En el estudio publicado en la revista ‘Current Biology’, los científicos detallaron que lograron recuperar el 95 % del genoma del roedor extinto tras hacer la comparación de las secuencias del ADN de la rata de la isla de Navidad y la rata marrón de Noruega, que fue utilizada como referencia por ser un pariente cercano vivo del roedor oceánico. A pesar de que la secuenciación del roedor desaparecido se realizó exitosamente, falta el 5 % de los genes, que corresponden al olfato y al sistema inmunológico.

“Fue un modelo de prueba bastante bueno”, declaró Tom Gilbert, genetista evolutivo de la Universidad de Copenhague y autor del estudio, que agregó que “es un caso perfecto porque, cuando secuencias el genoma, tienes que compararlo con una referencia moderna realmente buena”. Después de realizar la secuencia genética del ‘Rattus macleari’, los investigadores planean editar el genoma de la especie viva para que coincida con el de la extinta mediante el uso de la tecnología CRISPR, que permitirá la resurrección de la rata de la isla de Navidad.

“Está muy, muy claro que nunca podremos obtener toda la información para crear una forma recuperada perfecta de una especie extinta”, comentó Gilbert, que añade que “siempre habrá algún tipo de híbrido”. El científico danés planea utilizar la tecnología CRISPR para llevar a cabo ediciones en el genoma de ratas vivas, tales como la rata negra y la rata marrón de Noruega, antes de resucitar a la rata de la isla de Navidad, pero todo el proceso aún lo hace reflexionar. “Creo que es una idea fascinante en tecnología, pero uno tiene que preguntarse si ese es el mejor uso del dinero en lugar de mantener vivas las cosas que todavía están aquí”, concluyó Gilbert, de acuerdo con ‘RT’.

Cada rata fue colocada sobre una bola esférica con múltiples detectores ópticos que registran sus movimientos y los transmiten a la interfaz del videojuego. El tubo con el líquido dulce se colocó entre la pantalla y el roedor, y los animales lo recibían gota por gota solo en caso de realizar acciones exitosamente ante lo que veían en la pantalla.

El investigador admitió en un artículo que el animal “no sería capaz de entender que los disparos son un acto de matar”. En su adaptación, la única manera para que las ratas se deshagan de los demonios y abran las puertas consistía en levantar ligeramente su cuerpo, en lugar de apretar el gatillo o apuñalar al monstruo, como lo supone la versión original del juego, indicó el portal ‘Medium’. Las tres ratas, nombradas Romero, Carmack y Tom, en honor de los desarrolladores principales del videojuego, pudieron con la dificultad de ese nivel y el autor considera poner a prueba otros escenarios, con algunos castigos incluidos, por ejemplo, “si la rata se comporta mal disparando sin rumbo fijo”, reportó RT.

Durante la investigación, el genoma de 29 ratas pardas capturadas en la ciudad Nueva York fue comparado con el de nueve especímenes recolectados en la provincia de Heilongjiang, en el noreste de China, de donde es originaria esta especie. Como resultado del análisis del acervo genético de ambas muestras, los genetistas identificaron varios indicios de que el barrido selectivo (la mutación que incrementa la eficacia biológica de un organismo en relación a sus congéneres de la misma especie) en genes asociados con el metabolismo, la dieta, la morfogénesis de los órganos y el comportamiento locomotor, se inició después de la separación de la población ancestral.

Our preprint on "Genetic Adaptation in NYC Rats" is out, and we would appreciate your comments.

tl;dr: Seek a genetic basis for PIZZA RAT, and you shall find.https://t.co/iJPnMy1QRa w/ @nanditagarud Noah Rosenberg @PetrovADmitri @rattus_mattus @pleunipennings & @urbanevol pic.twitter.com/yS4Kon32Lv

— Arbel Harpak (@arbelharpak) February 8, 2020

Estos cambios a nivel genético, dicen los autores, muestran el proceso evolutivo sufrido por los roedores para adaptarse a los desafíos de coexistir con los seres humanos en las ciudades. Uno de los cambios genéticos que más ha llamado la atención de los investigadores es el relacionado con la dieta. Algunas de las mutaciones identificadas están directamente asociadas al consumo de alimentos ricos en azúcares y grasas altamente procesadas, lo que demuestra la gran capacidad adaptativa de estos roedores.

Tal y como lo explicó a ‘The Guardian’ Arbel Harpak, coautor del estudio y genetista de poblaciones de la Universidad de Columbia (Nueva York, EE.UU), “las ratas han cambiado de manera increíble en su comportamiento y en su dieta, al igual que las comunidades humanas han cambiado”. En Nueva York es posible “verlas comer ‘bagels’ y cerveza; en París les gustan los cruasanes y la mantequilla. Se adaptan de manera asombrosa”, agregó.

Shout out to Salad Rat, stubbornly sticking w her New Years resolutions well into February 👏👏👏 pic.twitter.com/32bnVBs9Fp

— Sarah Peele (@sarriepeele) February 5, 2020

Además, el estudio sugiere que tanto las ratas como los humanos han experimentado cambios similares a nivel genético como resultado de la vida en la ciudad, por lo que humanos y ratas tenemos la misma propensión a cierto tipo de amenazas para la salud como las causadas por los contaminantes, algunos patógenos y la vida en entornos altamente artificiales.

Muestra de ello se encuentra en la mutación del gen CACNA1C, que ha afectado el comportamiento social de las ratas y es el responsable de elevar la ansiedad entre los roedores. Por otra parte, este gen se ha asociado también con trastornos psiquiátricos en los seres humanos debido a la exposición al estrés durante los primeros años de vida. La investigación no es concluyente en cuanto al momento en el que la rata parda sufrió todas estas trasformaciones genéticas, por lo que se llevarán a cabo nuevos estudios para demostrar si han sido cambios recientes o se han dado a lo largo de cientos de años.

Los sapos de caña fueron introducidos en el estado de Queensland en la década de 1930 para combatir una especie de escarabajo que era particularmente dañina para las cañas de azúcar. Desde entonces la población de estos batracios se ha descontrolado y se han propagado por diferentes partes del país.

Cuando estos anfibios se sienten amenazados excretan una neurotoxina blanca de los orificios alrededor de la cabeza; si esta sustancia se ingiere, causa convulsiones, parálisis y posteriormente la muerte, lo que ha provocado la disminución, y en algunos casos la extinción local, de varias especies nativas. Al llegar a la región de Kimberley (Australia Occidental) entre 2011 y 2012, estos anfibios provocaron la muerte de muchos ejemplares de numerosas especies en peligro de extinción, entre ellas lagartos y el ‘quoll’ o gato marsupial.

This story is absolutely astonishing. Australian native water rats have learned to kill and eat only the non-toxic parts of cane toads: https://t.co/DDCYzP6tMd

— David Fickling (@davidfickling) October 24, 2019

Después de trabajos de campo en la región, los investigadores han encontrado que la rata de agua, conocida localmente como ‘rakali’, es una de las especies que está haciendo frente al sapo invasor. Según explican, comenzaron a estudiar al animal después de que en 2014 encontraran en un arroyo a varios sapos de caña, la mayoría de gran tamaño, “boca arriba con incisiones casi quirúrgicas en el pecho”. Constataron que sus corazones e hígados habían sido consumidos, mientras que la vesícula biliar (que contiene sales tóxicas) se encontraba fuera del cuerpo.

Los investigadores aún no están seguros de cuándo las ratas de agua comenzaron a cazar sapos de caña, pero el roedor parece conocer la mortalidad, como demuestra que comen las partes alrededor de las glándulas tóxicas pero no las glándulas en sí, evitando de esta manera envenenarse. Pese a que no han podido ver de cerca cómo los roedores matan a los sapos, se cree que les abren el pecho (la parte menos venosa) con los dientes y luego retiran los órganos con las manos.

Marissa Parrott, bióloga y autora líder del estudio, afirmó a ‘Vice’ que “solo dos años después de que los sapos de caña se mudaron al área, [las ratas] han aprendido a desactivar, matar y comer algo que había matado a tantos otros depredadores en la región”. Se cree que las ratas aprendieron desde cero a descubrir qué partes del sapo los enfermaron o que ya tenían experiencia previa al alimentarse de ranas venenosas de Australia. Parrot señala que las ratas de agua podrían ser una forma eficaz para la lucha contra el invasivo sapo de caña.

De acuerdo con el plan, los biólogos reformularán los genes de óvulos fertilizados de ratas y ratones, bloqueando el mecanismo de la creación del páncreas. Después, los dotarán con células madre pluripotentes inducidas (iPS, por sus siglas en inglés), tomadas de seres humanos, que pueden transformarse en cualquier tejido, y los insertarán en úteros de esos roedores.

El previsto desarrollo en estos embriones de un páncreas que integre células humanas podría contribuir al surgimiento de un nuevo método de creación de órganos trasplantables, opina el líder del proyecto, Hiromitsu Nakauchi, de las universidades de Tokio y de Stanford.

“No esperamos crear órganos humanos inmediatamente, pero esto nos permite avanzar en nuestra investigación, basándonos en el conocimiento que hemos adquirido hasta ahora”, dijo al rotativo.

Los científicos consideran la posibilidad de experimentos parecidos —y probablemente en otros animales, como cerdos y ovejas— para crear hígados y riñones, si el proyecto tiene éxito.

A pesar de la afirmación de Nakauchi de que la modificación genética hará a los embriones “mandar las células [iPS] solo al páncreas”, de acuerdo con ‘Nature’ una parte de la comunidad científica se preocupa ante la posible proliferación de células humanas en otros tejidos —entre ellos, los del cerebro— de los roedores.

“Existe el riesgo de que cierta parte del cuerpo se convierta inesperadamente en quimera, una condición en la que existen en un cuerpo células heterólogas [procedentes de otra especie], mezclándose las células humanas en los cerebros o células reproductivas de ratas y ratones”, dijo a The Asahi Shimbun el biólogo Jiro Nudeshima.

Por su parte, el equipo se propone observar los animales durante dos años y asegura que cerrará el experimento si la proporción de células humanas entre sus neuronas llegara a superar el 30%.

Durante el experimento, las ratas se movieron por un laberinto con ocho compartimientos, tres de los cuales contenían recompensas en forma de comida. Las ratas estuvieron en el laberinto más de una vez para formarse recuerdos de dónde estaban escondidas las recompensas. Tal tarea era necesaria para determinar dos formas diferentes de memoria espacial: la referencia y la memoria de trabajo.

La memoria de referencia es la memoria que permite a una rata recordar qué compartimientos contienen recompensas y cuáles no. La memoria de trabajo es la memoria que hace un seguimiento de los compartimientos a los que aún no ha llegado la rata, para que el roedor no haga viajes innecesarios. Para poner a prueba la memoria de trabajo los investigadores modificaron el experimento de tal manera que solo los compartimientos que contenían recompensas estuvieran abiertos, y para testar la memoria de referencia cerraron los compartimientos que la rata ya había visitado.

La actividad de las células de lugar de la rata en el momento de la elección de la ruta daba a los investigadores una idea de los planes inmediatos del animal. Los investigadores no solo podían predecir dónde iría la rata, sino que también sabían de antemano cuándo cometería un error, “repitiendo un itinerario equivocado”.

Los científicos plantearon la hipótesis de que el cerebro utiliza diferentes estrategias para resolver las tareas de la memoria de referencia y la de trabajo.