Cuando un óvulo y un espermatozoide se unen, comienza un complejo proceso de división celular que dará lugar a un nuevo ser vivo. De hecho, todas las células del organismo proceden de células madre embrionarias que deben dividirse de forma controlada y precisa para dar lugar a la formación correcta de órganos y tejidos del embrión. Ahora bien, cómo las células madre logran controlar ese proceso de división acelerado sin descontrolarse, como les ocurre a las células tumorales, y cómo la velocidad de división se adecua a las provisiones energéticas y moleculares de qué disponen en cada momento, son aún preguntas que la ciencia intenta responder.

En ese sentido, un grupo de investigadores del Centro de Regulación Genómica (CRG), parte del Barcelona Institute of Science and Technology (BIST), liderados por Luciano Di Croce, profesor investigador ICREA, Sergio Aranda, primer autor y colíder del estudio, y Eduard Sabidó, jefe de la Unidad de Proteómica CRG/UPF, han identificado un mecanismo molecular que regula la velocidad de división de las células madre. Su descubrimiento, que se publica en la revista Science Advances, podría tener una importante repercusión en la investigación de la infertilidad.

En concreto, los investigadores han logrado describir una función hasta ahora desconocida de una proteína, llamada AHCY, que regula de forma directa la activación de genes en las células madre embrionarias. Para ello, los científicos del CRG combinaron herramientas moleculares, celulares y computacionales para descubrir qué proteínas están unidas al genoma de las células madre embrionarias.

Han identificat un mecanisme molecular que regula la velocitat de divisió de les cèl·lules mare. El descobriment podria tenir una important repercussió en la recerca de la infertilitat.

“Hemos logrado obtener una fotografía del proteoma (conjunto de proteínas asociado al ADN) de las células madre embrionarias, que nos ha desvelado muchos datos inesperados”, señala Aranda. “Por ejemplo, descubrimos la presencia de ciertas enzimas del metabolismo, entre ellas AHCY, asociadas directamente a la regulación de genes”, añade.

Estos nuevos hallazgos, no solo establecen AHCY como un regulador de la activación de genes, sino que sugieren una asociación molecular directa entre el metabolismo de nutrientes, la regulación genómica y el control de la velocidad de división de las células madre pluripotentes durante el desarrollo embrionario, y posiblemente en células tumorales.

“La presencia de nutrientes es esencial para el crecimiento correcto del embrión. Gracias a nuestro estudio hemos podido identificar a nivel molecular cómo se establece esta relación entre disponibilidad de nutrientes y control de la velocidad de división de las células madre embrionarias”, añade Di Croce.

Los resultados de este trabajo, además, podrían tener una importante repercusión en la investigación científica de la infertilidad, puesto que la proteína AHCY en humanos tiene una función irreemplazable, como apuntan resultados preliminares del laboratorio.

“Ahora queremos investigar si existe una asociación entre AHCY y defectos durante la gestación embrionaria en humanos. De esta forma podríamos ofrecer herramientas para el diagnóstico molecular y la predicción de posibles problemas de fertilidad en humanos”, explica Aranda.

Artículo de referencia:

Aranda S, Alcaine-Colet A, Blanco E, Borràs E, Caillot C, Sabidó E, Di Croce L. Chromatin capture links the metabolic enzyme AHCY to stem cell proliferation. Science Advances, 5:eaav2448 (2019). http://advances.sciencemag.org/content/5/3/eaav2448.