Investigadores chinos han identificado una región de señalización crucial en el desarrollo embrionario temprano de mamíferos, lo que proporciona información teórica esencial para abordar trastornos congénitos como defectos cardíacos y para el avance de la medicina regenerativa, según un estudio publicado el miércoles en la revista Cell.
Durante el desarrollo temprano de los mamíferos, grupos de células embrionarias determinan la formación de órganos vitales como el corazón, los pulmones y el hígado, un proceso fundamental para la investigación en ciencias de la vida.
Para descubrir el origen de las malformaciones orgánicas, un equipo dirigido por Lin Chengqi, profesor de la Universidad del Sureste, realizó un análisis ómico espacial de células individuales en embriones de ratón, mapeando el proceso dinámico de formación de órganos.
Su trabajo reveló una zona de determinación de primordios, una región crítica donde emergen los primordios de órganos tempranos, las primeras estructuras rudimentarias de los órganos en desarrollo, durante el desarrollo embrionario.
«La ómica espacial actúa como un GPS celular, rastreando simultáneamente los datos de posición espacial y los perfiles de expresión génica», explicó Lin, señalando que su equipo dedicó seis años a construir embriones digitales completos con resolución unicelular y a analizar la expresión génica en más de 100.000 células.
Descubrieron que cuando los embriones de ratón alcanzan los 7,75 días de desarrollo, aparece un dominio de señalización único en el límite interno-externo del embrión: la zona de determinación de primordios.
Esta zona expresa múltiples genes de señalización de receptores, creando un microambiente único capaz de integrar las entradas reguladoras de múltiples capas germinales para impulsar de forma coordinada el desarrollo de los primordios cardíacos y del intestino anterior.
Estas señales microambientales se traducen posteriormente en programas selectivos de expresión génica que inician la formación del corazón y otros primordios orgánicos.
«El descubrimiento confirma que las alteraciones del microambiente de esta zona, ya sean genéticas o ambientales, durante esta delicada fase del desarrollo pueden provocar malformaciones en los primordios orgánicos», afirmó Luo Zhuojuan, profesor de la universidad.
Subrayó que la investigación ofrece conocimientos sin precedentes a nivel de células individuales sobre el momento y el posicionamiento espacial del desarrollo de los órganos, lo que ayuda a prevenir defectos de nacimiento y abre nuevas vías para estudiar la regeneración de órganos y los orígenes del cáncer.
