La aparición, en los últimos años, de las primeras líneas celulares haploides de mamíferos ha suscitado grandes expectativas en la comunidad científica. A pesar de su potencial, estas culturas presentan algunos problemas que hacen que su uso sea complicado porque la haploidía es inestable y puede perderse rápidamente.El Grupo de inestabilidad genómica del Centro Nacional de Investigación del Cáncer CNIO de España ha ofrecido una explicación de este fenómeno y propone una forma de superarlo. Este trabajo ha sido publicado esta semana en la revista, Actas de la Academia Nacional de Ciencias PNAS.
Con la excepción de los espermatozoides u óvulos, nuestras células contienen dos juegos de cromosomas, uno de cada padre. Sin embargo, los organismos con un solo juego de cromosomas haploides, como la levadura, son extremadamente útiles para estudios genéticos y han sidocrucial en la identificación de genes y vías clave. Los estudios sobre autofagia de Yoshinori Ohsumi, que le valieron el Premio Nobel de Medicina en 2016, y el descubrimiento de genes reguladores del ciclo celular por los cuales Leland Hartwell, Timothy Hunt y Paul Nurse recibieron el mismo premio en2001, incluida la investigación de Elizabeth Blackburn, Carol Greider y Jack Szostak sobre los telómeros, la telomerasa y su efecto protector sobre los cromosomas, todo fue posible gracias a la levadura.
"Como solo tiene un conjunto de cromosomas, es muy fácil encontrar mutantes interesantes, ya que todo lo que tiene que hacer es alterar un solo alelo para producir un fenotipo", explica Oscar Fernández-Capetillo, jefe del Grupo de inestabilidad genómicay el líder del proyecto de investigación. "En los mamíferos, en ausencia de células haploides, se han utilizado otros enfoques para identificar genes clave, como el ARN interferente, pero son métodos subóptimos. Todo esto cambió hace cinco años cuando fue haploideSe descubrieron células en un paciente con leucemia KBM7 y HAP1 y con la aparición de técnicas para crear células madre embrionarias haploides de mamífero, desarrolladas originalmente por Anton Wutz ", continúa Fernández-Capetillo.
Estas células haploides de mamífero utilizadas hoy para realizar estudios genéticos presentan un problema: los cultivos se vuelven diploides la situación genética normal en pocos días. Este fenómeno que se ha llamado "diploidización" es lo que el grupo de Fernández-Capetillo ha estado estudiandoSus hallazgos sugieren que la pérdida de células haploides se debe a su viabilidad limitada y, por lo tanto, son reemplazadas por células diploides existentes en los cultivos.
"Cuando intenta aislar las células haploides, es muy difícil tomar solo una; generalmente separa varias para arrastrar siempre un diploide. Cuando las cultiva, observa invariablemente que las células haploides mueren y las células diploides se vuelvenla mayoría ", explica el autor." Ahora sabemos que esto sucede porque las células haploides activan los mecanismos de muerte a través de p53 ", agrega.
Sus estudios muestran que el problema surge cuando las células haploides intentan separar sus cromosomas durante la mitosis. La maquinaria involucrada en la división celular ha sido diseñada para manejar una cantidad fija de ADN 46 cromosomas. Cuando hay más poliploidía omenos haploidía, la mitosis es más propensa a errores durante la segregación de los cromosomas y esto activa p53. Esta es la razón por la cual los cultivos de células haploides no prosperan. Al eliminar p53, como lo demuestra este estudio, las células haploides pueden sobrevivir.
"Nuestros hallazgos deberían facilitar el uso de células haploides animales, haciéndolas accesibles a una gama más amplia de laboratorios y tecnologías", concluyen los autores. Actualmente, el grupo está tratando de descubrir formas químicas de estabilización de la haploidía en las células animales y está explorandoestrategias que permitirían la creación de órganos o incluso animales que solo tienen un conjunto de cromosomas maternos.
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Materiales proporcionados por Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas CNIO . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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