División celular recreada fuera de una célula por primera vez

La división celular es una de las funciones biológicas más fundamentales, vital para la vida, pero todavía hay tanto sobre ella que no entendemos. En un intento de averiguar más, los investigadores de la Universidad de Chicago han logrado recrear por primera vez la división celular fuera de una célula, sorprendiéndose incluso a sí mismos.

Desde el momento en que somos concebidos como una sola célula, hasta que nuestras heridas se curan en la edad adulta, la división celular es una parte clave de cómo los organismos vivos crecen y sobreviven. Aunque entendemos cómo funciona esto a gran escala, los matices todavía se nos escapan un poco.

Así que los investigadores del nuevo estudio se propusieron investigar más a fondo el proceso. Para ello, retiraron los «ingredientes» de una célula y los reconstruyeron en el exterior. Pero lo que no esperaban era que esta célula improvisada se dividiera como una célula normal.

Primero el equipo separó la actina, una proteína que es clave para el proceso de división celular. Las proteínas actínicas, que son largas y en forma de vara, tendían a aglomerarse en líneas paralelas, formando una especie de gota en forma de almendra.

La verdadera magia ocurrió cuando los investigadores añadieron miosina, una proteína motora que desempeña un papel en la contracción muscular. Sorprendentemente, la miosina se movió hacia el centro de las gotitas de actina, y luego las arrancó del medio, formando dos «células» separadas.
«No hay precedentes de esto», dice Margaret Gardel, investigadora principal del estudio. «Es exactamente igual que los husos que impulsan la división celular.»

Modelando la física detrás del proceso, el equipo consiguió una mejor comprensión de por qué el escenario se desarrolló de la manera en que lo hizo. Los investigadores encontraron que la actina se organizaba en líneas paralelas porque ahí es donde encuentran menos resistencia. La miosina trata de hacer lo mismo, reuniéndose en el medio, pero si demasiados se reúnen en un punto, el racimo rompe la gota.

Aunque no es una réplica perfecta de cómo se divide una célula natural, el equipo dice que es un buen modelo para entender los fundamentos. También podría inspirar a las células artificiales y otros avances médicos en el futuro.

«Este es el tipo de cosas que hay que saber para imaginar la construcción de cosas como tejido artificial para una herida», dice Gardel. «En última instancia, una gran cantidad de problemas en biología tienen que ver con la forma en que los conjuntos de moléculas trabajan juntas, y debido a que estos son a menudo materiales con reacciones químicas en su interior, son muy difíciles de modelar. Este tipo de estudios nos dan la oportunidad de explorar los principios básicos de las fuerzas en juego».

DESARROLLARON AVANCES EN BIOLOGIA MOLECULAR

La doctora en biología molecular, Silvina Quintana señaló que son "Las herramientas de la biología molecular las que permiten hacer un diagnóstico genético certero".

La biología molecular es una disciplina que utiliza las herramientas de la ingeniería genética para estudiar diversos tipos de sistemas, tanto patologías en humanos como cualquier otro tipo de organismo. Se encarga de estudiar el ADN, que es la base genética de todos los organismos, por lo tanto la biología molecular puede ser utilizada en diferentes ramas y principalmente en la medicina. Utiliza todos los conocimientos de la ingeniería genética y de manipulación del ADN para aplicarlo en el diagnóstico y seguimiento de las enfermedades. Una de las aplicaciones más significativas y sobre la que desde el Instituto de Análisis Fares Taie, han logrado importantes avances es la referida al diagnóstico genético.
Al respecto, la doctora en biología molecular, Silvina Quintana señaló que son "Las herramientas de la biología molecular las que permiten hacer un diagnóstico genético certero. El diagnóstico tiene una gran importancia en los pacientes, ya que una vez que uno determina la causa genética de una patología, ayuda a que el médico decida el tratamiento adecuado. También le sirve al médico con respecto a la evolución y el pronóstico que va a tener ese paciente, porque en función de la ubicación y el tipo de mutación (variación en el ADN) en el gen, es la evolución que va a tener este paciente. Y agregó "algo importante y distinto al resto de los test que se hacen en el laboratorio habitualmente, es que un estudio genético no solo tiene implicancias para el paciente sino también para su familia. Cuando uno determina que un paciente tiene una mutación después generalmente hay que estudiar a la familia. Por eso nosotros en el Instituto brindamos un servicio previo de asesoramiento con un genetista para que el paciente entienda los alcances de realizarse este estudio tanto para su persona como para su familia". Asimismo la directora del área de Biología Molecular del mencionado Instituto remarcó que aún no resulta una práctica habitual entre los profesionales médicos pero que existe una tendencia creciente año a año. Y agregó que habitualmente "el profesional nos deriva directamente el paciente, o muchas veces realiza una interconsulta con el laboratorio para referirse a una patología con posible base genética entonces nosotros lo asesoramos. En otros casos los pacientes leen en internet y saben que hay un estudio genético y ellos nos consultan sobre la posibilidad de realizarse el estudio".
Consultada la profesional acerca de los campos específicos de la medicina donde está interviniendo el diagnóstico genético destacó que "existen un gran número de patologías que tienen una base genética, como por ejemplo en oncología y cardiología. Hay muchas enfermedades oncológicas que son hereditarias o sea que hay varios familiares en una misma familia, de diferentes generaciones que han tenido desarrollo de cáncer. Esa información le sirve mucho a los pacientes y a los familiares porque el médico puede tomar medidas preventivas. Esto permite hacer un diagnóstico temprano para lograr que la persona no llegue desarrollar el cáncer" y subrayó que es un estudio habitual en el Instituto de Análisis Fares Taie y que "ya que en algunos casos particulares como es el cáncer de mama y ovario familiar, tuvo un gran impacto que las obras sociales cubran el estudio genético. A nosotros nos sorprendió que empezaran a llamar tanto médicos como pacientes consultando para realizar el estudio".

LA FARMACOGENOMICA

"La farmacogenómica es una nueva herramienta que surgió luego de conocer la secuencia completa del ADN del genoma humano. Su aplicación directa permite mediante un estudio genético determinar tanto la dosis como el tipo de droga que mejor resultado ofrezca para el tratamiento de un paciente", fundamentó la profesional y agregó que "uno de los problemas que hay es que muchos pacientes no responden a un determinado fármaco o desarrollan reacciones adversas. Con esos estudios el médico puede - antes de darle un determinado tratamiento - a través del estudio genético, seleccionar la mejor droga y también la mejor dosis. Es aplicable a cualquier patología como mencioné en oncología, cardiología y psiquiatría, entre otras. En psiquiatría estamos haciendo estudios de farmacogenómica para colaborar y poder diagnosticar aquellos pacientes que tratados con drogas antipsicóticas o antidepresivas, no tienen respuesta al tratamiento o la misma es muy baja".
"Estos dos campos de la biología molecular como el diagnóstico genético y la farmacogenómica tienen un desarrollo sostenible y sustentable en nuestro país y vislumbro con mi equipo profesional que en diez años lo vamos a tener como algo cotidiano y la comunidad médica utilizará las herramientas de la farmacogenómica en su práctica clínica diaria", vaticinó la profesional desde la vanguardia de investigación del laboratorio marplatense de estudios genéticos Fares Taie.

Dra. Silvina Quintana
Lic. en Ciencias Biológicas egresada de la Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Nacional de Mar del Plata. Doctora en Biología Molecular de la Facultad de Farmacia y Bioquímica de la Universidad de Buenos Aires. Jefa del laboratorio de Biología molecular del laboratorio de Análisis Fares Taie desde septiembre de 2009. Asesora en desarrollo y validación de técnicas diagnósticas por PCR en tiempo Real y en diseño y optimización de ensayos de biología molecular. Miembro titular de la Sociedad Argentina de Investigación Clínica.