Una nueva investigación ha descifrado cómo las comunicaciones erróneas en las células madre sanguíneas pueden causar leucemia, lo que podría allanar el camino para nuevos tratamientos médicos dirigidos que bloqueen este proceso.
Los cánceres de sangre como la leucemia se producen cuando las mutaciones en las células madre hacen que produzcan demasiadas células sanguíneas. Un equipo internacional de científicos, incluidos investigadores de la Universidad de York, ha descubierto cómo estas mutaciones permiten que las células se desvíen de su método normal de comunicarse entre sí, lo que provocó que el desarrollo de las células sanguíneas se descontrole.
Los científicos utilizaron microscopía fluorescente de súper resolución para estudiar la forma en que las células madre sanguíneas se comunican entre sí en tiempo real.
Observaron cómo las células reciben instrucciones de ‘proteínas de señalización’, que se unen a un receptor en la superficie de otra célula antes de transmitir una señal que le indica a la célula cómo comportarse.
Las células madre sanguíneas se comunican a través de las citocinas, que son una de las familias más grandes y diversas de proteínas de señalización y son fundamentales para el desarrollo de las células sanguíneas y el sistema inmunitario.
La comprensión de este proceso llevó a los investigadores al descubrimiento de que las mutaciones asociadas con ciertos tipos de cánceres sanguíneos pueden hacer que las células madre sanguíneas se vuelvan ‘rebeldes’ y se comuniquen sin citocinas.
Las células madre comienzan a transmitir señales no controladas, lo que hace que el sistema normal de desarrollo de células sanguíneas se desborde, produciendo un desequilibrio de glóbulos blancos y rojos saludables y plaquetas.
El profesor Ian Hitchcock, del Instituto de Investigación Biomédica de York y del Departamento de Biología de la Universidad de York, señala que el organismo “produce miles de millones de células sanguíneas todos los días a través de un proceso de señalización de células entre sí. Las citocinas actúan como un supervisor de fábrica, regulando estrechamente este proceso y controlando el desarrollo y la proliferación de los diferentes tipos de células sanguíneas”.
“Nuestras observaciones nos llevaron a un mecanismo previamente desconocido de cómo las mutaciones individuales provocan que las células madre sanguíneas comiencen a enviar señales independientemente de las citocinas, lo que hace que el sistema normal se descontrole y provoque enfermedades como la leucemia –explica–. Comprender este mecanismo puede permitir la identificación de objetivos para el desarrollo de nuevos medicamentos”.
Este equipo de investigación utilizó una combinación de modelos moleculares, biología estructural, biofísica, microscopía de súper resolución y biología celular para demostrar por primera vez que estos receptores específicos en la superficie de las células madre sanguíneas están unidos por citocinas para formar pares.
El coautor del estudio, el profesor Jacob Piehler, de la Universidad de Osnabrück, añade que, “al visualizar directamente los receptores individuales en condiciones fisiológicas bajo el microscopio, pudimos resolver una controversia que ha ocupado el campo durante más de 20 años”.
Por su parte, el profesor Ilpo Vattulainen, de la Universidad de Helsinki, agrega: “Nuestras simulaciones biomoleculares revelaron características sorprendentes sobre la orientación de los pares de receptores activos en la membrana plasmática, explicando cómo las mutaciones hacen posible la activación sin un ligando (como una citocina). Estas predicciones fueron posteriormente confirmadas experimentalmente”.
El primer autor, el doctor Stephan Wilmes, quien comenzó el proyecto como postdoctorado en la Universidad de Osnabrück antes de mudarse a la Universidad de Dundee, explica que “fue realmente inspirador abordar esta cuestión biomédica altamente relevante mediante la aplicación de técnicas biofísicas de vanguardia”.
Fuente: EP