Autosabotaje durante el desarrollo embrionario en mamíferos

Durante el desarrollo embrionario de los mamíferos se produce una desregulación en el empalme alternativo, un proceso biológico fundamental. Un equipo científico del Centro de Regulación Genómica (CRG) descubrió este fenómeno al crear un atlas de eventos de empalme durante el desarrollo temprano de vacas, ratones y humanos.

El empalme alternativo es un mecanismo molecular que permite producir una gran diversidad de ARNm y, por tanto, proteínas, a partir de un número limitado de genes. Se basa en la combinación de los distintos exones o secuencias codificantes de un gen. Además, se trata de un mecanismo de vital importancia para el desarrollo de células complejas como las de los músculos o las neuronas, por lo que es un proceso altamente regulado.

En el estudio, el equipo científico observó que cuando los embriones contaban con solo 8 células, la variedad de ARNm alternativos era la más alta registrada en cualquier célula o tejido hasta la fecha, mientras que, en la siguiente etapa del desarrollo, esta variedad disminuía a niveles normales. Esto evidencia un colapso temporal en la regulación del empalme alternativo durante la activación del genoma cigótico; es decir, cuando un embrión comienza a usar sus propias proteínas y ARN y deja de usar los maternos.

Manuel Irimia, autor principal del estudio, comenta que creen que se trata de un acto deliberado de sabotaje. “Creemos que esto sucede porque hay instrucciones en nuestro genoma que le dicen a algunos genes – en concreto hemos visto que son genes involucrados en la reparación del ADN – que no hagan su trabajo en esta etapa de desarrollo. Creemos que en el momento que el embrión empieza por primera vez a transcribir su ADN pueden ocurrir muchos errores que sobre-activarían estas proteínas. Por eso, el propio cigoto las inhibe antes”, apunta. En efecto, se ha visto que en esta etapa la respuesta al daño en el ADN es baja, y este ‘autosabotaje’ podría ser una de las razones.

“Las células del embrión estropean su empalme a propósito y lo hacen por una razón funcional”

Manuel Irimia

Estos hallazgos resultan muy interesantes desde el punto de vista de la medicina regenerativa, ya que podría suponer un avance en la creación de células totipotentes a partir de células madre. Tal y como dice Irimia “creemos que el fracaso programado de la regulación del empalme también ocurre en otros contextos fisiológicos”. Y concluye que “apenas estamos desglosando la importancia que tiene este mecanismo para los procesos biológicos”.