El compromiso de las células madre
Las células madre tienen la capacidad inherente de autorrenovarse o diferenciarse dando lugar a tipos de células diferentes. Para pasar de un estado celular a otros, las células madre recurren a programas precisos. La decisión de autorrenovarse o diferenciarse se rige por una compleja organización de cambios de la expresión génica que aún no se han podido identificar. Científicos del proyecto SYBOSS (Systems biology of stem cells and reprogramming), financiado por la Unión Europea, utilizaron una metodología basada en la biología de sistemas para investigar perfiles de expresión génica, sitios de unión genómica y redes de interacción de proteínas de las células madre. Su labor se centró en las células madre embrionarias (CME) pluripotentes y la transición hacia células madre del epiblasto (CMepi) multipotentes y posteriormente a células madre neurales (CMN) potenciales trilinaje. El consorcio del proyecto utilizó técnicas de secuenciación de última generación para examinar el transcriptoma de los diferentes tipos de células madre. Descubrieron que las CME en estado fundamental mostraban un contexto de cromatina permisivo que es más ingenuo con menos aspectos de la regulación negativa de lo que se había reconocido con anterioridad, lo que indica que la activación, y no tanto la represión, es fundamental para el proceso de diferenciación. Los cribados de pérdida de la función genómica permitieron identificar factores que intervienen en diversos aspectos de la pluripotencia, incluida la regulación por medio de la localización nuclear o citoplásmica. También se dilucidó la función que realizan los ARN no codificantes y los modificadores de la cromatina. Para comprender un poco mejor las redes de interacción de las proteínas en las CME, los socios del proyecto conformaron un equipo que utilizó la purificación por afinidad para la espectrometría de masas con el fin de identificar las proteínas que intervienen en las capacidades de las células madre. Los datos del proyecto SYBOSS se integraron de forma conjunta por medio de una metodología basada en la biología de sistemas para modelar la autorrenovación de las CME y la transición de CME a CMepi y CMN. Es importante destacar que el estudio cuestionó el modelo imperante que establece que la diferenciación de las CME se inicia a través del cebado del linaje estocástico. En lugar de ello, se halló que las células madre experimentan una transición altamente organizada en la que la red de pluripotencia ingenua queda desmantelada por la acción coordinada de diversos mecanismos desestabilizantes. Habida cuenta del potencial que presentan las aplicaciones de células madre en la medicina regenerativa, los hallazgos del proyecto SYBOSS proporcionan información inédita acerca de la biología de las células madre y las redes reguladoras que aseguran la autorrenovación.
Palabras clave
Células madre, reprogramación, diferenciación, autorrenovación, biología de sistemas, CME, epiblasto, CMN, pluripotencia