Drosophila como organismo modelo para el estudio de enfermedades humanas

La mosca de la fruta, Drosophila melanogaster, es hoy por hoy, un potente organismo modelo en el estudio de problemas biológicos complejos dada la experiencia acumulada en su utilización, desde principios del siglo pasado. En la última década, muchos investigadores han centrado su atención en entender las enfermedades neurodegenerativas usando este organismo como modelo. Se han obtenido numerosos mutantes de Drosophila que afectan a la viabilidad neuronal y a la integridad del sistema nervioso, y se han generado muchas cepas transgénicas para abordar el estudio de enfermedades humanas neurodegenerativas. Todo ello sitúa actualmente a Drosophila entre los organismos más usados e importantes en este campo.

• Aspectos básicos de Drosophila melanogaster como organismo modelo: 

1. La primera y más importante razón por la que Drosophila ha sido utilizada como modelo de las enfermedades humanas, es la presunción de que los aspectos fundamentales de su biología celular se han conservado a lo largo de la evolución, por lo que puede ser comparada con organismos superiores como los humanos. Aproximadamente el 75% de los loci involucrados en enfermedades humanas tienen un homólogo en Drosophila, lo que indica el alto grado de conservación existente (Reiter et al. 2001). Además, estudios realizados sobre el desarrollo en la mosca, y estudios similares realizados en Introducción 23 animales superiores, han revelado un elevado nivel de conservación funcional de los genes (Rubin et al. 2000). Estos estudios indican que no sólo la biología celular básica está conservada, sino también procesos más complejos como la formación y función de los órganos.
2. La segunda razón para usar Drosophila es su sistema nervioso central (SNC). El cerebro de la mosca se estima que tiene, aproximadamente, un número superior a 300.000 neuronas y, al igual que en mamíferos, el cerebro está organizado en áreas con funciones separadas y especializadas como el aprendizaje, memoria, olfacción y visión. 
3. En tercer lugar, existe la ventaja de poder llevar a cabo rastreos genéticos a gran escala de forma rápida y relativamente barata, utilizando la gran colección de cepas mutantes y la enorme batería de herramientas genéticas desarrolladas en Drosophila. Entre éstas, destacar los métodos basados en transposones para la manipulación génica y los sistemas que permiten controlar la expresión ectópica de genes. Caso especial son los cromosomas equilibradores, cromosomas portadores de múltiples segmentos invertidos que evitan la recombinación y marcadores moleculares visibles fenotípicamente, que permiten estudiar la letalidad provocada por ciertas mutaciones génicas o la presencia deleciones. Todas estas características combinadas con el corto periodo de generación, la forma de cultivo sencilla y el gran número de individuos obtenido en cada generación, hacen de Drosophila uno de los organismos modelo más útil.

Modelo en Drosophila de enfermedades neurodegenerativas:

Muchas enfermedades humanas han sido modelizadas con éxito en Drosophila. Estos modelos suelen expresar un gen humano con una mutación de carácter dominante o expresar una mutación que de lugar a una pérdida de función en genes ortólogos al gen humano. En la tabla se muestran ejemplos de modelos de enfermedades neurodegenerativas en Drosophila.