Genomica comparativa y funcional de la lesión de la médula espinal: la tortuga como modelo en la búsqueda de pistas para una terapia de regeneración

Las lesiones del sistema nervioso central, en particular las lesiones espinales, producen secuelas que pueden ir desde el dolor crónico hasta la pérdida total de movilidad y sensibilidad en las áreas afectadas por debajo del nivel de la lesión. Esto se debe a que la médula es incapaz de regenerar y así establecerse una conexión entre las regiones aisladas por la lesión. Sin embargo este desenlace no ocurre en otros animales como el caso de las tortugas, las cuales poseen capacidad de regenerar la misma inclusive en individuos adultos. En estos animales se ha encontrados células con características de células madre en la médula espinal adulta las cuales tendrían un papel fundamental en la regeneración. Un primer paso para entender dicha capacidad y las diferencias existentes con los mamíferos, es la comprensión de los mecanismos moleculares involucrados. El objetivo central de esta propuesta consiste en entender qué características moleculares peculiares presentan las tortugas en su respuesta a la lesión de la médula espinal, las cuales, en contraposición a lo que ocurre en mamíferos, les permite su regeneración. La aproximación que se utilizará consiste en la determinación de los cambios de expresión génica producidos en la médula en respuesta a dicha lesión traumática. Se analizará el cambio del patrón de expresión de genes a días sucesivos luego de la lesión hasta la recuperación. También intentaremos identificar los tipos celulares dentro del tejido donde dichos genes cambian la expresión. Esto se llevará a cabe mediante hibridación in situ de los genes anteriormente identificados así como por single-cell RNAseq para el caso de las motoneuronas. Asimismo realizaremos una comparación de los resultados obtenidos en este estudio con lo que ocurre en ratones (para el cual hay estudios basados en RNAseq), un animal que al igual que el hombre no regenera la médula. Intentaremos determinar cuales de las diferencias observadas entre ambos organismos, en el conjunto de genes y sus patrones de expresión, permiten explicar la no existencia de regeneración en mamíferos. Se busca que los resultados obtenidos en este proyecto puedan servir como insumo en el desarrollo de terapias que permitan contribuir a la recuperación de pacientes afectados.