No sólo en manos del ADN

Las células madre de la sangre tienen el potencial de convertirse en cualquier tipo de célula sanguínea, ya sea en glóbulos rojos que transportan oxígeno, o en alguno de los muchos tipos de glóbulos blancos del sistema inmunitario que ayudan a combatir las infecciones. ¿Cómo es exactamente regulado el destino de estas células madre? Los resultados preliminares de la investigación realizada por científicos del Instituto Weizmann y de la Universidad Hebrea están empezando a cambiar el conocimiento convencional de la forma en que son controladas las decisiones relacionadas al destino de las células madre de la sangre. Esto acontece gracias a una nueva técnica de análisis epigenético que tales científicos han desarrollado. La comprensión de los mecanismos epigenéticos (influencias ambientales distintas a la genética) que determinan el destino de las células podría conducir a descifrar los mecanismos moleculares de muchas enfermedades, incluyendo los trastornos inmunológicos, la anemia, la leucemia, y muchas más. También corroboraría los descubrimientos de que los factores ambientales y el estilo de vida juegan un papel más importante en la determinación de nuestro destino.

El proceso de diferenciación - durante el cual una célula madre se convierte en una célula sanguínea madura especializada - es controlado por una cascada de eventos durante la cual genes específicos son “encendidos” y “apagados” en un orden muy regulado y preciso. Las instrucciones para este proceso están contenidas dentro del propio ADN en cortas secuencias reguladoras. Estas regiones reguladoras se encuentran normalmente en un estado "cerrado", enmascaradas por proteínas especiales llamadas histonas que aseguran que no haya una activación injustificada. Por lo tanto, para acceder y "activar" las instrucciones, la máscara de ADN necesita ser "abierta" por modificaciones epigenéticas de las histonas para poder ser leídas por la maquinaria necesaria.

En un artículo publicado en la revista Science, el Dr. Ido Amit y David Lara-Astiaso, del Departamento de Inmunología del Instituto Weizmann, junto con el Prof. Nir Friedman y Assaf Weiner, de la Universidad Hebrea de Jerusalén, trazaron por primera vez la dinámica de las histonas durante el desarrollo de la sangre. Gracias a la nueva técnica de perfiles epigenéticos que ellos desarrollaron, se han identificado las secuencias exactas de ADN, así como las diversas proteínas reguladoras, que están involucradas en la regulación del destino de las células madre de la sangre. Esta técnica permite tomar muestras de tan sólo 500 células, y analizarlas con precisión.

Su investigación también ha dado resultados inesperados: hasta el 50% de estas secuencias reguladoras se establecen y se abren durante fases intermedias del desarrollo celular. Esto significa que la epigenética está activa en etapas en las que se había pensado que el destino de las células ya había sido establecido. "Esto cambia toda nuestra comprensión del proceso de decisiones relacionadas al destino de las células madre de la sangre", dice Lara-Astiaso, "lo que sugiere que el proceso es más dinámico y flexible de lo que se pensaba."

Aunque esta investigación se llevó a cabo en las células madre de sangre de ratón, los científicos creen que el mecanismo podría ser el mismo para otros tipos de células. "Esta investigación genera mucho entusiasmo en el campo, ya que establece las bases para el estudio de estos elementos reguladores en seres humanos", dice Weiner. El descubrimiento de la exacta secuencia de ADN reguladora que controla el destino de las células madre, así como la comprensión de su mecanismo, representa una promesa para el futuro desarrollo de herramientas de diagnóstico, de medicina personalizada, de posibles intervenciones terapéuticas y nutricionales, e incluso quizás de medicina regenerativa, en la que células especializadas podrían ser reprogramadas y recobrar completamente su potencial de células madre.