Un equipo de investigación del Centro de Regulación Genómica de Barcelona desvela un nuevo mecanismo epigenético involucrado en la diferenciación de las células madre embrionarias. El estudio forma parte del proyecto 4DCellFate, financiado por la UE, que tiene como objetivo el estudio de las proteínas que controlan la función de las células madre.
Células madre embrionarias de ratón. Imagen: CRG.
El grupo de investigación liderado por el Dr. Luciano Di Croce, en el Centro de Regulación Genómica (Barcelona), ha descubierto que RYBP y Cbx7, dos proteínas involucradas en la regulación de la expresión de los genes, son esenciales para determinar el destino de las células madre embrionarias. Estos resultados, publicados en la revista Cell Reports, suponen un gran avance para el conocimiento de los mecanismos moleculares que regulan este tipo de células y podrán tener aplicaciones terapéuticas en el futuro.
Las células madre son las células que generan nuestros tejidos y órganos, en un proceso llamado diferenciación celular, por tanto el estudio de los mecanismos que controlan su correcta diferenciación (por ejemplo a células de corazón, piel, etc.) es muy importante de cara a futuras aplicaciones en medicina regenerativa. Estas células pueden dar lugar a todos los tipos celulares que forman un organismo, y que derivan de un blastocisto durante los primeros días del desarrollo del embrión.
El complejo de proteínas Polycomb, también llamado PRC1, es un conjunto de proteínas esencial para la correcta diferenciación de las células madre embrionarias y también durante la progresión de diferentes tipos de tumores. Recientemente, se demostró que las células madre tienen dos tipos de complejos PRC1, caracterizados por la presencia de las proteínas RYBP o Cbx7, pero su función tanto biológica como bioquímica no se había demostrado.
En este estudio, encabezado por Lluis Morey del laboratorio de Di Croce, se ha demostrado qué funciones tienen estos dos tipos de complejos para el correcto funcionamiento, y por tanto para su capacidad de diferenciación, de las células madre embrionarias.
Usando las técnicas más avanzadas de secuenciación, se analizaron los 2.640 millones de letras que forman el ADN de las células madre embrionarias de ratón para determinar en qué regiones se encuentran los complejos PRC1 que tienen las proteínas RYBP o Cbx7. Los autores encontraron que estos dos complejos regulan regiones del genoma comunes, pero también específicas.
Morey comenta: “Hemos podido demostrar que estos dos complejos de proteínas, que solo se diferencian en la presencia de las proteínas RYBP y Cbx7, tienen una función biológica muy especifica. Los complejos PRC1 que contienen RYBP son necesarios para el metabolismo y el ciclo celular de las células, pero el complejo que tiene Cbx7 es necesario para su correcta diferenciación. Por lo tanto, el cambio de solo una de las proteínas que forman el complejo PRC1 por otra cambia completamente su función biológica.”
El siguiente paso, añade Di Croce, será “entender si la manipulación o modulación de estos dos tipos de complejos PRC1 pueden ser usados para futuras aplicaciones terapéuticas. Estas preguntas serán desarrolladas conjuntamente en la red de laboratorios que formamos parte del proyecto 4DCellFate financiado por la UE”
Referencia bibliográfica:
Morey et al., "RYBP and Cbx7 Define Specific Biological Functions of Polycomb Complexes in Mouse Embryonic Stem Cells", Cell Reports, 2013. http://dx.doi.org/10.1016/j.celrep.2012.11.026
Este estudio ha sido financiado por el Ministerio de Educación y Ciencia, AGAUR, y el proyecto FP7 (7th Framework Program) 4DCellFate, y con la colaboración de. Salvador Aznar-Benitah del CRG.
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