Cómo las células dan sentido a este caos al principio del desarrollo de un embrión es una cuestión abierta. La proteína NKX1-2 desempeña un papel crucial, según un nuevo estudio publicado en Stem Cell Reports por la profesora de investigación ICREA Pia Cosma en el Centro de Regulación Genómica (CRG) de Barcelona y la profesora Andrea Califano, presidenta del Chan Zuckerberg Biohub de Nueva York y profesora de la Universidad de Columbia.

NKX1-2 se comporta como un director de orquesta, garantizando hábilmente que las instrucciones genéticas para el desarrollo del embrión se ejecuten correctamente y en el momento adecuado. La proteína ayuda a gestionar la producción y organización de la maquinaria celular para producir proteínas (como los ribosomas) y también es crucial para mantener los cromosomas organizados y distribuidos adecuadamente cuando las células se dividen.

Cuando los investigadores inhibieron experimentalmente la función de NKX1-2 en ratones, descubrieron que el nucléolo (una parte del núcleo que ensambla los ribosomas) estaba gravemente alterado, alterando la capacidad del embrión para producir ribosomas correctamente. También descubrieron que los embriones de 2 a 4 células no podían distribuir los cromosomas correctamente durante la división celular y dejaban de crecer en estas primeras etapas de desarrollo.

"NKX1-2 pertenece a una familia de proteínas que se sabe que desempeña funciones cruciales en el desarrollo temprano y la formación de órganos. Si bien sabíamos que los miembros de esta familia eran importantes en el desarrollo general, el papel específico de NKX1-2, especialmente en las primeras etapas embrionarias, era "No se entiende bien", explica Cosma.

"Resulta intrigante que estos determinantes mecanicistas de la embriogénesis puedan identificarse ensamblando e interrogando una red reguladora de células madre embrionarias de ratón, utilizando metodologías desarrolladas originalmente para la investigación del cáncer", añade el Dr. Califano.

Dadas las similitudes en los procesos de desarrollo temprano entre ratones y humanos, los hallazgos ofrecen nuevas pistas sobre causas inexplicables de problemas de desarrollo, incluidos los abortos espontáneos. Los abortos espontáneos a menudo son el resultado de anomalías cromosómicas, que pueden surgir de problemas como los observados en el estudio:segregación cromosómica inadecuada y errores en la división celular.

Se podrían investigar más investigaciones si existe una contraparte humana que influya en estos procesos fundamentales como lo hace en los ratones, y qué sucede cuando falla.

A pesar de la importancia de NKX1-2 en el desarrollo embrionario temprano, los investigadores sospechan que aún quedan más "conductores" por descubrir. "NKX1-2 se expresa en niveles muy bajos, lo que hace que sea extremadamente difícil de detectar. Es como tratar de encontrar una aguja en un pajar usando métodos tradicionales en biología. Repetir nuestros métodos podría ayudar a encontrar otros elementos raros y críticos que históricamente han sido pasado por alto", dice el Dr. Cosma.