y ya en aquel momento supuso toda una revolución científica puesto que permitió el desarrollo de ratones con parte de su organismo modificado genéticamente, mediante la manipulación de células madre embrionarias. Todo un hito que llevó a los investigadores Mario Capecchi, Oliver Smithies y Sir Martin Evans a ganar el premio Nobel en medicina o fisiología en el año 2007.
Recientemente ha visto la luz una investigación en la que han logrado obtener un mono quimérico. Este nuevo paso, en el que ha colaborado el médico español Miguel Ángel Esteban, del Instituto de Biomedicina y Salud de Guangzhou (China) supone un nuevo salto. Se trata del mismo grupo de investigación que hace unos meses publicó los resultados del desarrollo de un riñón humanizado en un embrión de cerdo.
Los investigadores han logrado desarrollar un mono con un alto porcentaje de quimerismo, mediante células provenientes de dos embriones distintos. Este logro supone una nueva frontera en la generación de quimeras, alcanzando hasta un 67 % de mezcla celular en algunos tejidos del animal, lo que supone un salto cualitativo importante respecto a investigaciones previas.
Este avance facilita la comprensión de enfermedades neurológicas, como el párkinson y el alzhéimer, mediante modelos animales precisos. En medicina regenerativa, la creación de tejidos similares a embriones desde células pluripotentes abre nuevas vías para estudios detallados y posibles trasplantes celulares. Y en el campo de la conservación, la técnica posibilita la preservación de la diversidad genética y puede contribuir a salvar especies en peligro.
Referencias:
- Cao, J. et al. 2023. Live birth of chimeric monkey with high contribution from embryonic stem cells. Cell, 186(23), 4996-5014.e24. DOI: 10.1016/j.cell.2023.10.005
- Capecchi, M. R. 1989. Altering the genome by homologous recombination. Science (New York, N.Y.), 244(4910), 1288-1292. DOI: 10.1126/science.2660260
- Medicover Genetics Editorial Team. 2022, agosto 10. Genetics of chimerism: being your own twin.
- Wenk, R. E. 2018. A review of the biology and classification of human chimeras. Transfusion, 58(8), 2054-2067. DOI: 10.1111/trf.14791
- Wong, C. 2023. This hybrid baby monkey is made of cells from two embryos. Nature, d41586-023-03473-w. DOI: 10.1038/d41586-023-03473-w