Científicos españoles abren una nueva vía para combatir el desgaste de las células madre sanguíneas

• Gracias a su investigación, se podrá reducir el deterioro de este tipo de células
• Permitirá luchar contra las anemias derivadas de la radioterapia y quimioterapia
• El estudio ha sido realizado por el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas

Una investigación del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) sobre el envejecimiento en las células madre precursoras de las células sanguíneas ha abierto una nueva vía para reducir su deterioro y buscar posibles tratamientos contra las anemias aplásicas que padecen los enfermos tratados con radioterapia y quimioterapia.

La investigación, dirigida por Juan Méndez, responsable del Grupo de Replicación de ADN del CNIO, ayuda a entender las causas moleculares del envejecimiento de las células madre responsables de regenerar las células de la sangre, informa el CNIO en una nota. El trabajo se ha publicado en la revista Nature Communications.

En 2014, Méndez participó en una investigación internacional, dirigida por un grupo de la Universidad de California (EEUU) y publicada en Nature, en la que se halló el mecanismo celular por el que, con el envejecimiento, se deterioran las células madre que generan los glóbulos rojos, las plaquetas y las células sanguíneas responsables del sistema inmune.

Ahora, los investigadores del CNIO han conseguido replicar este fenómeno en embriones de ratón. Para ello, han reducido en estos embriones los niveles del gen MCM3, uno de los componentes del complejo MCM encargado de separar las dos cadenas de la doble hélice del ADN durante su replicación.

Replicación del ADN

La replicación del ADN es un proceso esencial mediante el cual, cuando una célula está a punto de dividirse,  realiza una copia idéntica de su genoma para que cada una de estas copias se transmita a las dos futuras células hijas.

En este proceso, las células necesitan mantener niveles elevados de MCM o, de lo contrario, tiene lugar un fenómeno conocido como estrés replicativo, que puede causar daños irreversibles en el genoma.

Al reducir los niveles del gen MCM3 en el embrión del ratón, los investigadores observaron "que el estrés replicativo afecta de manera especial a las células madre que dan lugar a todas las células de la sangre, y muy especialmente a las células precursoras de los glóbulos rojos", explica Méndez.

En los organismos adultos, la producción y maduración de glóbulos rojos ocurre en la médula ósea, pero durante el desarrollo embrionario ocurre principalmente en el hígado fetal. "En los animales deficientes en MCM3, las células madre del hígado fetal están deterioradas y los embriones desarrollan una forma grave de anemia que impide que lleguen a nacer. Podríamos decir que el estrés replicativo convierte a las células madre fetales, que deberían de funcionar perfectamente, en células muy envejecidas".

Gen CHK1

Sin embargo, los investigadores consiguieron evitar la letalidad embrionaria aumentando los niveles de otro gen, CHK1. "CHK1 es uno de los genes responsables de proteger a las células contra el estrés replicativo. Podría decirse que es un supervisor de la replicación del ADN: cuando algo va mal, CHK1 ralentiza o detiene la división celular hasta que el problema se haya solucionado".

Los ratones sometidos a estrés replicativo por la pérdida de MCM3 pero con niveles más altos de CHK1 mostraron una anemia menos acusada, por lo que cuatro de cada diez embriones se desarrollaron con normalidad y completaron la gestación.

Según los autores del estudio, "una implicación interesante de este trabajo es que este tipo de anemia causada por el estrés replicativo es muy similar a la anemia aplásica -causada por la quimio o radioterapia-, precisamente porque estos tratamientos introducen daños masivos en el ADN de las células proliferantes".

Partiendo de estos resultados, en próximas investigaciones, estos científicos intentarán desarrollar tratamientos contra esta anemia y contra los efectos del envejecimiento sobre las células madre del sistema sanguíneo.