Los científicos han descubierto un gen esencial para la formación del páncreas humano no está presente en casi ningún otro animal, un descubrimiento que aporta nuevos conocimientos sobre el desarrollo humano y contribuye a la búsqueda de una cura para la diabetes tipo 1, según publican en la revista ´Nature Genetics´.

Las células beta del páncreas producen la insulina que regula el azúcar en sangre. Todos los mamíferos necesitan las células beta del páncreas para sobrevivir. En la diabetes de tipo 1 establecida no hay células beta en funcionamiento, o hay muy pocas.

El nuevo hallazgo desafía las suposiciones sobre cómo evoluciona la regulación del desarrollo. Hasta ahora, los científicos habían supuesto que los genes esenciales para el desarrollo de órganos y funciones clave estaban muy conservados a lo largo de la evolución, lo que significa que la vía genética sigue siendo la misma entre distintas especies, desde los peces hasta los humanos.

Sin embargo, el gen, llamado ZNF808, sólo se encuentra en humanos, otros simios como chimpancés y gorilas, y en algunos monos, como los macacos.

Esta investigación, financiada por el Wellcome Trust, ha sido realizada por investigadores de la Facultad de Medicina de las universidades de Exeter y Cambridge (Reino Unido) y la Universidad de Helsinki (Finlandia). El estudio muestra lo diferentes que pueden ser los humanos de otros animales utilizados a menudo en investigación, como los ratones, y subraya la importancia de estudiar el páncreas humano.

La doctora Elisa De Franco, de la Facultad de Medicina de la Universidad de Exeter asegura que se trata de "un hallazgo realmente sorprendente: es el único ejemplo que conocemos en el que un gen fundamental para el desarrollo de un órgano en humanos y primates no esté presente en otros animales", afirma.

"Cabría esperar que un gen que sólo se encuentra en primates regulara una característica específica de los primates, como el tamaño del cerebro, pero no es el caso de este gen, que en cambio está implicado en el desarrollo de un órgano compartido por todos los vertebrados --continúa--. Creemos que esto demuestra que debe haber habido un cambio evolutivo en los primates superiores para servir a un propósito".

El autor principal, el profesor Andrew Hattersley, de la Facultad de Medicina de la Universidad de Exeter, adelanta que una hipótesis que están explorando es que el beneficio evolutivo sea para el páncreas en el feto.

"Los bebés humanos nacen a través de la pelvis, por lo que no pueden permanecer en el útero durante mucho tiempo, ya que crecerían demasiado para el parto --recuerda--. En su lugar, para hacer frente a su nacimiento prematuro y a la necesidad de sobrevivir sin una alimentación continua, necesitan nacer con más grasa que cualquier otro animal".

Esta grasa se deposita cuando el páncreas del feto produce más insulina. "Nuestras investigaciones han demostrado que los fetos humanos tienen más crecimiento relacionado con la insulina que otros animales", resalta.

El doctor Nick Owens, de la Facultad de Medicina de la Universidad de Exeter, señala que el estudio subraya la importancia de estudiar el páncreas humano para comprender y encontrar nuevos tratamientos contra la diabetes.

"La investigación con animales es importante, pero no puede decirnos mucho --subraya--. Sabemos que hay diferencias fundamentales entre los seres humanos y otros animales, como los ratones, que suelen ser objeto de investigación en este campo. El aspecto, el funcionamiento y el desarrollo del páncreas humano son diferentes. Nuestro hallazgo genético podría ayudarnos a entender por qué es así", asegura.

ZNF808 pertenece a una familia de proteínas de evolución reciente que se unen y "desactivan" regiones específicas del ADN que también se han desarrollado recientemente en términos evolutivos.

Estas regiones del ADN estuvieron durante décadas entre las consideradas ADN "basura" sin ningún propósito significativo, pero las nuevas tecnologías han permitido recientemente descubrir sus funciones. Nuestros hallazgos confirman que estas regiones de nuestro ADN desempeñan papeles importantes durante el desarrollo humano.

Por su parte, el doctor Michael Imbeault, de la Universidad de Cambridge, precisa que "estos hallazgos demuestran que genes como el ZNF808, aunque sean relativamente ´recientes´ en la evolución, pueden tener un papel crucial en el desarrollo humano".

Explica que "el ZNF808 es miembro de la familia más numerosa, pero también menos estudiada, de proteínas que regulan nuestro genoma. Hay cientos de genes como el ZNF808 en nuestro ADN, muchos específicos de primates o incluso de humanos, y nuestros resultados demuestran cómo pueden ser actores clave en la salud humana".

La identificación del ZNF808 como implicado en el desarrollo del páncreas humano se produjo después de que investigadores de la Universidad de Exeter examinaran muestras genéticas de pacientes reclutados en todo el mundo que habían nacido sin páncreas y descubrieran que todos ellos presentaban cambios genéticos que provocaban la pérdida del ZNF808.

A continuación, se asociaron con colegas de la Universidad de Cambridge y la Universidad de Helsinki para estudiar el efecto de la pérdida de ZNF808 utilizando células madre en el laboratorio. Los resultados demostraron que ZNF808 desempeña una importante función en las primeras fases del desarrollo humano, cuando las células tienen que "decidir" si convertirse en páncreas o hígado.

El profesor Timo Otonkoski, de la Universidad de Helsinki, indica que "la aportación de las personas nacidas sin páncreas ha sido fundamental para este descubrimiento. Nadie habría pensado nunca que ZNF808 desempeña un papel en el desarrollo del páncreas si no hubiéramos encontrado los cambios en este gen en estos pacientes", añade.

"El objetivo último de nuestra investigación es que este conocimiento se traduzca en poder manipular células madre para producir células beta capaces de producir insulina en el laboratorio. Esa podría ser la clave para curar la diabetes de tipo 1 --asegura--. Nuestro hallazgo es un paso importante en la comprensión de lo que hace único al páncreas humano, lo que podría ayudar a progresar en este campo".