El grupo de investigación de epigenética en células madre y cáncer del ibs.GRANADA y de la Universidad de Granada, ha aportado nuevos datos para entender cómo se forma el cuerpo humano a partir de una única célula inicial o cigoto. Estos conocimientos podrían ser esenciales para combatir el cáncer y las enfermedades asociadas al envejecimiento.
El hallazgo podrá contribuir en el futuro al diseño de terapias personalizadas para tratar diferentes síntomas y enfermedades asociadas al envejecimiento, mediante fármacos basados en inhibidores epigenéticos que están actualmente en desarrollo.
Los investigadores del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular II de la UGR, adscritos al Centro Pfizer – Universidad de Granada – Junta de Andalucía de Genómica e Investigación Oncológica (GENYO) y al Instituto de Investigación Biosanitaria ibs.Granada, han demostrado que los cambios en la actividad de los factores epigenéticos ‘Polycomb’ durante el ciclo celular regulan la decisión de las células madre embrionarias de multiplicarse o convertirse en tejidos diferentes.
David Landeira, investigador principal del grupo y autor responsable de este trabajo, apunta que “el estudio revela un aspecto clave para entender cómo los diferentes órganos que componen nuestro cuerpo son capaces de llevar a cabo diferentes funciones, aunque todos comparten el mismo genoma o libro de instrucciones”.
La investigación, publicada en la prestigiosa revista Nature Communications, se ha realizado en colaboración con los laboratorios de Álvaro Rada-Iglesias (IBBTEC-CSIC) y de Rob Klose (Universidad de Oxford). Los científicos han demostrado que los reguladores epigenéticos ‘Polycomb’ varían su actividad según el momento del ciclo celular en que se encuentren las células madre embrionarias. Este descubrimiento demuestra que los moduladores epigenéticos que deciden qué parte de nuestro genoma se activa o se apaga durante nuestro desarrollo son capaces de comunicarse con la maquinaria del ciclo celular, la cual permite que las células se dupliquen exponencialmente. El estudio, junto a futuros descubrimientos, permitirá comprender el mecanismo mediante el cual se forma el cuerpo humano y posteriormente degenera con el paso del tiempo.
La formación de un ser humano comienza tras la fecundación de un óvulo por un espermatozoide, que da lugar a una célula denominada cigoto. Esta célula contiene información genética denominada DNA o genoma, que resulta de una mezcla azarosa de los genomas del padre y de la madre. El cigoto debe multiplicarse de manera extraordinaria para producir los aproximadamente 30 billones de células distintas que componen el organismo adulto.
Además, durante este proceso de expansión, los factores epigenéticos permiten a las células decidir qué parte de su genoma activar y qué parte mantener apagado. Esto les confiere diferentes capacidades funcionales esenciales para el funcionamiento de nuestros órganos. Con el paso del tiempo, las células pierden la capacidad de mantener su función de manera precisa, dando lugar a enfermedades asociadas al envejecimiento, incluyendo el cáncer. Por lo tanto, entender los mecanismos moleculares que determinan cómo las células deciden mantener su identidad o transformase en algo diferente, mientras se expanden exponencialmente, es una cuestión fundamental para entender la base de la formación de la vida y la enfermedad humana.
Referencia bibliográfica:
Asenjo, H. G., M. Alcazar-Fabra, M. Espinosa-Martínez, L. Lopez-Onieva, A. Gallardo, E. Dimitrova, A. Feldmann, T. Pachano, J. Martorell-Marugán, P. Carmona-Sáez, A. Sanchez-Pozo, Á. Rada-Iglesias, R. J. Klose and D. Landeira (2023). “Changes in PRC1 activity during interphase modulate lineage transition in pluripotent cells.” Nature Communications 14(1): 180.
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