En el momento de la fertilización, los genes en el esperma y el óvulo que se fertilizan se apagan. Para que se desarrolle un nuevo embrión, deben estar encendidos, pero ¿cómo?

La respuesta es desconocida, lo que parece notable para un evento tan fundamental al comienzo de la vida embrionaria, y durante décadas se pensó que los genes en los embriones humanos permanecían en silencio durante varios días después de la fertilización. Sin embargo, hallazgos recientes muestran que se encienden casi de inmediato.

Ahora que esto se reconoce, los científicos han producido quizás el primer modelo de cómo funciona el interruptor para iniciar el desarrollo embrionario.

El modelo ha sido desarrollado por el profesor Tony Perry del Departamento de Ciencias de la Vida de la Universidad de Bath, con sus colegas la Dra. Maki Asami, también de Bath, y el Dr. Brian Lam y el profesor Giles Yeo de la Universidad de Cambridge. Su trabajo se publica en Trends in Cell Biology de este mes. .

El modelo sugiere que la miríada de eventos que acompañan a la fertilización actúan de forma sinérgica para activar la expresión génica del embrión. Para enfatizar que el cambio ocurre al comienzo del desarrollo, la pieza toma prestada de "Under Milk Wood", de Dylan Thomas:"Para comenzar por el principio".

El profesor Perry y sus colegas han ampliado el modelo para predecir algo bastante sorprendente:que el interruptor que inicia la formación del embrión también puede iniciar el cáncer.

El comienzo del cáncer y la vida embrionaria

A menudo, cuando se diagnostica el cáncer, la enfermedad ya está avanzada y, en algunos casos, se está acabando el tiempo. Sabemos poco acerca de cuántos cánceres comienzan. Puede ser como encender el papel táctil azul de un fuego artificial, que se ha ido hace mucho tiempo cuando ves la brillante variedad de colores. ¿Cómo podemos descubrir la naturaleza de este fusible, para que tan pronto como se encienda, podamos detectarlo y apagarlo antes de que se desarrolle el cáncer?

Aquí es donde encaja una mejor comprensión del comienzo de la vida embrionaria. Los genes en un embrión necesitan un interruptor para ponerse en marcha después de la fertilización, como el papel táctil en el cáncer.

El profesor Perry y su equipo descubrieron previamente que el cambio en los embriones involucra genes, llamados oncogenes, que juegan un papel clave en el cáncer.

Hay muchos procesos y actores involucrados en el desarrollo embrionario cuyas funciones aún no comprendemos. Por ejemplo, no sabemos cómo se activa el interruptor de arranque.

"El interruptor que activa la expresión génica del embrión probablemente esté relacionado con cambios en la forma en que se empaqueta el genoma embrionario, llamados cambios epigenéticos, pero no sabemos cuáles son estos cambios o cómo se controlan", dijo el profesor Perry. ¿Cómo se puede utilizar esta idea incompleta sobre los embriones para comprender el cáncer?

Uso de embriones para comprender los orígenes del cáncer

El proceso de fertilización es predecible y la formación de un nuevo embrión (por ejemplo, un embrión de ratón) se puede estudiar en todas las etapas de un plato. Este no es el caso del cáncer, cuyo origen aún no se puede estudiar en el ambiente controlado de un laboratorio. Estudiar embriones nos permite identificar el interruptor embrionario y revelar cómo se activa. Esto nos mostrará dónde mirar para iluminar el origen del cáncer:la iluminación del papel táctil azul.

"Este enfoque es prometedor dado que actualmente no tenemos forma de estudiar los eventos iniciadores del cáncer", dijo el profesor Perry.

"En términos moleculares, ni siquiera sabemos cómo se ve el papel táctil azul. Comprender el interruptor que inicia un nuevo embrión proporciona una plataforma experimental para revelar cómo se enciende la mecha en el cáncer".

La idea está en una etapa inicial, pero comienza con un modelo de cómo se forman naturalmente los embriones sanos:comenzar por el principio. Si es correcto, el modelo abrirá una ventana nueva y explotable sobre los procesos que inician el cáncer mucho antes de que se diagnostique la enfermedad clínica.

A su debido tiempo, esto promete revelar nuevos marcadores de diagnóstico que pueden usarse para anticipar y prevenir el cáncer. + Explora más

Los genes se activan en el embrión humano desde el principio