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10 extraños experimentos que trituraron gatos y ratones juntos
Los gatos y los ratones se separaron hace unos 95 millones de años. En la naturaleza, un gato-ratón mash-up simplemente no es posible (excepto cuando un gato mastica un ratón con sus dientes, que es bastante común).
En el laboratorio, sin embargo, las reglas se pueden doblar un poco. A veces, desenfocar el límite gato-ratón en realidad tiene sentido desde un punto de vista científico, aunque puede ser controvertido desde un punto de vista ético.
10 embriones híbridos
Un híbrido gato-ratón puede ser un animal en conflicto. Tal vez atacaría su propio cuerpo, intentando matarlo. O vivir en un constante estado de ansiedad, asustado por su propio olor.
No lo sabemos porque los híbridos gato-ratón no llegan a término. Ni siquiera cerca. Sin embargo, los científicos han podido comenzar con estos animales en ambas direcciones al combinar un huevo de gato con un espermatozoide de ratón y un huevo de ratón con un esperma de gato. Después de la concepción, muchos de estos híbridos se dividen en dos células. Algunos incluso llegan a una etapa más avanzada llamada blastocisto.
En la naturaleza, los híbridos no pueden llegar tan lejos. El sexo del gato y el ratón sería un asunto peligroso, aunque solo fuera por la diferencia de tamaño. Incluso si pudieran tener relaciones sexuales, el óvulo y el esperma todavía no podrían fusionarse. Los huevos están rodeados por una capa protectora llamada zona pelúcida, que bloquea el esperma de animales no relacionados.
En el laboratorio, los científicos pueden evitar estos problemas e inyectar el esperma directamente en el óvulo. También funciona si cortan las colas de esperma y usan solo las cabezas de esperma. Usando este método, los científicos han podido probar otras combinaciones además del gato y el ratón. Por ejemplo, han inyectado esperma de hámster en huevos de gato. También han inyectado dos espermatozoides en el mismo huevo de ratón: un espermatozoide de gato más un espermatozoide de ratón.
Estas combinaciones tampoco han llegado lejos.
9 ratones comparten el cáncer de un gato
En la naturaleza, los gatos matan ratones utilizando sus dientes y garras. Sin embargo, en un estudio de 1985, un gato tuvo la oportunidad de infligir daño de una manera mucho más rara. Los científicos comenzaron a extraer tumores de 30 gatos, todas víctimas de cáncer de mama. Algunos de los gatos, para los cuales se mantuvo la esperanza, se sometieron a una cirugía simple. Otros fueron sacrificados.
Luego, los científicos inyectaron una cepa especial de ratones con células de un tumor. Estos ratones carecían de dos rasgos importantes. Primero no tenían pelo, lo que les valió el nombre de "ratones desnudos". En segundo lugar, ninguno de estos gatos tenía un timo, un órgano inmune en el pecho. Sin este órgano, los ratones no podrían producir células T.
Al carecer de células T, los ratones desnudos no pudieron rechazar el cáncer trasplantado. Las células del gato echaron raíces y se dividieron repetidamente para hacer nuevos tumores. Con suficiente tiempo, estos tumores probablemente habrían matado a los ratones. En este experimento, sin embargo, los científicos mataron a los ratones.
Cuando se toman de los cuerpos, las células cancerosas a veces pueden vivir en laboratorios durante mucho tiempo. Esto fue ciertamente cierto en el caso del cáncer de este gato, que apareció en otro artículo publicado 28 años después.
Según el documento de 2013, los científicos inyectaron las células del gato en dos nuevos lugares. El primero fue ratones SCID, una nueva cepa que también carecía de células T. El segundo fue huevos de gallina, específicamente sobre membranas fuera del embrión. En ambas especies, las células se convirtieron en tumores.
No está claro lo que le pasó al gato. Probablemente murió en la década de 1980 como consecuencia de su cáncer. Sin embargo, hay una posibilidad externa de que se recuperó e incluso vivió unas décadas más. Sin embargo, cuando se publicó el artículo de 2013, el gato estaba casi seguramente muerto.
Pero eso es lo sorprendente del cultivo celular. Mucho después de que terminaron los días de caza del gato, una parte del animal vivió. Apropiadamente, esa parte continuó comportándose como un gato haciendo estragos en ratones y pajaritos.
8 ayudando a las células del ratón a atrapar el virus de un gato
El VIH infecta a los humanos. FIV, un virus relacionado, infecta a los gatos. En ambas especies, las células infectadas pueden fusionarse con células no infectadas para crear burbujas multicelulares llamadas sincitios, aunque esta fusión depende de la presencia de las proteínas adecuadas.
Como se describe en un artículo de 1998, una proteína importante es CXCR4. Los científicos obtuvieron células de gato infectadas con FIV para formar sincitios con células de un ratón, un hámster y un visón. El truco era expresar CXCR4 en ellos primero.
Los científicos probaron varios tipos de CXCR4, incluyendo uno de un humano y otro de un gato. Algo sorprendente, el CXCR4 humano funcionó mejor. A través de estos experimentos, los científicos crearon varios mash-ups multiespecies. En una combinación, las células de ratón que contienen un gen humano se unieron a las células de gato para formar una gran burbuja infectada con FIV.
7 Cat DNA ilumina el corazón de un ratón
En un artículo de 2002, los científicos se unieron a dos piezas de ADN que pertenecían a animales distantes, una luciérnaga y un gato. El ADN de la luciérnaga codificó el gen de la luciferasa, que permitió que la luciérnaga destellara de noche. El ADN del gato una vez se había unido a un gen llamado NCX1, y contenía instrucciones para la expresión de NCX1 en el corazón.
Para probar este ADN, los científicos lo inyectaron en los huevos de un ratón de laboratorio. En algunos huevos, este ADN fue capaz de abrirse camino en el genoma del ratón y establecerse allí permanentemente. Cinco de estos huevos modificados genéticamente se convirtieron en ratones. Dos pasaron a tener bebés que también contenían el ADN de luciérnaga.
El ADN del gato comenzó a emitir órdenes en los corazones de estos ratones. En su entorno nativo, este ADN habría ordenado a las células que produjeran NCX1. Dado que ese gen se había intercambiado, el ADN del gato ordenó a las células que produjeran luciferasa.
Cuando las células del corazón obedecieron, los corazones de estos ratones se llenaron de luciferasa, similar a lo que ocurre en las luciérnagas.Para hacer que las células del corazón realmente brillaran, los científicos las sacaron de los cuerpos de los animales, las rompieron y agregaron una molécula especial llamada luciferina. Después de eso, hubo luz.
6 Un gen de gato bloquea un virus de ratón
Al igual que los virus de ratón crecen dentro de las células del ratón, los virus de gato crecen dentro de las células de gato. En un artículo de 1976, los científicos combinaron una célula infectada de cada uno de estos animales. En esta nueva célula gato-ratón, ambos virus eran mucho menos activos. Algo de la célula de cada animal, probablemente un gen, parecía estar bloqueando el virus del otro animal.
Sin embargo, tanto el genoma del gato como el del ratón son grandes, lo que dificulta la identificación de cualquiera de los genes o incluso la delimitación del culpable. Afortunadamente, estas células en masa eran inestables. En su mayor parte, se aferraron a sus cromosomas de ratón, lo que significaba que el gen del ratón no podía ser mapeado. Sin embargo, muchos de los híbridos tendían a perder los cromosomas de los gatos.
Con algunos trucos químicos, los científicos pudieron seleccionar los híbridos que habían perdido el cromosoma X del gato. En estos híbridos, el virus del ratón se activó de nuevo. A partir de ahí, los científicos pudieron demostrar que el gen cat que bloqueaba el virus del ratón estaba en algún lugar del cromosoma X.
5 células de leopardo de las nieves convertidas en cáncer de ratón
En un embrión temprano, las células son "pluripotentes", lo que significa que pueden desarrollarse en cualquier parte del cuerpo. A medida que el embrión envejece, esta habilidad desaparece. Las células hepáticas actúan solo en el hígado y las células cerebrales actúan solo en el cerebro.
Es difícil hacer retroceder el reloj para devolver la pluripotencia a una célula adulta, pero la ciencia puede hacerlo transformando la célula con nuevas copias de varios genes. Después de esta transferencia, la célula se describe como una célula madre pluripotente inducida (iPSC). Estas células tienen muchas aplicaciones posibles. Algunos son médicos, mientras que otros ayudan a las especies en peligro de extinción.
Con la excepción del gato doméstico, muchas especies felinas están luchando. Si pudiéramos convertir las células que son fáciles de obtener, como las células de la piel, en iPSCs, entonces también podríamos convertirlas en células que son difíciles de obtener, como los huevos. Con los óvulos, podríamos hacer embriones que podrían implantarse en madres sustitutas.
Como primer paso, los científicos comenzaron a trabajar con células del oído de un leopardo de las nieves. Para convertir estas células a iPSC, los científicos diseñaron un virus especial que contiene cinco genes humanos que cumplían funciones fundamentales para ayudar a los embriones a comportarse como embriones.
Cuando el virus infectó las células del leopardo de las nieves, transfirió los genes humanos. Para confirmar que esta transferencia había funcionado, los científicos inyectaron las células de leopardo de las nieves en un ratón vivo, donde las iPSC del leopardo de las nieves formaban un tumor especial llamado teratoma. En este tumor, había tres categorías de tejido como las que se encuentran en los embriones tempranos: ectodermo, mesodermo y endodermo.
Este fue el comportamiento clásico de iPSC, y confirmó que la transferencia de los científicos había funcionado. Los científicos mantuvieron esta mezcla gato-ratón durante 10 semanas. Luego mataron al ratón y extrajeron el tumor del leopardo de las nieves.
4 células de gato fusionadas con un cáncer de ratón
Para combatir la infección, muchos animales producen diversas formas de proteínas especializadas llamadas anticuerpos, que se unen al invasor y lo marcan para su destrucción. Cada formulario es producido por un tipo diferente de celda B y se une al invasor de una manera ligeramente diferente. Esta condición se llama policlonal.
Sin embargo, en el laboratorio, los científicos a menudo prefieren trabajar con anticuerpos monoclonales, que vienen en una sola forma. Para producir estos anticuerpos monoclonales, los científicos fusionan las células B con las células de un cáncer de la sangre llamado mieloma. Estas fusiones producen nuevas células llamadas hibridomas.
Cada hibridoma produce solo un anticuerpo (como su progenitor de células B) y hace muchas copias de sí mismo (como su progenitor de mieloma). El resultado es una fuente infinita de anticuerpos monoclonales que se fijan en una placa de laboratorio.
Cuando los científicos no tienen una línea de mieloma para una especie en particular, toman prestado un mieloma de una segunda especie como el ratón de laboratorio. Las fusiones vaca-ratón, visón-ratón y ratón-cabra se han utilizado con éxito para producir anticuerpos.
Usando este enfoque, los autores de un artículo de 1993 intentaron producir anticuerpos para gatos extrayendo células de los bazos de siete gatos y fusionándolos con dos mielomas de ratón diferentes. Estas fusiones produjeron muchas células híbridas gato-ratón. Cada uno contenía una mezcla de cromosomas, y muchos eran más grandes que sus células progenitoras. Al final, sin embargo, ninguna de las células produjo ningún anticuerpo.
Para dar un giro positivo a este fracaso, los científicos sugirieron que podría ser posible fusionar estos híbridos con otra célula de gato y crear una célula de ratón-gato-gato. Posiblemente, estas células producirían anticuerpos porque ya se había hecho lo mismo en células de ratón y humanas para hacer hibridomas de ratón-humano-humano.
3 testículos de lince transferidos a ratones
Si desea realizar un trasplante de testículos entre especies, el ratón es un receptor popular. Los fragmentos de los testículos de ovejas, perros y búfalos, por nombrar algunos, se han trasplantado a ratones debajo de la piel sobre sus espaldas. En algunos casos, los espermatozoides funcionales se pueden extraer de estos trasplantes y se pueden usar para hacer bebés animales.
Según un artículo publicado en 2004, los científicos extrajeron los testículos de gatitos domésticos jóvenes, los cortaron en trozos pequeños y los injertaron debajo de la piel de los ratones. Algunos de estos injertos sobrevivieron durante más de un año, y algunos produjeron espermatozoides maduros.
En un artículo de 2014, los científicos explicaron cómo extendieron esta técnica al lince ibérico, una especie de gato en peligro de extinción. Cosecharon testículos de seis animales jóvenes que tenían edades comprendidas entre un feto de seis semanas y un subadulto de dos años.
Las piezas de testículo de un cachorro de lince de seis meses funcionaron mejor.Luego de que estas piezas fueron trasplantadas a ratones, algunas de ellas comenzaron el proceso de fabricación de esperma pero no pudieron completarla dentro del marco de tiempo del experimento. Solo produjeron algunas células germinales masculinas primitivas llamadas espermatogonias, pero no espermatozoides de lince maduro.
2 ovarios de león transferidos a un ratón
Los ovarios también pueden ser transplantados en ratones de laboratorio. Muchas especies diferentes, incluyendo vacas, elefantes y canguros, han servido como donantes de ovarios. Así lo han hecho los gatos domésticos.
En estas transferencias de ovario de gato a ratón, se han utilizado diferentes tipos de ratones, incluidos ratones hembras cuyos propios ovarios se han extraído y ratones macho que han sido castrados. La cápsula renal, justo debajo del riñón del ratón, sirve como un sitio de trasplante popular.
De acuerdo con un artículo de 2014, los científicos recolectaron ovarios de leones del zoológico, los cortaron en pedazos utilizando un dispositivo de perforación y trasplantaron varios pedazos debajo de la piel de la espalda de un ratón de laboratorio. Las piezas de ovario de los leones se mantuvieron dentro del ratón durante cuatro semanas. Durante ese tiempo, partes del ovario continuaron desarrollándose pero no lo suficiente como para hacer huevos de león maduros.
1 un ratón con el sistema inmune de un gato
El sistema inmunológico consiste en varias células y órganos dispersos por todo el cuerpo, lo que hace que el trasplante sea un proceso complejo con muchos pasos.
Según un artículo de 1994, los científicos trasplantaron el sistema inmunológico de un gato a ratones. Comenzaron por diseccionar gatitos de un día de una madre libre de infecciones. De cada gatito, extrajeron una variedad de partes del cuerpo, cada una de las cuales sabe que desempeña un papel importante en el sistema inmunológico.
Luego, los científicos realizaron varias cirugías de trasplante que utilizaron una cepa especial de ratones como receptores. El sistema inmunológico de estos ratones ya había sido desactivado.
En la mitad derecha de cada ratón, los científicos trasplantaron secciones de los timos de los gatitos. En la mitad izquierda, trasplantaron secciones de los ganglios linfáticos de los gatitos. Luego inyectaron a los ratones células de bazo y médula ósea de los gatitos.
Una vez que las cirugías y las inyecciones terminaron, estos ratones se parecieron a los gatos en varias medidas. Su sangre contenía ADN de gato. Comenzaron a producir una proteína inmune para gatos llamada IgG. Y finalmente, como se detalla en un artículo de 1995, los científicos pudieron infectar a estos ratones felinos con FIV, el virus felino.