DESCIFRAN EL MISTERIO DE LA DIVISIÓN CELULAR

El Instituto de Investigación Biomédica de Barcelona ha llenado un vacío fundamental de conocimiento sobre la formación del componente principal de la división celular, el denominado huso mitótico. La visualización y seguimiento en vivo de los extremos iniciales de los microtúbulos, filamentos que organizan ese ofrece una imagen más comprensible de su arquitectura dinámica. Sus resultados también ayudarán a entender cómo actúan fármacos usados en quimioterapia cuyo blanco son los microtúbulos.

Para cada división de una célula en dos se ensambla una estructura extremadamente compleja, el huso mitótico, resultado de la acción coordinada y finamente equilibrada de multitud de proteínas. Buena parte del tiempo que invierte una célula en dividirse lo dedica a ensamblar y poner a punto esta pieza principal de la división.

“Durante más de diez años solo hemos podido rastrear los finales de los microtúbulos pero no había nada para los inicios lo que suponía un cuello de botella para la investigación del huso mitótico y para entender mejor su función en la división celular”, explica Jens Lüders. El científico alemán es el jefe del grupo Organización Microtubular en el IRB Barcelona, y ha tutelado el estudio que lleva únicamente dos nombres, el suyo y el del francés Nicolás Lecland, primer autor, quien ha desarrollado su doctorado con una beca de “la Caixa” en el IRB.

Los científicos han conseguido demostrar que la proteína gamma tubulina (g-tubulin) se localiza en los inicios de los filamentos microtubulares y se mantiene relativamente estable asociado a estos. Después han preparado un marcador fluorescente que se adhiere a γ-tubulin y que activan mediante foto activación por láser para filmar en vivo la evolución de los extremos iniciales de los microtúbulos en el huso mitótico de células humanas en división.

En la puesta a punto de la tecnología ha sido clave la Plataforma de Microscopía Digital Avanzada compartida por el IRB Barcelona y el Parque Científico de Barcelona, y que está dirigida por el físico francés del IRB, Julien Colombelli.

Los investigadores describen por primera vez dónde se generan dentro del huso la mayor parte de los microtúbulos, cómo evolucionan y cómo se transportan mediante la acción de tres proteínas motor, hacia los polos opuestos de la célula, donde se anclan.

Simultáneamente a este proceso, los extremos opuestos de los filamentos se alargan hacia el centro de la célula donde interactúan con los cromosomas. Cuando el huso esté finalmente dispuesto, los microtúbulos tirarán de los cromosomas para iniciar la división. “Ahora tenemos una visión más completa de la dinámica del huso y de cómo funciona, y podremos usar nuestro nuevo marcador para testar viejas y nuevas hipótesis sobre los mecanismos subyacentes”, subrayó el investigador.

El avance abre además la puerta a comprender mejor el modo de acción de fármacos usados en quimioterapia que tienen como diana a los microtúbulos. Este tipo de fármacos perturban la formación del huso mitótico con la consecuente detención del ciclo celular y por lo tanto interfiriendo en el crecimiento del tumor. Comprender mejor las diferencias en cuanto a la organización y función del huso mitótico de células tumorales y células sanas y cómo responden ante los fármacos antitumorales es esencial para optimizar los tratamientos, por ejemplo, identificando nuevos fármacos más específicos o nuevas dianas.