Nueva pieza en el puzzle celular de la biología de células madre y cáncer

Investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) han determinado que la proteína Canoe es una de las piezas críticas en el proceso de división celular asimétrica, un fenómeno biológico que es clave para esclarecer la biología de las células madre y del cáncer.

Las conclusiones de este análisis aparecen publicadas en el último número de la revista Current Biology, del grupo editorial Cell.

La investigadora Ana Carmena, del Instituto de Neurociencias de Alicante -centro mixto del CSIC y de la Universidad Miguel Hernández, en Sant Joan d' Alacant- dirige este estudio en colaboración con el grupo de Juergen Knoblich, del Instituto de Biotecnología Molecular, en Viena (Austria).

La división celular asimétrica de las células madre genera dos células hijas diferentes: por un lado, una idéntica a la madre que continúa, como su progenitora, dividiéndose y, por otro, una distinta que deja de dividirse e inicia un proceso de diferenciación para adoptar una función en el proceso de desarrollo del organismo pluricelular.

Carmena explica que diversas hipótesis planteadas por otros grupos sugieren la posibilidad de que múltiples tumores humanos se produzcan por la transformación de células madre adultas en células madre cancerosas.

"Dado que las divisiones asimétricas son las que controlan la división de las células madre, es posible que la desregulación de este proceso esté detrás de su conversión en cancerosas", apunta.

La experta indica que un error en la división asimétrica conllevaría inevitablemente un exceso de proliferación de células madre o alteraciones en el número de aquellas que van a iniciar el proceso de diferenciación.

"Estos fallos podrían dar cuenta de la transformación de células madre en células madre cancerosas", aventura la investigadora en el artículo.

Esta teoría, según Carmena, parece cobrar fuerza tras recientes investigaciones que han demostrado en la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster) que la pérdida de polaridad y de determinantes de identidad celular en ciertas divisiones asimétricas del insecto conduce a la formación de tumores con metástasis que pueden ser propagados durante años.

"Las expectativas actuales pasan por analizar en tumores de mamíferos si existen mutaciones en aquellos genes homólogos a los observados en Drosophila que controlan la división asimétrica" comenta.

Por tanto, la doctora añade que "Canoe y sus homólogos en vertebrados podrían constituirse como posibles nuevos genes supresores de tumores".

Para Carmena, el trabajo ha descubierto y encajado una nueva pieza del complejo puzzle de interacciones entre diferentes proteínas que conforman el proceso de división celular asimétrica.

El equipo trabajó con Drosophila como organismo modelo y concluyó que la proteína Canoe desempeña una función importante como regulador en este desarrollo.

En concreto, Canoe modula tres procesos clave para que acontezca la división asimétrica de las células madre del sistema nervioso central de la mosca: la correcta orientación del huso mitótico y la generación de células hijas de diferente tamaño, y la localización asimétrica de determinantes de identidad celular.

Éste último fenómeno es el que induce a una sola de las células hijas, en las que se segrega la célula madre, a dejar de proliferar e iniciar un proceso de diferenciación.

La falta de función de Canoe, que además interacciona con otras proteínas implicadas en el proceso de división asimétrica, conlleva fallos en todos estos procesos. En consecuencia, se registran defectos en la formación del sistema nervioso central de la mosca.

Los autores también observaron fallos motivados por la ausencia de Canoe en la división de células madre de otros tejidos del insecto, como los músculos o el corazón.