Modelos matemáticos de la mitosis
Por tanto, investigadores de ochos países europeos diferentes trabajaron en aras de desarrollar modelos matemáticos de la división celular mitótica en humanos a nivel sistémico bajo los auspicios del proyecto financiado por la Unión Europea MITOSYS (Systems biology of mitosis). El trabajo de los investigadores se centró en cuatros aspectos clave de la mitosis: la formación del huso mitótico, el punto de control del ensamblaje del huso mitótico y de los cinetocoros, la segregación de los cromosomas mitóticos y la salida de mitosis. Los investigadores de MITOSYS generaron datos cinéticos y cuantitativos sobre proteínas mitóticas empleando imágenes de microscopía y técnicas bioquímicas, biofísicas, proteómicas y de molécula única. Los investigadores reconstituyeron cinetocoros, subcomplejos del cinetocoro y la señalización del punto de control y, posteriormente, desarrollaron modelos matemáticos que describen varios aspectos de la segregación cromosómica. Al final del proceso, se implementó un modelo matemático para el final de la mitosis. Los investigadores verificaron experimentalmente los modelos matemáticos para el mecanismo de corrección de errores en la biorientación de los cromosomas y el punto de control del ensamblaje del huso mitótico. Estos también describieron cuantitativamente el control espacial de la red de regulación bioquímica y la secuencia temporal de los eventos mitóticos (anafase y citocinesis). Los resultados también fueron validados experimentalmente. La integración de todos estos aspectos ha permitido desarrollar un modelo detallado de todas las fases de la mitosis que combina las diferentes fases con el control ejercido por varios reguladores clave del ciclo celular. En este sentido, se está trabajando para seguir perfeccionando y validando estos modelos incluso más allá del periodo de duración del proyecto. MITOSYS desarrolló satisfactoriamente técnicas nuevas que facilitan la obtención de datos cinéticos y cuantitativos sobre la función proteica en células humanas. Por ejemplo, los investigadores diseñaron un sistema automatizado basado en una técnica de imagen por microscopía con adquisición y análisis de imágenes que permitía la visualización de proteínas mitóticas clave. Los socios organizaron un curso de formación en modelización matemática en octubre de 2014. También se presentó la exposición pública «Lens on Life» sobre la biología de sistemas de la mitosis y su importancia tanto para la salud como las enfermedades en tres ciudades europeas (Roma, Londres y Heidelberg) junto con el documental «Meetings of Minds», que tiene un papel destacado en dichas exposiciones. Este documental es un montaje audiovisual de corte innovador que trata temas de arte y ciencia relacionados con la mitosis y que puede verse en la web del proyecto. Las actividades de MITOSYS han favorecido la elaboración de una descripción a nivel sistémico de la mitosis, un importante hito científico que no se ha logrado hasta el momento. Dado que el correcto desarrollo del proceso de la mitosis es esencial para la salud, las potenciales aplicaciones de los resultados del proyecto incluyen un mejor conocimiento de las enfermedades y el desarrollo de fármacos.
Palabras clave
Modelo matemático, mitosis, formación del huso mitótico, cinetocoro, desarrollo de fármacos
