CIENCIA › CIENTIFICOS ARGENTINOS DESCUBREN CUANDO LAS CELULAS EMBRIONARIAS COMIENZAN A DIFERENCIARSE

Las primeras horas del embrión

La química Valeria Levi y su equipo lograron un avance en la comprensión del desarrollo embrionario temprano. Los secretos develados podrían mejorar la fertilización asistida. La investigación fue tapa de la prestigiosa revista científica Cell.

 Por Ignacio Jawtuschenko

Científicos argentinos realizaron un hallazgo que podría permitir comprender las causas de fallas tempranas en embarazos y optimizar la manipulación de embriones para fertilización in vitro. Descubrieron cuándo las células que forman un embrión comienzan a ser diferentes.

Buscaban el momento exacto, un chispazo que nadie había visto nunca. Y lo encontraron, sumergidos en sus microscopios. En los primeros instantes después de la fecundación, cuando el embrión tiene apenas veinticuatro horas y se compone de tan sólo cuatro células, tiene lugar un gran evento, uno de los que determinan qué función tendrá cada una de las millones de células que se desarrollen. Se trata de un hallazgo muy esperado.

Página/12 dialogó con Valeria Levi, una de las autoras de esta investigación que puede significar un cambio de paradigma. El trabajo fue realizado junto a un equipo de investigadores de Singapur dirigidos por otro argentino, el biólogo Nicolás Platcha, y es tapa de la revista científica Cell, una de las más prestigiosas del mundo.

Levi estudia el interior de las células. Es doctora en química egresada de la Universidad de Buenos Aires, hizo su posdoctorado en el Departamento de Física de la Universidad de Illinois, Estados Unidos. Es parte de la migración que retornó al país por el programa Raíces, es investigadora independiente del Conicet y profesora en Exactas en la UBA, donde dirige el Laboratorio de Dinámica Intracelular, en el Departamento de Química Biológica-Iquibicen, desde donde llevó adelante parte de esta investigación.

“Me gusta imaginar a la célula como una ciudad”, dice, y recuerda que cuando eligió la carrera, dudaba entre seguir sociología o química. Finalmente se zambulló en el mundo de la química biológica y los microscopios de fluorescencia.

–Cuénteme desde el principio...

–En el desarrollo embrionario de los mamíferos, se fusionan espermatozoide y óvulo y después las células se dividen, en un proceso llamado división celular.

–Y ustedes se preguntaban en qué momento del desarrollo del embrión esas células comienzan a ser diferentes.

–Sí, exacto, una pregunta importante es en qué momento del desarrollo las células que componen el embrión comienzan a ser diferentes entre sí, y cómo estas diferencias influencian el destino de las células hijas, que surgen de esa célula original.

–¿Qué se sabía hasta ahora?

–El modelo clásico aseveraba que las células son idénticas hasta que perciben entornos distintos, y esto ocurre cuando el embrión tiene entre 16 y 32 células. Recientemente se había propuesto que se daba en estadios aún más tempranos, pero el gran problema era que la metodología que se empleaba para observar proteínas u otros componentes requería destruir el embrión, y si se detectaba alguna diferencia entre las células, no podía determinarse si ésta era importante para su desarrollo posterior.

–¿Ustedes qué método usaron?

–Usamos células in vivo. Hace unos quince años cambió fuertemente el estudio de las células. Antes, la metodología requería que la célula esté muerta, fijada o congelada. Ahora los estudios se hacen “in situ” e “in vivo”. “In situ” es en células aisladas de un tejido, e “in vivo” como este trabajo, que publicamos en Cell, es en un embrión entero, que está en pleno desarrollo.

–Con la técnica in vivo, pudieron acercarse mucho más a este proceso de diferenciación celular.

–Claro, porque pudimos seguir la función individual de cada una de las células que conforman el embrión vivo y cuando se desarrolla, ver adónde van las hijas de cada una. Usamos técnicas avanzadas de microscopia de fluorescencia, que permiten explorar el movimiento de las proteínas en el interior de los núcleos celulares. Es un método muy poco invasivo que nos permite observar su posterior evolución.

–¿Qué embriones usan?

–Usamos embriones de ratón, que son muy similares a los humanos.

–¿Cuál fue el hallazgo concreto, que es tapa de la revista Cell?

–Sabemos que en el desarrollo embrionario, el prendido y apagado de determinados genes en cada célula define la función que tendrá la progenie. Este prendido y apagado depende de la unión de proteínas a sitios específicos en el ADN. Encontramos que la interacción de una proteína, la molécula Sox2 con genes del embrión en su etapa de cuatro células determina qué destino y función tendrán esas células durante el desarrollo. Nuestros resultados muestran que cuando el embrión está formado por tan sólo cuatro células, ya existen diferencias en la interacción con el ADN de una proteína clave para el desarrollo, como es el caso de Sox2.

–Semanas después llegan a ser millones y millones de células

–Claro.

–¿Cuánto tiempo de vida tiene un embrión de cuatro células?

–En el orden de las 24 o 48 horas, aproximadamente, depende de la especie. Esas cuatro células son las células totipotentes, las células que más se pueden convertir en cualquier otra cosa. Son células a las que todavía no les dieron las instrucciones de qué función van a tener que cumplir, en el organismo a desarrollarse.

–¿Cuál es la magnitud que tiene este logro científico para la medicina?

–Grande, hay mucho interés en conocer cómo son esos fenómenos, muchos recursos puestos en entender el desarrollo embrionario y la diferenciación celular, porque están las grandes líneas de desarrollo de la medicina de frontera con las técnicas de células madre, y la regeneración de tejidos, para lo cual se necesitan células que no estén diferenciadas, o reprogramar células que están diferenciadas y volverlas a un estado más neutro.

–¿Podrían diagnosticarse con anticipación problemas vinculados al desarrollo embrionario?

–Sí, lo que hicimos fue ciencia básica pero con ese horizonte, tal vez en el mediano o largo plazo. El horizonte es conocer más a fondo el desarrollo embrionario, llegar a predecir, por ejemplo, ciertas fallas en el embarazo, o mejorar todo lo que es in vitro, y el campo de células madre.

–¿Y cuáles son los próximos planes de su laboratorio?

–Desde nuestro laboratorio dedicado a la dinámica intracelular, tenemos mucho por avanzar, la célula es todavía un mundo desconocido. Me gusta imaginar a la célula como una ciudad.

–Qué comparación divertida.

–Su interior se asemeja bastante en su complejidad. En las ciudades y en las células hay distintas formas de ir un lugar a otro, distintas relaciones, muy complejas. Una de las grandes líneas de mi laboratorio son los motores moleculares, son proteínas que lo que hacen es caminar por lo que es el esqueleto celular, usan energía, dan pasitos microscópicos de diez a la menos nueve metros, y llevan cargas de un lado a otro de la célula, esas proteínas a mí me fascinaron siempre. Imagínese que la célula es una gelatina, con lo cual transportar las cosas de un lado a otro cuesta, y en base a cómo se mueven, puede deducirse si funcionan o no.

–¿A qué se refería con que la célula sigue siendo algo desconocido? ¿O lo dice por pura modestia?

–Los científicos para trabajar simplificamos el sistema. Hacemos una pregunta, las respondemos con ciertas premisas, haciendo ciertas suposiciones para simplificar, porque no se puede abarcar todo, y lo cierto es que el sistema es más complejo. Y en general las simplificaciones no alcanzan para explicar todo. Por eso al ir complejizando, vamos entendiendo cada vez más.

–¿Qué puede rescatar de su experiencia en el exterior?

–La Universidad de Illinois es un lugar que recibe Premios Nobel prácticamente todos los años, es muy buena en el área de física. El laboratorio de dinámica y fluorescencia, en el que trabajé en técnicas de microscopía, es referencia a nivel mundial.

–Para alcanzar logros de esa magnitud, los recursos económicos son fundamentales.

–Allá se investiga con muchos recursos, apoyo económico y acceso a equipamientos, con lo cual, rápidamente lo que estás pensando se puede llevar a la práctica y todo es mucho más rápido.

–Me interesa que me cuente cómo nació este proyecto.

–Este trabajo está hecho en colaboración con un grupo que dirige otro científico argentino, el doctor Nicolás Platcha, que vivía en Australia y ahora se mudó a Singapur. Nicolás vino en el 2012 a la Argentina en el marco de una actividad de intercambio que organizó el Mincyt entre investigadores argentinos e investigadores del EMBL (European Molecular Biology Laboratory) de todo el mundo, este proyecto nació allí.

–Y de aquí, en este momento, ¿cuál es su perspectiva?

–Haremos lo que podamos. Todos nuestros insumos y equipamientos son importados. Cada vez hay menos fondos, cada vez hay menos posibilidades, la devaluación nos arruinó la posibilidad de pensar. En vez de volar alto, uno va a volar a media altura, o baja altura, ésa es la perspectiva que tenemos.

–Entiendo, pero ¿se han cortado líneas de investigación?

–No, no se cortan, pero avanzan más lento. La ciencia va muy rápido a nivel mundial, y para hacer cosas nuevas, requiere equipamiento sofisticado. Nuestro trabajo demuestra que la Argentina en los últimos años había empezado a correr a más velocidad.

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Valeria Levi es investigadora del Conicet y profesora en Exactas, UBA.
Imagen: Pablo Piovano
 
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