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Los investigadores determinan las composiciones químicas que aumentan estabilidad de la célula haploide

Desde la aparición de la genética molecular hace más de cincuenta años, los científicos han intentado aislar las células mamíferas haploides, es decir, las células con mitad del número de cromosomas contuvieron en células somáticas. Las células haploides son una herramienta genética potente para analizar la función del gen. En la última década, varios investigadores finalmente tuvieron éxito en desarrollar culturas haploides de la variedad de células. Sin embargo, estas variedades de células son inestables y tienen una tendencia para el diploidization. Ahora, los investigadores en el centro de investigación nacional español de cáncer (CNIO) han determinado las composiciones químicas que aumentan la estabilidad de variedades de células haploides mamíferas. El estudio se publica en la última aplicación los partes de la célula.

A excepción de las células de la esperma y de huevo, las células humanas tienen dos equipos de los cromosomas, uno heredado de cada padre. Los organismos con solamente un equipo de cromosomas, sin embargo, pueden ser extremadamente útiles para la investigación científica.

Las células con un único equipo de cromosomas son una herramienta potente para estudiar funciones del gen, porque usted puede modificar apenas una copia del gen para analizar sus efectos sobre el organismo.”

Óscar Fernández-Capetillo, líder y culata de cilindro, grupo Genomic del estudio de la inestabilidad de CNIO

Las células haploides en microorganismos tales como levaduras se han utilizado extensivamente para ganar los discernimientos potentes que han revolucionado la historia de la biomedecina. Las levaduras fueron utilizadas, por ejemplo, por los 2001 premios Nobel en fisiología para determinar las moléculas dominantes que regulan el ciclo celular en organismos eucarióticos. Sin embargo, separan las levaduras y a los seres humanos por mil millones años de evolución, y muchos mecanismos biológicos no se han conservado, que los medios ellos no se pueden estudiar en estos microorganismos.

Desde que los cultivos celulares haploides mamíferos no estaban disponibles hasta hace poco tiempo, los investigadores han utilizado otras herramientas para conducto las pantallas genéticas, tales como ARN de interferencia. Sin embargo, estas estrategias alternativas tienen efectos no específicos que sean incómodos para cualquier aproximación genética. En los últimos años, los científicos han manejado aislar variedades de células haploides mamíferas. Primero, una variedad de células cercano-haploide fue obtenida de un paciente de la leucemia; los años más adelante, los métodos fueron desarrollados para establecer variedades de células haploides embrionarias del vástago de varios mamíferos, incluyendo seres humanos. Sin embargo, todos estos cultivos celulares haploides animales son altamente inestables y llegan a ser diploides rápidamente.

Hace “dos años, encontramos que las células haploides activan mecanismos de la muerte celular vía la proteína p53; como consecuencia, las células haploides son no más viables en cultura y desaparecen progresivamente,” dice Fernández-Capetillo (1). “Estos resultados explicados porqué es tan difícil mantener las células haploides animales en el laboratorio.”

Ahora, los investigadores de CNIO han utilizado métodos de cribado químicos para explorar entre casi 1.000 composiciones para los que seleccionan las células haploides contra las células con un número más grande de cromosomas. El estudio reveló que un precursor en la síntesis del agente anticáncer Taxol nombró a DAB (10-Deacetylbacattin III) permite que las células haploides crezcan mejores y reemplacen las células diploides en culturas.

“Esta composición actúa en los microtubules, factores implicados en la migración de cromosomas durante la división celular. Cuando los microtubules se desafían usando el LENGUADO, las células con un número más grande de cromosomas son más seriamente afectadas, mientras que las células con un número más inferior de cromosomas pueden continuar con la división celular.” Este efecto no se limita a las células haploides, puesto que las células tetraploides (células con cuatro equipos de cromosomas) expuestas al LENGUADO también se afectan más importante que las células diploides. Es decir esta estrategia permite que los investigadores genéricamente seleccionen para las células con un número más inferior de cromosomas en culturas mixtas de células mamíferas.

Sin importar la utilidad de estos resultados para los investigadores que trabajan con las células haploides animales, el estudio es también de importancia para los investigadores del cáncer, pues los efectos del LENGUADO se pueden también obtener con las pequeñas dosis de la droga anticáncer Taxol. En este contexto, los autores quieren proponer que las dosis inferiores de taxanes pudieron permitir la eliminación selectiva de las células poliploides, que los estudios genomic recientes indican pudieron estar presentes en el hasta 37 por ciento de tumores humanos. Así, “los resultados de este estudio pudieron ayudar a determinar a los enfermos de cáncer que pudieron beneficiarse preferencial de un tratamiento usando taxol u otros derivados del taxane,” dicen Fernández-Capetillo.

Source:
Journal reference:

Olbrich, T. et al. (2019) A chemical screen identifies compounds capable of selecting for hapolidy in mammalian cells. Cell Reports. doi.org/10.1016/j.celrep.2019.06.060.