Un grupo de investigadores del Laboratorio de Biologí­a de Sistemas Multicelulares del Centro de Regulación Genómica (CRG), coordinados por James Sharpe, profesor de investigación de la Institució Catalana de Recerca i Estudis Avaní§ats (Icrea), han confirmado en un estudio que los dedos de las manos y de los pies siguen el modelo escrito por el mecanismo de Alan Turing.

Los investigadores del estudio, que se ha publicado en la revista estadounidense ‘Science’, emplearon la biologí­a de sistemas para llegar a sus conclusiones. De este modo, han podido comprobar su hipótesis a partir de datos empí­ricos y teóricos. “Este estudio complementa uno anterior del mismo grupo que mostraba que los genes Hox y el Factor de Crecimiento de Fibroblastos (FGF) seguí­an un hipotético patrón de Turing. Sin embargo, en ese momento las moléculas de Turing no habí­an sido identificadas aún y la pieza clave del rompecabezas seguí­a sin ser descubierta. Este nuevo estudio resuelve el enigma al demostrar qué moléculas actúan como Turing predijo”, explicó Sharpe.

Al revisar la expresión de determinados genes, los investigadores encontraron dos ví­as metabólicas que cumplí­an con los requisitos establecidos en trabajos anteriores: BMP y WNT. Progresivamente, fueron construyendo el modelo matemático mí­nimo compatible con los datos y encontraron que las dos ví­as estaban relacionadas a través de una molécula, el factor de transcripción Sox9.

Posteriormente, calcularon los efectos de la inhibición de estas ví­as metabólicas tanto individualmente como por combinación de las dos, que predecí­an el cambio de patrón en los dedos. Cuando esos experimentos fueron realizados en las yemas de extremidades cultivadas en una Caja de Petri, se observaron las mismas alteraciones en los patrones de los dedos que fueron observadas en el modelo anterior. Este resultado resuelve una pregunta del campo de la embriologí­a, pero sus consecuencias afectan a muchas áreas más allá del desarrollo de las extremidades. Por un lado, permite abordar el debate de cómo las millones de células del cuerpo humano son capaces de auto organizarse en una estructura tridimensional.

Por último, los resultados del estudio publicado resaltan también que los mecanismos más locales de autoorganización son más importantes de lo que se creí­a.
Los autores del estudio sostienen que entender perfectamente la organización de un organismo multicelular es esencial para desarrollar estrategias efectivas para la medicina regenerativa. Del mismo modo, en el corto plazo estos resultados explican la causa de la polidactilia, el desarrollo de dedos de mas en pies y manos. El sistema de Turing tiene una precisión casi igual que el modelo alternativo a la hora de regular el número de manchas, rayas, dedos o cualquier patrón. Alan Turing fue un matemático, lógico, cientí­fico de la computación, criptógrafo y filósofo británico que durante la Segunda Guerra Mundial descifró los códigos de comunicación de los nazis.