Un estudio identifica un regulador clave de la diferenciación celular

Las células madre embrionarias y otras células pluripotentes se dividen rápidamente y tienen la capacidad de convertirse en casi cualquier tipo de célula del cuerpo. Los científicos han buscado durante mucho tiempo comprender las señales que hacen que las células madre apaguen la pluripotencia y adopten su estado funcional final.

En un estudio publicado en el Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias, Los investigadores informan que han identificado un regulador clave de este proceso. Descubrieron que una molécula conocida como BEND3 cierra la expresión de cientos de genes asociados con la diferenciación, manteniendo el estado de célula madre similar. Solo cuando BEND3 está regulado a la baja, las células pueden adoptar su forma y función finales. Una vez que se diferencian, por lo general dejan de proliferar activamente.

Los hallazgos son relevantes para comprender el desarrollo normal y también pueden ser útiles en la investigación del cáncer, dijo Supriya Prasanth, profesora de biología celular y del desarrollo de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign y directora del departamento, quien dirigió la investigación.

«En la mayoría de los cánceres, las células experimentan esta proliferación desenfrenada porque los reguladores del ciclo celular no funcionan correctamente», dijo. «El pronóstico de cómo las células cancerosas responderán al tratamiento a menudo se relaciona con su estado de diferenciación. Cuanto más diferenciado esté un tumor, mejor será el pronóstico».

Las células madre tienen la capacidad de repoblar un tumor canceroso después de que se haya reducido durante el tratamiento, dijo Prasanth. Encontrar un interruptor molecular que aleje a las células cancerosas de la proliferación y las dirija hacia la diferenciación podría ayudar en el tratamiento del cáncer.

El laboratorio de Prasanth se centra en los reguladores del ciclo celular. Sus primeros estudios identificaron a BEND3 como un jugador potencialmente importante en el sistema. Su equipo descubrió que cuando BEND3 se unía a lugares estratégicos a lo largo del cromosoma, reducía o bloqueaba la expresión de docenas de genes. Cuando se eliminó BEND3, la expresión génica se recuperó.

«Cuando haces estos estudios de expresión génica, puedes ver que cientos de genes aumentan, cientos disminuyen», dijo Prasanth. «¿Pero qué significa realmente?»

En el nuevo trabajo, ella y sus colegas encontraron que muchos de los genes reprimidos por BEND3 promueven la diferenciación celular. Los estudiantes graduados de Illinois, Fredy Kurniawan y Neha Chetlangia, encabezaron el trabajo con el investigador postdoctoral Mohammad Kamran, en colaboración con el laboratorio de la U. de I., el profesor de biología celular y del desarrollo Kannanganattu Prasanth y Mirit Aladjem, investigadora sénior del Instituto Nacional del Cáncer de los Institutos Nacionales de la Salud. Instituto.

«La unión de BEND3 a estos genes bloquea su expresión, evitando que las células entren en un estado diferenciado», dijo Supriya Prasanth. «Y en el momento en que eliminas ese control, las células ahora se están moviendo hacia la vía de diferenciación».

BEND3 no es el único regulador de la vía de diferenciación celular; se une e interactúa con muchos otros reguladores moleculares de este proceso, dijo Supriya Prasanth. Pero su presencia o ausencia parece fundamental para determinar el destino de una célula, lo que la convierte en un objetivo atractivo para posibles intervenciones médicas cuando el proceso sale mal.

En un papel adjunto publicado en la revista Genes y Desarrolloel laboratorio Supriya Prasanth y los colaboradores del Memorial Sloan Kettering Cancer Center proporcionaron información estructural sobre la regulación génica mediada por BEND3.

El artículo se titula «BEND3 salvaguarda la pluripotencia al reprimir los genes asociados a la diferenciación».