Actualizado 23/03/2017 8:01:45 +00:00 CET

Descubren las primeras mutaciones en la vida humana

Genes
PIXABAY

   MADRID, 23 Mar. (EUROPA PRESS) -

   Investigadores del Instituto Wellcome Trust Sanger, en Reino Unido, y sus colaboradores han observado las primeras mutaciones de la vida humana. Como se detalla en un artículo sobre el trabajo publicado este miércoles en 'Nature', analizando los genomas de las células adultas, los científicos pudieron mirar atrás en el tiempo para revelar cómo se desarrolló cada embrión: a partir de la fase de dos células del embrión humano, una de estas células se vuelve más dominante que la otra y conduce a una mayor proporción del cuerpo adulto.

   Una pregunta de larga duración para los investigadores ha sido qué sucede en el desarrollo humano muy temprano, ya que esto ha resultado imposible de estudiar directamente. Ahora, estos investigadores han analizado las secuencias del genoma completo de muestras de sangre (recogidas de 279 personas con cáncer de mama) y han descubierto 163 mutaciones que ocurrieron muy temprano en el desarrollo embrionario de esas personas.

   Una vez identificadas, los científicos usaron mutaciones de la primera, segunda y tercera divisiones del óvulo fertilizado para calcular qué proporción de células adultas resultó de cada una de las dos primeras células en el embrión. Así, encontraron que esas dos primeras células contribuyen de manera diferente a todo el cuerpo. Una célula dio lugar a alrededor del 70 por ciento de los tejidos corporales adultos, mientras que la otra célula tuvo una contribución menor, generando alrededor del 30 por ciento de los tejidos. Esta contribución sesgada continúa para algunas células en la segunda y tercera generación también.

Inicialmente centrados en las células sanguíneas normales de pacientes con cáncer, los investigadores buscaron entonces estas mutaciones en muestras de cáncer que habían sido quirúrgicamente eliminadas de los pacientes durante el tratamiento. A diferencia de los tejidos normales compuestos de múltiples clones de células somáticas, se desarrolla un cáncer a partir de una célula mutante. Por lo tanto, cada mutación embrionaria propuesta debe estar presente en todas las células cancerosas en un tumor, o ninguna de ellas. Esto resultó ser así y mediante el uso de estas muestras de cáncer, los investigadores pudieron validar que las mutaciones se habían originado durante el desarrollo temprano.

UN PUÑADO DE MUTACIONES FRENTE A MILLONES DE VARIACIONES GENÉTICAS HEREDADAS

   El doctor Young Seok Ju, primer autor del Instituto Wellcome Trust Sanger y del Instituto Coreano de Ciencia y Tecnología (KAIST, por sus siglas en inglés), dice: "Ésta es la primera vez que alguien ha visto dónde surgen mutaciones en el desarrollo humano muy temprano. Es como encontrar una aguja en un pajar. Sólo hay un puñado de estas mutaciones, en comparación con millones de variaciones genéticas heredadas, y encontrarlas nos permitió seguir qué sucedió durante la embriogénesis".

   El doctor Iñigo Martincorena, del Instituto Sanger, apunta: "Después de identificar las mutaciones, hemos podido utilizar el análisis estadístico para comprender mejor la dinámica celular durante el desarrollo del embrión. Determinamos la contribución relativa de las primeras células embrionarias al grupo de células sanguíneas adultas y encontramos una célula dominante --que condujo al 70 por ciento de las células de la sangre-- y una célula menor. También secuenciamos células linfáticas y mamarias normales y los resultados sugirieron que la célula dominante también contribuye a estos otros tejidos a un nivel similar. Esto abre una ventana sin precedentes a las primeras etapas del desarrollo humano".

   Durante este estudio, los investigadores también fueron capaces de medir la tasa de mutación en el desarrollo humano temprano por primera vez, hasta tres generaciones de división celular. Trabajos anteriores habían estimado una mutación por división celular, pero este estudio midió tres mutaciones para cada duplicación de células, en cada célula hija.

   Las mutaciones durante el desarrollo del embrión se producen por dos procesos --conocidos como firmas mutacionales 1 y 5--. Estas mutaciones se distribuyen de forma bastante aleatoria a través del genoma y la gran mayoría de ellas no afectará al embrión en desarrollo, pero una mutación que sucede en un gen importante puede conducir a enfermedades como desórdenes del desarrollo.

   El profesor Mike Stratton, autor principal del artículo y director del Instituto Sanger, dice: "Éste es un importante paso adelante en la ampliación de la gama de conocimientos biológicos que se pueden extraer utilizando secuencias del genoma y mutaciones. En esencia, las mutaciones son rastros arqueológicos del desarrollo embrionario que quedan en nuestros tejidos adultos, por lo que si podemos encontrarlos e interpretarlos, podemos entender mejor la embriología humana. Esto es sólo una visión temprana del desarrollo humano, con esperanzas de que haya muchas más en el futuro".