Científicas del Institut Pasteur recrearon en laboratorio una etapa clave del parásito de la toxoplasmosis

Científicas delInstitut Pasteur de Montevideo alcanzaron un avance sin precedentes en el estudio del parásito que causa la toxoplasmosis, una enfermedad que afecta a millones de personas y animales en el mundo. El equipo, conformado íntegramente por mujeres, consiguió recrear en laboratorio la etapa sexual del Toxoplasma gondii, un proceso que hasta ahora solo ocurría en el intestino de los felinos.

El trabajo, publicado en la reconocida revista internacional Cell, fue desarrollado por Saira Cancela, Florencia Sena, Romina Pagotto, Martina Crispo, María Eugenia Francia y Mariela Bollati-Fogolín, y representa un hito para la ciencia uruguaya y regional.

“Esta investigación comenzó alrededor de 2022 y es el resultado del trabajo colaborativo entre tres laboratorios del Institut Pasteur”, explicó a El País Florencia Sena, del Laboratorio de Biología de Apicomplejos. “Nosotros trabajamos con el patógeno que causa la toxoplasmosis, mientras que Saira Cancela, desde la Unidad de Biología Celular, desarrolló los modelos donde realizamos la infección. Combinamos las herramientas: el parásito transgénico y los mini-intestinos que recrean las condiciones del intestino felino”, aseguró.

Hasta ahora, estudiar la reproducción del Toxoplasma gondii era prácticamente imposible sin utilizar gatos. Los felinos son los únicos animales en los que el parásito puede reproducirse sexualemente y formar ooquistes que luego se eliminan por las heces, contaminando el agua, el suelo y los alimentos. En los humanos, la infección puede causar problemas neurológicos y oculares, y resulta especialmente peligrosa durante el embarazo o en personas inmunodeprimidas.

“Existen muy pocos laboratorios en el mundo que trabajen con intestinos de felinos porque no es ético ni viable, ya que el gato es una mascota”, señaló Sena. “Por eso nuestro trabajo es pionero: logramos recrear esas condiciones fuera del animal, utilizando conocimiento previo de la comunidad científica internacional, pero optimizándolo con tecnología desarrollada aquí”.

La pieza central de este avance son los llamados mini-intestinos, estructuras tridimensionales generadas a partir de células madre. “En nuestro laboratorio producimos mini-intestinos que derivan de células madre de ratones adultos”, explicó Saira Cancela, de la Unidad de Biología Celular. “Estos sistemas reproducen en gran medida la estructura y la función del intestino real, permitiendo estudiar procesos biológicos de forma ética y reduciendo enormemente el uso de animales”.

La investigadora detalló que estos modelos son amplificables, criopreservables y reutilizables, lo que permite realizar múltiples ensayos a partir de un solo animal. “Esto representa un gran avance, porque cada experimento en vivo requiere nuevos ejemplares. Aquí, en cambio, trabajamos en in vitro con un modelo fisiológicamente relevante, muy parecido al intestino nativo”, subrayó.

Foto: Leonardo Mainé.

Uno de los mayores desafíos fue recrear la química intestinal propia de los felinos, clave para que el parásito se reproduzca sexualmente. “El intestino del gato tiene un metabolismo único debido a que carece de una enzima llamada delta-6-desaturasa”, explicó Sena. “Eso genera un exceso de ácido linoleico, y esa composición lipídica particular es la que permite que el Toxoplasma gondii complete su ciclo sexual solo en los felinos”.

El equipo logró imitar ese entorno biológico al agregar ácidos grasos específicos e inhibir la enzima correspondiente en los cultivos de mini-intestinos de ratón. “Así pudimos recrear el ambiente intestinal del gato fuera del felino, y observar que el parásito efectivamente logra encaminarse en sus etapas sexuales”, explicó Cancela. “Este resultado confirma que es posible estudiar esta etapa sin necesidad de usar gatos, algo que hasta ahora no se había conseguido”.

El hallazgo no solo aporta una herramienta inédita para la biología del parásito, sino que tiene implicancias directas en salud pública. Durante la etapa sexual del Toxoplasma gondii se producen recombinaciones genéticas que dan origen a nuevas cepas del parásito, con distintos niveles de virulencia. “Comprender este proceso es fundamental para prevenir la aparición de cepas nuevas frente a las cuales el sistema inmune no tiene defensas”, explicó Sena.

“En Latinoamérica existe una gran diversidad genética del Toxoplasma gondii porque hay muchos felinos silvestres —como pumas o gatos monteses— que actúan como reservorios naturales”, añadió Cancela. “Estudiar cómo surgen esas cepas y cómo podemos cortar su generación es crucial para el desarrollo de futuras vacunas y tratamientos preventivos”.

Foto: Unsplash.

El proyecto combinó biología celular, metabolismo, genética y biotecnología, con el apoyo de tres laboratorios del Institut Pasteur: el de Biología de Apicomplejos, la Unidad de Biología Celular y la Unidad de Biotecnología de Animales de Experimentación, responsable de proveer los ratones a partir de los cuales se desarrollaron los mini-intestinos.

“La ciencia no se hace sola”, reflexionó Cancela. “Esta investigación demuestra que los avances más grandes se logran cuando se combinan conocimientos y se trabaja en equipo. Nosotras somos dos investigadoras jóvenes que lideramos este trabajo, pero detrás hay un grupo de científicas con mucha experiencia que nos guiaron estratégicamente para articular los recursos del instituto y construir algo colectivo”.

El estudio representa un logro científico y ético de gran relevancia internacional: permite estudiar una etapa crítica del parásito sin necesidad de utilizar animales felinos, y abre la puerta a nuevas líneas de investigación sobre cómo evoluciona, se transmite y se puede controlar la toxoplasmosis.