Un sofisticado sistema de "control social" que opera entre células vecinas permite a los embriones proteger la pureza de su población de células pluripotentes. que es capaz de generar todos los tejidos corporales. Este sistema funciona mediante la eliminación de células que comienzan a diferenciarse prematuramente, en un proceso mediado por "competencia celular" basado en los niveles de expresión del gen Myc. Este sistema de control es importante para la pluripotencia durante el desarrollo de embriones de mamíferos, y se describe por primera vez en Célula de desarrollo por investigadores del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC).

Cuando los embriones de mamíferos no contienen más de unas pocas docenas de células, algunas de estas células tienen la capacidad de diferenciarse en todos los tipos de células del organismo. Esta capacidad se conoce como pluripotencia, y el líder del estudio, el Dr. Miguel Torres, explicó que en estas primeras etapas el embrión debe conservar y expandir la población de células pluripotentes durante un período de días para producir varios miles de células pluripotentes, suficiente para generar un nuevo organismo individual. Durante este proceso, las células progresan de un estado ingenuo (más pluripotente) a un estado cebado en el que tienen una mayor propensión a diferenciarse.

Hasta ahora, los científicos no han tenido forma de explicar por qué esta expansión en el número de células pluripotentes va acompañada de la muerte espontánea de un gran número de estas mismas células. Lo que se sabía es que las células pluripotentes vecinas comparan sus niveles de un factor llamado Myc, que controla la capacidad de las células para crecer y proliferar. Las células con menos Myc que sus vecinas mueren a través de un proceso conocido como competencia celular; sin embargo, se desconocía por qué la población de células pluripotentes en el embrión contiene células con diferentes niveles de Myc.

Para el nuevo estudio, un equipo multidisciplinario del CNIC utilizó células pluripotentes en las que los niveles de Myc se revelan mediante una señal fluorescente. El equipo también desarrolló una nueva herramienta de análisis de imágenes que les permitió filmar grupos de células pluripotentes vivas. Al rastrear el nivel de Myc en estas poblaciones, los científicos pudieron observar qué células se vuelven "perdedoras" en la competencia celular y mueren, y cuáles se convierten en "ganadores" y sobreviven. La señal fluorescente también permitió al equipo aislar células con niveles altos o bajos de Myc y estudiar sus características. El Dr. Torres dice:"El estudio muestra que el nivel de Myc revela el estado de diferenciación de la célula; las células con más Myc son más ingenuas, en otras palabras más pluripotente, mientras que aquellos con menos Myc están más preparados, o más diferenciado ".

Lo que este descubrimiento implica es que la población de células madre pluripotentes no es pura, debido a la aparición de células cebadas con niveles más bajos de Myc. Curiosamente, cuando las células se dividen, las células hijas muestran una tendencia muy fuerte a conservar el nivel de Myc y el estado de diferenciación de la célula madre. Entonces, cuando el equipo de investigación bloqueó la competencia celular, encontraron que las células diferenciadas se acumulaban en la población de células madre pluripotentes. En otras palabras, la población de células madre pluripotentes se volvió menos pura cuando las células cebadas no pudieron eliminarse mediante la competencia celular.

Los científicos también hicieron el siguiente descubrimiento fascinante. Una vez que el embrión ha acumulado suficientes células pluripotentes para generar un nuevo individuo, estas células necesitan empezar a diferenciarse. El equipo de investigación encontró que en esta etapa poblaciones de células enteras reducen sus niveles de Myc simultáneamente, evitando así la muerte por competición celular e iniciando un proceso coordinado de diferenciación. Las conclusiones a las que llegó el primer autor Covadonga Díaz-Díaz y sus colegas establecen que la competencia celular basada en niveles diferenciales de Myc entre células vecinas actúa como un sistema de "control social", a través del cual los embriones protegen la pureza de la población de células madre pluripotentes al eliminar las células que comienzan a diferenciarse prematuramente.

Según los investigadores, estos resultados también revelan la acción del yin y el yang de genes como Myc. "La capacidad de Myc para regular el crecimiento y la proliferación celular es esencial para el desarrollo embrionario, pero esta misma capacidad hace que la expresión excesiva de Myc en las células de los adultos sea una de las principales causas de cáncer ".