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El embrión humano en la etapa de blastocito es usado para crear líneas de células madre. Foto: The New England Journal of Medicine.

No se entienden aun todos procesos moleculares mediante los cuales una célula madre (o troncal) es capaz de transformarse en cualquier otra siendo entonces, por definición, totipotente.
Científicos del Whitehead Institute for Biomedical Research, utilizando células troncales procedentes de embriones humanos, han descubierto uno de los procesos responsables de esta característica (totipotencia) que les permite trasformarse en cualquier célula especializada.
Esta característica es la que hace a las células madre grandes candidatas para producir células especializadas para transplante celular y curar así enfermedades que, de otro modo, son por ahora incurables.
El artículo con los resultados ha sido publicado en la revista Cell.
Cuando el embrión tiene sólo unos días, las células madre empiezan a diferenciarse en tejidos de distintos tipos y la totipotencia se pierde para siempre. Pero si las células son extraídas (generalmente en la etapa muy temprana de blastocito) pueden mantenerse en ese estado totipotente indefinidamente. La meta es utilizarlas para crear tejidos de cualquier tipo para transplante. Sin embargo, hay que entender primero qué es lo que les mantiene en estado totipotente y conseguir así que lo abandonen para especializarse en lo que deseemos.
Estos investigadores se han concentrado en tres proteínas bien conocidas y esenciales para las células llamadas Oct4, Sox2, y Nanog. A este tipo de proteínas se les denomina factores de trascripción, cuyo trabajo consiste en regular la expresión de los genes.
Estas proteínas juegan un papel esencial en mantener la identidad de la célula madre porque si son desactivadas la célula empieza a diferenciarse y deja de ser célula madre.
Se desconocía cómo actuaban a nivel molecular para que esto ocurriera. Eso es lo que han descubierto estos investigadores, mostrando de paso la belleza intrínseca de la maquinaria biológica en el proceso del desarrollo embrionario.
Este grupo de investigadores ha usado una nueva tecnología para analizar el genoma de las células madre embrionarias humanas para así identificar los genes que son regulados por estas proteínas. Han descubierto que, mientras que los factores de trascripción activan ciertos genes esenciales para el crecimiento, a la vez impiden que una serie de genes necesarios para el desarrollo embrionario se expresen. Además esos genes a los que se les impide la expresión son lo que expresan otros factores de trascripción responsables de activar una gran red de genes necesarios para generar muchos tipos de células especializadas y tejidos.
Por tanto Oct4, Sox2, y Nanog son reguladores maestros que silencian genes que están esperando su turno para crear generaciones de nuevos tipos de células. Cuando Oct4, Sox2, y Nanog son inactivados el desarrollo embrionario comienza, apareciendo nuevos tejidos y desapareciendo las células madre como tales.
Este nuevo trabajo muestra el marco para poder entender cómo el desarrollo embrionario humano se produce, y da nuevas pistas sobre cómo modificar el circuito de las células madre para reparar tejidos dañados con ellas y dar paso a la medicina regenerativa.