Ahora, investigadores de la Universidad Queen Mary de Londres (QMUL), en el Reino Unido, han descubierto una parte importante del mecanismo que interviene en la separación de los cromosomas durante la división celular, para que un juego completo vaya a cada una de las nuevas células.

“Durante la división celular, una célula madre se divide en dos células hijas, y durante este proceso el ADN de la célula madre, envuelto en forma de cromosomas, se divide en dos juegos iguales. Para ello, unas estructuras en forma de cuerda llamadas microtúbulos capturan los cromosomas en un lugar especial llamado cinetocoro y separan el ADN”, explica el Dr. Viji Draviam, profesor titular de biología estructural celular y molecular de la Facultad de Ciencias Biológicas y Químicas de la QMUL.

“Hemos identificado dos proteínas -pequeñas máquinas moleculares- que permiten la correcta unión entre los cromosomas y los microtúbulos. Cuando estas proteínas no funcionan correctamente, las células pueden perder o ganar un cromosoma. Este hallazgo nos permite vislumbrar un paso importante en el proceso de división celular.”

El estudio, que se publica hoy (viernes 28 de julio de 2017) en la revista Nature Communications, ayuda a explicar la condición conocida como aneuploidía – cuando las células terminan con el número incorrecto de cromosomas.

Utilizando microscopios de alta resolución para grabar en vídeo el funcionamiento interno de las células humanas vivas, la Dra. Draviam y sus colegas de la Universidad de Cambridge (Reino Unido) y del Laboratorio Europeo de Biología Molecular de Heidelberg (Alemania), descubrieron que dos proteínas -la quinasa Aurora-B y la fosfatasa PP2A unida a BubR1- actúan en oposición entre sí, añadiendo o eliminando grupos fosfato respectivamente, para controlar correctamente la unión de los microtúbulos a los cromosomas.

El coautor Duccio Conti, que es estudiante de doctorado del Dr. Draviam, dijo: “Descubrimos que el equilibrio entre la quinasa Aurora-B y la fosfatasa unida a BubR1 es importante para mantener un número correcto de cromosomas en las células humanas”.

Comprender los mecanismos moleculares subyacentes de la división celular podría ayudar a tratar una serie de enfermedades y trastornos.

“Los cánceres agresivos suelen mostrar un número irregular de cromosomas. Las células humanas normales suelen tener 23 pares de cromosomas; sin embargo, las células cancerosas pueden tener 50 o más cromosomas. Para diagnosticar específicamente la razón subyacente de la aneuploidía y también para dirigirnos específicamente a la aneuploidía o tratarla, hay que entender qué causa la aneuploidía en primer lugar”, añadió el Dr. Draviam.

Algunas personas nacen con mutaciones que las predisponen a la aneuploidía. Una de estas condiciones es la aneuploidía variegada en mosaico (MVA), en la que los pacientes carecen de una pequeña parte de la proteína BubR1. Se trata de una enfermedad muy rara, pero los afectados pueden sufrir microcefalia (cabeza más pequeña de lo normal), crecimiento restringido, problemas en el cerebro y el sistema nervioso, retraso en el desarrollo, discapacidad mental y convulsiones, además de tener un mayor riesgo de cáncer.

El Dr. Draviam dijo: “Será útil ver cuáles son los niveles de AuroraB quinasa en los pacientes con MVA que carecen de porciones del gen BubR1 en su ADN. Para contrarrestar la pérdida de BubR1 en estos pacientes, quizás se podría reducir la Aurora-B. También tenemos curiosidad por saber si los cromosomas se capturan normalmente en los pacientes que carecen de la fosfatasa unida a BubR1. Esto podría revelar nuevas formas de abordar los cambios adicionales en el número de cromosomas que se observan en los pacientes que sufren mutaciones en BubR1.

“En los tratamientos de fertilidad, será útil estudiar los niveles de estas dos proteínas en el cinetocoro para seleccionar los óvulos sanos que se implantarán en el útero de las mujeres para darles la mejor oportunidad de lograr un embarazo exitoso”.

El Dr. Draviam concluyó: “Al contribuir a una comprensión molecular del proceso de segregación cromosómica, este trabajo apoyará el desarrollo futuro de marcadores predictivos o dianas farmacológicas para una variedad de trastornos vinculados a un número irregular de cromosomas”.