Científica logra introducir un gen en sepias y abre nuevas posibilidades para estudiar el cerebro de los cefalópodos

La neurocientífica Tessa Montague, de la Universidad de Columbia, logró introducir un gen sintético en la sepia común, un avance que abre nuevas posibilidades para investigar la genética, el funcionamiento del cerebro y la evolución de la inteligencia en los cefalópodos, grupo que incluye a pulpos, calamares y sepias.

El trabajo, realizado en colaboración con investigadores de distintas instituciones y publicado como preimpresión en bioRxiv.

Describe la generación de cefalópodos transgénicos mediante la incorporación de un gen que codifica una proteína fluorescente.

De acuerdo con el estudio, los ejemplares obtenidos contienen el material genético introducido en sus células y son capaces de transmitirlo a su descendencia.

Esto permitió observar la expresión de la proteína fluorescente tanto en los animales modificados como en sus células reproductivas.

El desarrollo de esta técnica requirió años de trabajo experimental debido a las dificultades que implica manipular embriones de cefalópodos.

Montague realizó miles de inyecciones antes de obtener los primeros resultados positivos, en un proceso que demandó precisión microscópica y ajustes continuos de las herramientas utilizadas.

Inicialmente, el equipo recurrió a técnicas de edición genética como CRISPR, aunque su eficiencia resultó limitada en esta especie.

Posteriormente, incorporó el uso de transposones, elementos de ADN capaces de integrarse en diferentes regiones del genoma, con los que consiguió resultados más estables.

Para desarrollar la estrategia fue necesario contar con información detallada del genoma de la sepia.

Y determinar qué regiones podían favorecer la expresión del material genético introducido.

Este conocimiento permitió diseñar una construcción genética capaz de producir la proteína fluorescente.

El avance representa una nueva herramienta para los investigadores interesados en estudiar a los cefalópodos.

Animales que poseen sistemas nerviosos altamente complejos y características biológicas que los han convertido en un objeto de interés para la neurociencia.

Especialistas en el área han señalado que la posibilidad de modificar genéticamente a estas especies.

Podría facilitar el estudio de procesos relacionados con el desarrollo del sistema nervioso, la percepción, el comportamiento y la evolución de la inteligencia.

Los cefalópodos tienen además una importancia histórica para la investigación científica.

Durante el siglo XX, los axones gigantes del calamar fueron fundamentales para comprender cómo las neuronas transmiten señales eléctricas.

Contribuyendo al desarrollo de conocimientos esenciales para la neurociencia moderna.

Sin embargo, a diferencia de organismos como ratones, moscas y peces cebra, los cefalópodos han tenido un papel más limitado como organismos modelo en genética experimental.

Las dificultades para mantenerlos en cautiverio, estudiar su reproducción y manipular sus embriones han representado obstáculos para desarrollar herramientas genéticas específicas.

El nuevo método podría contribuir a reducir algunas de esas limitaciones y favorecer investigaciones que permitan comprender mejor las características neurológicas que distinguen a estos animales.

El trabajo también podría beneficiar investigaciones desarrolladas con otras especies de cefalópodos. Equipos científicos de diferentes instituciones trabajan actualmente en técnicas para modificar genéticamente al pulpo y estudiar el desarrollo de su sistema nervioso.

En este contexto, la generación de una sepia transgénica constituye un paso hacia el desarrollo de nuevas herramientas experimentales para analizar cómo se forman y funcionan los sistemas nerviosos de estos animales y qué procesos evolutivos contribuyeron a la aparición de sus capacidades cognitivas.

Aunque los resultados representan un avance importante, el estudio se encuentra en etapa de prepublicación, por lo que sus conclusiones aún deben someterse al proceso de revisión por pares antes de su publicación formal en una revista científica.