Modifican genes de las moscas de la fruta para hacerlas adictas a la cocaína

La mosca de la fruta (Drosophila melanogaster) es el animal perfecto para los científicos: son seres sencillos que se reproducen rápidamente sin unas condiciones muy especiales. Además, aunque puedan parecer muy diferentes a nosotros, lo cierto es que el 75% de genes asociados a determinadas enfermedades humanas tienen un equivalente en el genoma de la mosca de la fruta. No en vano, esta especie colecciona varios premios Nobel en su palmarés científico, y es uno de los seres más estudiados.

Con estos antecedentes, un grupo de investigadores liderados por Adrian Rothenfluh, profesor asociado de psiquiatría en la Universidad de Utah, las eligió para un experimento pionero. El objetivo: crear moscas genéticamente predispuestas a hacerse adictas a la cocaína, una sustancia que, como comprobaron los autores, les repele. El análisis de estos insectos modificados podría ser clave de cara a futuros tratamientos en humanos. Los resultados acaban de publicarse en la revista 'Journal of Neuroscience'.

Estudios anteriores habían revelado que los humanos y las moscas de la fruta comparten muchos de los mismos genes que impulsan el consumo y la adicción al alcohol. "Por lo tanto, era razonable pensar que los genes implicados en la adicción a la cocaína en humanos también podrían estar involucrados en este modelo de la mosca de la fruta», dice Rothenfluh.

Los investigadores comenzaron averiguando cuánto les podía gustar la cocaína a las moscas de la fruta. Para ello, crearon un experimento por el que los sujetos de la prueba tenían que elegir entre el agua azucarada y agua azucarada con esta droga. Las moscas lo tenían claro: no les gustaba esta sustancia estupefaciente y siempre eligieron la bebida no adulterada. «Necesitábamos entender por qué las moscas no consumían cocaína y si existía una forma de sortear esa barrera», señalan los autores.

Tras diferentes análisis, sospecharon que la respuesta podría residir en el sentido del gusto de las moscas. «Los insectos están evolutivamente preparados para evitar las toxinas vegetales, y la cocaína es una toxina vegetal», afirma Travis Philyaw, primer autor del artículo, ahora investigador de la Universidad de Washington, quien realizó la investigación como estudiante de posgrado en el laboratorio de Rothenfluh. «Tienen receptores gustativos en los 'brazos' (segmentos tarsales) para que puedan tocar algo antes de llevárselo a la boca y decidir: 'No voy a tocar eso'».

Al observar cómo respondían los nervios sensoriales de las moscas a la cocaína, los investigadores descubrieron que este compuesto activa fuertemente los receptores del sabor amargo en los segmentos tarsales de esta especie. Cuando los investigadores silenciaron la actividad de estos nervios para que no pudieran percibir los sabores amargos, empezaron a desarrollar una preferencia por el agua azucarada con cocaína en lugar del agua azucarada simple.

Sin embargo, la dosis era importante, ya que las moscas solo consumen cocaína voluntariamente en bajas concentraciones; aún así, desarrollaron su 'adicción' con una rapidez notable, en menos de 16 horas tras la primera exposición.

Encontraron, además, muchas similitudes entre moscas y humanos tras el consumo de cocaína: al probarla en estas pequeñas cantidades, se aceleraban y se mostraban frenéticas, como ocurre con los humanos. «Con dosis muy altas, quedan incapacitadas, lo cual también ocurre en las personas», señala Rothenfluh.

Si bien se sabe que en humanos la herencia genética tiene un fuerte impacto en el riesgo de desarrollar un trastorno por consumo de cocaína, la gran cantidad de genes implicados en el riesgo de adicción ha dificultado la determinación de cuáles podrían ser los mejores objetivos para la terapia. Con su nuevo modelo de la mosca de la fruta para el trastorno por consumo de cocaína, los investigadores esperan revelar la biología de la adicción y encontrar mejores terapias mucho más rápido de lo que antes era posible.

Los investigadores afirman que su trabajo ayudará a comprender la adicción en humanos. Ahora que los científicos pueden estudiar el proceso en moscas de la fruta, se puede acelerar considerablemente el proceso hacia nuevos descubrimientos, estudiando cientos de genes potencialmente relevantes en un período de tiempo mucho más corto.

«Podemos ampliar la investigación con moscas muy rápidamente», afirma Philyaw. «Podemos identificar genes de riesgo que podrían ser difíciles de descubrir en organismos más complejos y luego pasamos esa información a investigadores que trabajan con modelos mamíferos. Así, pueden descubrir dianas terapéuticas que facilitan el paso del estudio del comportamiento animal al desarrollo de terapias humanas». Rothenfluh coincide: «Realmente podemos empezar a comprender los mecanismos de la elección de la cocaína y, cuanto más comprendamos el mecanismo, más posibilidades tendremos de encontrar una terapia que pueda actuar sobre él».

Además de las búsquedas específicas de terapias, Rothenfluh afirma que la investigación básica sobre los mecanismos de funcionamiento de la mente humana —y de la mosca de la fruta— puede tener impactos inesperados. «El simple intento de comprender el pequeño y simple cerebro de la mosca puede brindarnos información impredecible», enfatiza. «La ciencia básica es importante, y nunca se sabe qué descubrimientos emocionantes podrían tener un impacto en la comprensión de la condición humana».