La aneuploidía, la presencia de un número incorrecto de cromosomas, es frecuente en el desarrollo normal de embriones humanos y representa la principal causa de abortos espontáneos. Un equipo del IRB Barcelona ha creado una tecnología genética que permite generar estos errores y observar cómo se eliminan durante el desarrollo. La herramienta se probó en tejidos epiteliales de la mosca Drosophila.
Más del 80 % de los embriones humanos tempranos contienen células con un número incorrecto de cromosomas, un fenómeno conocido como aneuploidía, que aparece por errores en la separación de los cromosomas durante las primeras divisiones celulares. Sorprendentemente, esos errores desaparecen antes de la implantación; cuando no lo hacen, la aneuploidía provoca abortos. Entender qué células sobreviven y cuáles se eliminan resulta clave para comprender la fertilidad y podría tener implicaciones para enfermedades como el cáncer.
Un equipo del IRB Barcelona liderado por Marco Milán ha desarrollado una herramienta capaz de inducir aneuploidías de forma controlada y marcar con precisión las células afectadas dentro de un tejido vivo. Esta tecnología ofrece una ventana sin precedentes para observar en tiempo real el comportamiento de estas células.
El método, publicado en la revista Cell Genomics, actúa como una tijera molecular que modifica el número de copias de grandes regiones del genoma, generando tanto monosomías (una sola copia) como trisomías (tres copias). “Podemos seleccionar qué pedazo del genoma queremos alterar y ver inmediatamente cómo responden las células”, explica Milán, investigador ICREA del IRB Barcelona. La herramienta se probó en tejidos epiteliales de la mosca Drosophila.
El estudio concluye, por un lado, que el genoma contiene numerosos genes haploinsuficientes, es decir, genes que en una sola copia comprometen el crecimiento y la viabilidad de las células monosómicas. Por otro, que la competición celular acelera su eliminación cuando están rodeadas de células más aptas. La eliminación de las células aneuploides depende tanto del déficit interno de genes como de su entorno inmediato.
Las células monosómicas pierden una de las dos dosis cromosómicas de decenas o centenas de genes clave. Muchos de estos genes son haploinsuficientes, lo que significa que una sola copia no basta para producir suficiente proteína y mantener la maquinaria celular funcionando al máximo.
Entre los genes haploinsuficientes más conocidos figuran aquellos que codifican proteínas ribosomales, componentes esenciales de la fábrica de proteínas. Al reducir la cantidad de una sola subunidad ribosomal, la producción general se ralentiza y se eleva el estrés celular. Este déficit convierte a la célula en una “jugadora débil” dentro del tejido.
Uno de los sistemas desarrollados en el estudio ha permitido inducir células monosómicas dentro de un tejido sano y demostrar que el genoma contiene muchos genes haploinsuficientes más allá de los ribosomales. Estas células resultan eliminadas a través de varios mecanismos moleculares de competición celular.
Los experimentos muestran que las células monosómicas crecen más lentamente, pero su destino final lo determinan sus vecinas. Con el segundo sistema desarrollado, capaz de generar células monosómicas y trisómicas en el mismo tejido, se observó que las células trisómicas pueden acelerar la eliminación de las monosómicas. “Descubrimos que las células ‘más aptas’ empujan literalmente a las aneuploides a la apoptosis; si las dejamos solas, pueden sobrevivir”, detalla Elena Fusari, primera autora del estudio y beneficiaria de una beca de la Fundación “la Caixa”.
Los resultados indican que la interacción entre células resulta tan decisiva como la propia aneuploidía, una idea que abre la puerta al diseño de terapias capaces de modificar el entorno celular para eliminar clones patológicos.
Recrear este conflicto celular ayuda a entender por qué los embriones con altos niveles de aneuploidía se descartan en los laboratorios de fecundación in vitro. “En el campo de la fecundación asistida se está empezando a pensar que vale la pena reevaluar algunos criterios de selección, porque el propio embrión parece poder eliminar las células problemáticas”, señala Fusari. A la vez, comprender las reglas de la competición celular entre células aneuploides permite diseñar estrategias para eliminar células cancerosas, que también presentan aneuploidía dentro de tejidos sanos.
Con la herramienta desarrollada, el equipo del IRB Barcelona planea identificar exhaustivamente todas las regiones haploinsuficientes del genoma de Drosophila. “El objetivo es mapear qué genes activan las alarmas de competición y cómo podemos modular esa respuesta”, concluye Milán. A largo plazo, este conocimiento podría mejorar los tratamientos de reproducción asistida y permitir el desarrollo de fármacos dirigidos contra la aneuploidía, una de las características comunes en muchos tipos de cáncer.
Referencia:
Elena Fusari et al.“Depletion of aneuploid cells is shaped by cell-to-cell interactions” Cell Genomics (2025).
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