Paso adelante del CNIO en investigación de la edición genética

Investigadores del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) han descubierto, en un trabajo publicado en la revista 'Cell Reports', un método para seleccionar células madre de mamíferos con la mitad de cromosomas.

Con la excepción de los espermatozoides y los óvulos, las células humanas cuentan con dos juegos de cromosomas, uno de cada progenitor. Sin embargo, los organismos vivos con un solo set de cromosomas son "extremadamente útiles" en investigación.

"Al tener un solo set de cromosomas, es mucho más fácil hacer estudios genéticos ya que solo tienes que modificar una sola copia del gen para ver sus efectos en el organismo", ha explicado el jefe del Grupo de Inestabilidad Genómica en el CNIO y líder del trabajo, Óscar Fernández-Capetillo.

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"Al tener un solo set de cromosomas, es mucho más fácil hacer estudios genéticos"

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Un ejemplo de la potencia en investigación de utilizar células haploides son las levaduras, seres vivos unicelulares que han sido clave en descubrimientos que han transformado la historia de la biomedicina, como por ejemplo el de los genes reguladores del ciclo celular. El problema es que a las levaduras y los humanos les separan millones de años de evolución y muchos mecanismos biológicos no se conservan, por lo que no pueden ser estudiados en estos microorganismos.

Rastreo de genes

Para el rastreo de genes en mamíferos, y ante la imposibilidad de conseguir células haploides, los investigadores han utilizado herramientas alternativas como el ARN interferente, si bien estas estrategias provocan efectos inespecíficos que complican la investigación.

Asimismo, a lo largo de los últimos años se han conseguido aislar líneas celulares haploides de mamífero: primero, se obtuvo una línea prácticamente haploide humana a partir de un paciente con leucemia; pocos años después, se desarrollaron métodos para obtener líneas celulares haploides embrionarias en varios mamíferos, incluyendo humanos. No obstante, en todos los casos, los cultivos animales haploides son muy inestables y son rápidamente colonizados por células con un contenido normal de cromosomas.

"Hace dos años describimos que las células haploides activan mecanismos de muerte celular a través de la proteína p53 lo que hace que poco a poco vayan desapareciendo de los cultivos. Estos resultados explican por qué es tan difícil mantener células animales haploides en el laboratorio", ha dicho el investigador, cuyo equipo ha realizado un rastreo químico de entre más de 1.000 compuestos para identificar aquellos capaces de seleccionar células haploides frente a aquellas que tienen un mayor número de cromosomas.

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Los investigadores han realizado un rastreo químico de entre más de 1.000 compuestos para identificar aquellos capaces de seleccionar células

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Compuesto para el tratamiento del cáncer

Entre otros, el estudio ha desvelado cómo un precursor del taxol (compuesto ampliamente utilizado en el tratamiento del cáncer), el DAB, hace que las células haploides crezcan mejor que las diploides y desplacen a las diploides en los cultivos celulares.

"Este compuesto actúa sobre los microtúbulos de la célula, que son los que conducen los cromosomas durante la división celular. Cuando con el DAB alteramos los microtúbulos, las células con un mayor número de cromosomas sufren más que las que tienen menos", ha explicado el científico.

De hecho, en el trabajo se ha evidenciado que este efecto no está restringido a las células haploides, ya que en presencia de DAB las células tetraploides (con 4 juegos de cromosomas) también sufren más que las diploides (con 2).

Utilidad para la investigación

Independientemente de su utilidad para la investigación con células animales haploides, el CNIO ha informado de que este estudio también tiene una implicación en el campo de la oncología ya que los efectos del DAB se podían reproducir con pequeñas dosis del agente antitumoral taxol.

Además, puesto que estudios genómicos recientes han mostrado que hasta un 37 por ciento de los tumores presenta ganancias de juegos enteros de cromosomas (poliploidía), los investigadores han propuesto que el taxol podría ser más eficaz en eliminar aquellos tumores que tienen cromosomas en exceso. "Este estudio puede ayudar a identificar aquellos pacientes oncológicos que se beneficiarían en mayor medida de un tratamiento con taxanos", ha zanjado Fernández-Capetillo.