Muchos de nuestros genes presentan defectos en su estructura y llevan a la síntesis de proteínas defectuosas, lo que es causa de numerosas enfermedades. Ya existe la posibilidad de reemplazar algún gene defectuoso por uno normal o introducir al núcleo un gene faltante (Terapia Génica). Sin embargo, el procedimiento no es fácil, ya que el gene introducido a la célula, tiene que encontrar su camino para llegar al núcleo y luego ubicarse dentro de algún cromosoma. Esto podría facilitarse si el gene se introduce al interior del núcleo, dentro de su propio cromosoma y que desde allí funcione como los demás genes. Esto es lo que han conseguido recientemente (Nature Genetic, Marzo de 1997) investigadores del Case Western Reserve University y la empresa Athersys Inc., ambos de Cleveland. Se trata de un pequeño cromosoma, de un décimo del tamaño de un cromosoma normal y que en su interior porta el DNA de un gene determinado siendo capaz de introducirse al núcleo de la célula y funcionar como un cromosoma normal (ver figura).


La complejidad del cromosoma

La idea de fabricar un cromosoma artificial no es nueva y ya se han conseguido importantes avances. Ello ya se había logrado hace 10 años, fabricando un cromosoma apropiado para un organismo unicelular, como es una levadura. Lo que ahora se ha obtenido es bastante más interesante: fabricar un cromosoma para la célula humana y lograr introducirlo en ella, hecho que hasta ahora no había sido posible, dado que la célula humana es bastante más compleja que una levadura.

El cromosoma no es un simple saco que contenga en su interior el DNA, sino que tiene toda una estructura que le permite su supervivencia y además duplicarse cuando la célula se multiplica. En su constitución, hay varios elementos que son fundamentales: Desde luego, en un extremo del cromosoma existe un trozo muy especial de DNA, que se denomina "Telémero", que es el que aparentemente lleva la instrucción para saber cuántas veces puede dividirse una célula (en la medida que se divide, se va acortando el telémero). Otro elemento es el "centrómero", que se encuentra en el centro del cromosoma (puntos luminiscentes en la fotografía), que le sirve de punto de apoyo a unas proteínas necesarias para cuando el cromosoma tiene que dividirse (cromatides). Finalmente el cromosoma en su otro extremo tiene otro segmento de DNA, donde se inicia la replicación cuando éste tiene que dividirse. Es éste en realidad, el punto de partida en el cual la doble hélice del DNA se comienza a desenrollar, para que cada hebra sea copiada y así resulten, finalmente, dos genes exactamente iguales y que en definitiva transmitirán la información genética a dos células resultantes, hasta aquí esto se había logrado introduciendo este cromosoma en las levaduras, dice Gil Van Bokkelen, "pero otra cosa era lograrlo en una célula humana, cuya complejidad es muchísimo mayor".


¿Cómo lo lograron?

Para este fin (tuvieron que agregar nuevas complejidades al cromosoma primitivo que habían diseñado para las levaduras. Este fue otro trozo de DNA, que denominaron "DNA satélite", sin ninguna función aparente (DNA basura), ya que no codificaba ninguna proteína. Este DNA satélite normalmente la contienen también los cromosomas habituales y siempre está ubicado cerca del centrómero. Según los investigadores este DNA satélite es, en realidad, el componente principal del centrómero.

Con todos estos ingredientes fabricaron un microcromosoma, que en definitiva tenía aproximadamente 10 millones de pares de bases (las bases constituyen la molécula de DNA), y lo introdujeron a una célula tumoral humana mediante un vehículo de burbujas de lípidos llamados "lipofectinas". El hecho es que, aparentemente, funcionó, ya que este cromosoma artificial fue capaz de replicarse cuando la célula tumoral se dividió. Es sabido que la célula tumoral se divide indefinidamente, pero en este caso, después de seis meses de estarse dividiendo, las células resultantes todavía tenían en su núcleo el cromosoma artificial, que se había comportado como todos los demás. Es decir, este cromosoma fue capaz de utilizar toda la maquinaria metabólica (enzimas) que la célula tiene en su interior para la transcripción y expresión de los genes.

Sin duda que este descubrimiento constituye un gran paso, no sólo porque ha permitido conocer mejor como funciona un cromosoma humano, sino porque también abre grandes posibilidades para la terapia génica. Ello, especialmente, cuando el gene que se quiere introducir es de gran tamaño, como es por ejemplo el causante de la distrofia muscular.