Buscando células madre viejas que se mantengan jóvenes para siempre
La anémona de mar regula las células madre mediante genes conservados evolutivamente
La anémona marina Nematostella vectensis es potencialmente inmortal. Mediante métodos de genética molecular, biólogos del desarrollo dirigidos por Ulrich Technau, de la Universidad de Viena, han identificado por primera vez posibles candidatos a células madre multipotentes en la anémona marina. Estas células madre están reguladas por genes evolutivamente muy conservados, que en los seres humanos sólo suelen estar activos en la formación de óvulos y espermatozoides, pero que confieren a antiguos filos animales como los cnidarios un alto grado de capacidad regenerativa que les permite incluso escapar al envejecimiento. Los resultados se publican actualmente en Science Advances y en el futuro también podrían aportar información sobre el proceso de envejecimiento humano.
La fluorescencia roja (Nanos2) marca las células madre putativas transgénicas, la blanca (DAPI) corresponde a todos los núcleos celulares y la amarilla (EdU) a las células que participan activamente en la síntesis de ADN, es decir, en el ciclo celular, como algunas de las células madre.
C: Andreas Denner und Ulrich Technau
"Vivimos tanto como nuestras células madre" es una afirmación un tanto atrevida, pero esencialmente exacta. Las células madre contribuyen a la renovación constante de diversas células y tejidos humanos, como las células sanguíneas, la piel o el cabello. Si las células madre pierden esta capacidad o su número disminuye a lo largo de la vida, el cuerpo envejece o desarrolla enfermedades. Las células madre son, por tanto, de gran interés para la investigación biomédica.
Mientras que los humanos y la mayoría de los vertebrados sólo pueden regenerar partes de ciertos órganos o extremidades, otros grupos de animales tienen mecanismos de regeneración mucho más potentes. Esta capacidad es posible gracias a las células madre pluripotentes o multipotentes, que pueden formar (diferenciar) casi todos los tipos celulares del organismo. La anémona marina Nematostella vectensis también es altamente regenerativa: puede reproducirse asexualmente por gemación y además no muestra signos de envejecimiento, lo que la convierte en un tema interesante para la investigación con células madre. Sin embargo, los investigadores aún no han podido identificar ninguna célula madre en estos animales.
Gracias al nuevo método de "genómica unicelular", Technau y su equipo pudieron identificar células de un organismo complejo basándose en sus perfiles transcriptómicos específicos y determinar a partir de qué células madre se han desarrollado. "Combinando análisis de expresión génica unicelular y transgénesis, ahora hemos podido identificar una gran población de células en la anémona de mar que forman células diferenciadas como células nerviosas y glandulares y que, por tanto, son candidatas a células madre multipotentes", explica el primer autor, Andreas Denner, de la Universidad de Viena. Hasta ahora no se habían descubierto debido a su diminuto tamaño.
Estas células madre potenciales expresan los genes nanos y piwi, muy conservados evolutivamente, que permiten el desarrollo de células germinales (espermatozoides y óvulos) en todos los animales, incluidos los humanos. Al mutar específicamente el gen nanos2 utilizando las tijeras genéticas CRISPR, los científicos también pudieron demostrar que el gen es necesario para la formación de células germinales en las anémonas de mar. También se ha demostrado en otros animales que este gen es esencial para la producción de gametos.
Esto demuestra que la función de este gen surgió hace unos 600 millones de años y se ha conservado hasta nuestros días. En futuros estudios, Ulrich Technau y su equipo quieren investigar ahora qué propiedades especiales de las células madre de la anémona de mar son responsables de su potencial inmortalidad.
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