Los investigadores del Wellcome Trust Sanger Institute y sus colaboradores observaron las primeras mutaciones de la vida humana. Al analizar los genomas de las células adultas, los científicos pudieron mirar atrás en el tiempo para revelar cómo se desarrolló cada embrión.
Publicado en Naturaleza , el estudio muestra que desde la etapa de dos células del embrión humano, una de estas células se vuelve más dominante que la otra y conduce a una mayor proporción del cuerpo adulto.
Una pregunta de larga data para los investigadores ha sido qué sucede en el desarrollo humano muy temprano, ya que esto ha resultado imposible de estudiar directamente. Ahora, los investigadores han analizado las secuencias completas del genoma de muestras de sangre recolectadas de 279 personas con cáncer de mama y descubrieron 163mutaciones que ocurrieron muy temprano en el desarrollo embrionario de esas personas.
Una vez identificados, los investigadores utilizaron mutaciones de la primera, segunda y tercera división del óvulo fertilizado para calcular qué proporción de células adultas resultó de cada una de las dos primeras células del embrión. Descubrieron que estas dos primeras células contribuyen de manera diferente atodo el cuerpo. Una célula da lugar a aproximadamente el 70 por ciento de los tejidos del cuerpo adulto, mientras que la otra célula tiene una contribución menor, lo que lleva a aproximadamente el 30 por ciento de los tejidos. Esta contribución sesgada continúa para algunas células en la segunda y tercera generacióntambién.
Originalmente señalado en células sanguíneas normales de pacientes con cáncer, los investigadores buscaron estas mutaciones en muestras de cáncer que habían sido extirpadas quirúrgicamente de los pacientes durante el tratamiento. A diferencia de los tejidos normales compuestos por múltiples clones de células somáticas, un cáncer se desarrolla a partir de una célula mutantePor lo tanto, cada mutación embrionaria propuesta debería estar presente en todas las células cancerosas en un tumor, o en ninguna de ellas. Esto resultó ser el caso, y al usar estas muestras de cáncer, los investigadores pudieron validar que las mutaciones teníanse originó durante el desarrollo temprano.
El Dr. Young Seok Ju, primer autor del Instituto Wellcome Trust Sanger y el Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea KAIST, dijo: "Esta es la primera vez que alguien ve dónde surgen mutaciones en el desarrollo humano muy temprano.Es como encontrar una aguja en un pajar. Solo hay un puñado de estas mutaciones, en comparación con millones de variaciones genéticas heredadas, y encontrarlas nos permitió rastrear lo que sucedió durante la embriogénesis ".
El Dr. Inigo Martincorena, del Instituto Sanger, dijo: "Habiendo identificado las mutaciones, pudimos usar el análisis estadístico para comprender mejor la dinámica celular durante el desarrollo embrionario. Determinamos la contribución relativa de las primeras células embrionarias a la célula sanguínea adultaagrupamos y encontramos una célula dominante, que condujo al 70 por ciento de las células sanguíneas, y una célula menor. También secuenciamos células linfáticas y mamarias normales, y los resultados sugirieron que la célula dominante también contribuye a estos otros tejidos de manera similarnivel. Esto abre una ventana sin precedentes a las primeras etapas del desarrollo humano ".
Durante este estudio, los investigadores también pudieron medir la tasa de mutación en el desarrollo humano temprano por primera vez, hasta tres generaciones de división celular. Investigadores anteriores habían estimado una mutación por división celular, pero este estudio midió tres mutacionespor cada duplicación de células, en cada célula hija.
Las mutaciones durante el desarrollo del embrión se producen por dos procesos, conocidos como firmas mutacionales 1 y 5. Estas mutaciones se distribuyen de manera bastante aleatoria a través del genoma, y la gran mayoría de ellas no afectará al embrión en desarrollo. Sin embargo, una mutaciónque ocurre en un gen importante puede conducir a enfermedades como trastornos del desarrollo.
El profesor Sir Mike Stratton, autor principal del artículo y director del Instituto Sanger, dijo: "Este es un paso significativo hacia adelante en la ampliación de la gama de conocimientos biológicos que se pueden extraer utilizando secuencias y mutaciones del genoma. Esencialmente, las mutaciones sonrastros arqueológicos del desarrollo embrionario que quedan en nuestros tejidos adultos, por lo que si podemos encontrarlos e interpretarlos, podemos entender mejor la embriología humana. Esta es solo una visión temprana del desarrollo humano, con la esperanza de que haya muchos más en el futuro ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Wellcome Trust Sanger . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :