Peste 80 % din embrionii umani timpurii conțin celule cu un Număr incorect de cromozomiun fenomen cunoscut sub numele de Aneuploidiecare apare din cauza erorilor în separarea cromozomilor în timpul primelor diviziuni celulare. Surprinzător, aceste erori dispar înainte de implantare; Când nu o fac, aneuploidia provoacă avorturi. Înțelegerea a ceea ce celulele supraviețuiesc și care sunt eliminate este esențială pentru înțelegerea fertilității și ar putea avea implicații asupra bolilor precum cancerul.
O echipă din IRB Barcelona condusă de Marco Milan A dezvoltat un instrument capabil să inducă aneuploide într -un mod controlat și să marcheze cu exactitate celulele afectate într -un țesut viu. Această tehnologie oferă o fereastră fără precedent pentru a observa în timp real comportamentul acestor celule.
Instrumentul este capabil să inducă aneuploide într -un mod controlat și să marcheze cu exactitate celulele afectate într -un țesut viu. De asemenea, permite observarea în timp real comportamentul acestor celule
Metoda, publicată în revistă Genomica celularăacționează ca un Foarfece moleculare care modifică numărul de copii ale regiunilor mari ale genomului, generând atât de mult Monosomii (o singură copie) ca Trisomii (trei exemplare). „Putem selecta ce piesă din genom dorim să modificăm și să vedem imediat cum răspund celulele”, explică Milano, cercetătorul IRB IRB IRB. Instrumentul a fost testat în țesuturile flypiteliale Drosophila.
Studiul concluzionează, pe de o parte, că genomul conține numeroase haploine gene suficiente, adică gene care într -o singură copie compromit creșterea și viabilitatea celulelor monosomice. Pe de altă parte, acea competiție celulară accelerează eliminarea acesteia atunci când sunt înconjurate de celule mai potrivite. Eliminarea celulelor aneuploide depinde atât de deficitul de gene intern al genelor, cât și de împrejurimile lor imediate.
Când lipsește o copie
Celulele monosomice pierd una dintre cele două doze cromozomiale de zeci sau sute de gene cheie. Multe dintre aceste gene sunt haploine umane, ceea ce înseamnă că o singură copie nu este suficientă pentru a produce suficiente proteine și pentru a menține utilaje celulare care funcționează la maxim.
Printre cele mai cunoscute gene haploinficiente se numără cei care codifică Proteine ribozomalecomponente esențiale ale fabricii de proteine. Prin reducerea cantității unei singure subunități ribozomale, producția generală încetinește și stresul celular crește. Acest deficit face ca celula să fie un „jucător slab” în interiorul țesutului.
Studiul relevă că numeroase celule cu o singură copie a anumitor gene sunt eliminate de mecanismele de concurență celulară atunci când sunt induse în țesuturile sănătoase
Unul dintre sistemele dezvoltate în studiu a permis inducerea celulelor monosomale într -un țesut sănătos și a demonstrat că genomul conține multe gene haploinficiente dincolo de ribozomal. Aceste celule sunt eliminate prin mai multe mecanisme moleculare ale concurenței celulare.
Concurența celulară
Experimentele arată că celulele monosomice cresc mai lent, dar destinația lor finală este determinată de vecinii lor. Cu cel de -al doilea sistem dezvoltat, capabil să genereze celule monosomice și trisomice în același țesut, s -a observat că celulele trisomice pot accelera eliminarea monosomală. „Descoperim că celulele„ cele mai potrivite ”împing literalmente aneuploidele la apoptoză; dacă le lăsăm în pace, pot supraviețui”, spune el Elena Fusariprimul autor al studiului și beneficiarul unei burse a Fundației „La Caixa”.
Interacțiunea dintre celule este la fel de decisivă ca aneuploidia în sine, o idee care ar putea duce la terapii capabile să modifice mediul celular pentru a elimina clonele patologice
Rezultatele indică faptul că interacțiunea dintre celule este la fel de decisivă ca aneuploidia în sine, o idee care deschide ușa către proiectarea terapiilor capabile să modifice mediul celular pentru a elimina clonele patologice.
Fertilitate și oncologie
Recrearea acestui conflict celular ajută la înțelegerea de ce embrionii cu niveluri ridicate de aneuploidie sunt aruncate în laboratoarele de fertilizare In vitro. „În domeniul fertilizării asistate, începe să creadă că merită să re -evaluați unele criterii de selecție, deoarece embrionul în sine pare să elimine celulele problematice”, spune Fusari. În același timp, înțelegerea regulilor concurenței celulare dintre celulele aneuploide vă permite să proiectați strategii pentru a elimina celulele canceroase, care au, de asemenea, aneuploidie în țesuturile sănătoase.
Înțelegerea regulilor concurenței celulare dintre celulele aneuploide vă permite să proiectați strategii pentru eliminarea celulelor canceroase, care au, de asemenea, aneuploidie în țesuturile sănătoase
Odată cu instrumentul dezvoltat, echipa IRB Barcelona intenționează să identifice în detaliu toate haploinele regiuni suficiente ale genomului din Drosophila. “Scopul este de a mapa ceea ce genele activează alarmele de concurență și cum putem modula acest răspuns”, concluzionează Milano. Pe termen lung, aceste cunoștințe ar putea îmbunătăți tratamentele de reproducere asistată și ar permite dezvoltarea Droguri îndreptate împotriva aneuploidieiuna dintre caracteristicile comune în multe tipuri de cancer.
Referinţă:
Elena Fusari și colab. „Epuizarea celulelor aneuploide este modelată de interacțiuni celule la celule” Genomica celulară (2025).
Drepturi: Commons Creative.