Células madre pueden transformarse en cualquier cosa, pero no sin la proteína Mof, según científicos de la UM

ANN ARBOR, Michigan.— ¿Cómo las células madre mantienen su capacidad para convertirse en cualquier tipo de célula en el cuerpo? Y ¿cómo “deciden” abandonar esa cualidad mágica y empiezan a especializarse?

Si los investigadores pudieran responder a estas preguntas nuestra capacidad para manejar las células madre en el tratamiento de las enfermedades podría ampliarse enormemente. Ahora un equipo de la Escuela de Medicina de la Universidad de Michigan ha publicado un descubrimiento clave que ayudaría a alcanzar esa meta.

En la edición actual de la prestigiosa revista Cell Stem Cell¸la investigadora Yali Dou y su equipo muestran el papel crucial de una proteína llamada Mof en la preservación de la totipotencialidad de las células madre, y en el mecanismo que las lleva a convertirse en células especializadas en los ratones.

Los resultados del equipo muestran que la Mof cumple una misión crucial en la epigenética de las células madre, esto es la ayuda para que las células madre lean y usen su ácido desoxirribonucleico (ADN). Una de las cuestiones clave en la investigación de las células madre es qué mantiene a las células madre en una especie de juventud eterna, y qué les permite que empiecen a “crecer” formando parte de un tipo de tejido específico.

Dou, profesora asociada de Patología y Biología Química, ha estudiado la proteína Mof durante varios años, procurando desentrañar los misterios de su papel en la biología de la célula madre.

La investigadora y su equipo se han concentrado en los factores que añaden etiquetas temporales al ADN cuando está enrollado en torno a pequeños carretes llamados histonas. Para leer su ADN las células deben desenrollar un poco de estos carretes permitiendo que los mecanismos de lectura de genes accedan al código genético y lo transcriban. Las etiquetas temporales agregadas por la proteína Mof actúen como pequeños faros que guían al mecanismo “lector” al sitio apropiado.

“Dicho simplemente la Mof regula el mecanismo central de trascripción, sin ella no puede haber una célula madre”, dijo Dou. “Hay muchas de esas proteínas, llamadas histonas acetil transferasas, en las células, pero sólo la Mof es importante en las células todavía no diferenciadas”.

Dou y su equipo también han publicado estudios sobre otra proteína involucrada en la trascripción del ADN, llamada WDR5, que coloca etiquetas que son importantes durante la trascripción. Pero la Mof parece controlar el proceso que, realmente, permite que las células determinen cuáles genes quiere que lean una función crucial para la totipotencialidad de las células. “Sin la Mof las células madre embriónicas pierden su capacidad de auto renovarse y empiezan a diferenciarse” explicó.

Estos nuevos descubrimientos pueden tener importancia particular para el trabajo sobre las células pluripotentes inducidas, el tipo de células madre que no provienen de un embrión sin que se hacen de un tejido “adulto”.

La investigación de las células madre pluripotentes inducidas (IPSC por su sigla en inglés) es muy prometedora para el tratamiento de las enfermedades ya que podría permitir que se trate a un paciente con células madre hechas de sus propios tejidos. Pero el método actual para hacer IPCSs a partir de tejidos involucra un proceso que usa un gen causante de cáncer, paso que puede hacer que los médicos y los pacientes lo piensen dos veces.

Dou dijo que la continuación del trabajo acerca de la Mof podría permitir que se deje de usar ese método potencialmente dañino, pero se necesitará más investigación.

Los investigadores buscarán ahora determinar cómo la Mof marca las estructuras del ADN llamadas cromatinas para mantener partes del genoma listas para el acceso. En las células madre, según han mostrado los científicos, muchas áreas del ADN se mantienen abiertas para el acceso, probablemente porque las células madre necesitan usar su ADN en la producción de muchas de las proteínas que les impiden “crecer” hacia la especialización.

Una vez que una célula madre empieza a diferenciarse, o a convertirse en cierto tipo de célula especializada, algunas partes del ADN se cierran y no son accesibles. Muchos equipos científicos han estudiado este “silenciamiento selectivo” y los factores que causan que las células madre empiecen a especializarse leyendo sólo ciertos genes. Pero pocos son los estudios que han apuntado a los factores que facilitan que la trascripción amplia del ADN preserve la toto potencialidad.

“La Mof marca las áreas que necesitan permanecer abiertas y mantiene el potencial de convertirse en cualquier cosa”, explicó Dou. Este papel crucial en muchas especies está sugerido por el hecho de que el gene para hacer la Mof tiene la misma secuencia en las moscas de la fruta y en los ratones.

“Si una piensa en biología de las células madre, la auto renovación es un aspecto que hace que las células madre sean únicas y poderosas, y la diferenciación es otro aspecto”, dijo Dou. “Ha habido muchos estudios de la diferenciación para hacer células que sean útiles para la terapia en el futuro, pero la célula madre misma es muy fascinante. Hasta ahora la Mof es la única histona acetil transferasa descubierta que sustenta la toto potencialidad de las células madre de embriones”.

Además de Dou, el equipo investigador incluye a su ex colega de post doctorado Xianghi Li, quien trabaja ahora en la Universidad Sandong en China, colegas del Departamento de Bioestadística y Bioinformática en la Escuela Rollins de Salud Pública de la Universidad Emory; y colegas del Laboratorio de Expresión Genética en los Institutos Nacionales de Salud.

El trabajo lo financiaron los Institutos Nacionales de Salud (NIGMS R01GM082856 y NHGRI R01HG005119), la Sociedad Estadounidense del Cáncer y la Fundación Nacional de Ciencia Natural de China.

Referencia: Cell Stem Cell 11, 163-178, 3 de agosto de 2012-08-21

Por más información sobre la investigación de células madre en la UM, visite: www.stemcellresearch.umich.edu

• Contacto (inglés):
  Kara Gavin
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