Un nuevo descubrimiento de la Facultad de Medicina de la Universidad de Virginia ha arrojado luz sobre cómo se forman nuestro tracto digestivo, los pulmones y el hígado, y ese hallazgo podría tener importantes implicaciones para nuestra comprensión del cáncer.

Durante el desarrollo de los mamíferos, el estómago, el colon, los intestinos, el páncreas, el hígado, los pulmones, el esófago, la faringe (garganta) y la tiroides se forman a partir de lo que se denomina ´tubo intestinal primitivo´.

Pero los científicos no saben exactamente qué es lo que hace que las células indistintas del tubo intestinal se conviertan, o se ´diferencien´, en los distintos órganos. ¿Cómo sabe exactamente una célula del tubo intestinal que debe convertirse en parte de nuestro pulmón en lugar de nuestro estómago?

Este trabajo, publicado en la revista científica ´Nature Communications´, ha encontrado respuestas revelando cómo el material genético llamado cromatina interactúa con otros factores para activar y desactivar genes para llevar a cabo esta transformación esencial.

"El desarrollo de los intestinos es un proceso dinámico fascinante, del que podemos aprender cómo el mismo genoma puede crear muchos tipos diferentes de células en distintos órganos. Sabíamos que los genes que se utilizan en los distintos órganos empezarían a mostrar algunas diferencias en las primeras etapas del desarrollo, pero ésta es la primera vez que descubrimos cómo esas diferencias son controladas por la cromatina durante el proceso de formación de los órganos", explica el líder de la investigación, Chongzhi Zang.

Zang y sus colegas utilizaron una tecnología genómica de vanguardia denominada "ATAC-seq de célula única" para crear un "mapa" detallado de los cambios en el patrón de cromatina que tienen lugar dentro de las células individuales del tubo intestinal durante la formación de órganos en ratones. De este modo, han colmado muchas lagunas importantes en nuestra comprensión del proceso de desarrollo de órganos en los mamíferos.

El equipo descubrió que la cromatina presenta una dinámica diferente en las células que se convierten en el hígado, por ejemplo, que en las que se convierten en los pulmones. La cromatina interactúa con los llamados "factores de transcripción" en una elegante disposición que entrena a las células para las importantes tareas que están destinadas a desempeñar. Más adelante en el desarrollo, estas interacciones refinarán aún más los órganos emergentes, permitiendo que el intestino, por ejemplo, se subdivida en intestino grueso e intestino delgado.

Es importante que este complejo proceso se desarrolle con precisión. Los investigadores descubrieron que los errores pueden tener consecuencias nefastas, interrumpiendo, por ejemplo, el desarrollo saludable del páncreas y los intestinos en ratones de laboratorio. Los cambios dramáticos observados en el páncreas incluían la formación de muchas estructuras grandes, similares a quistes.

Los investigadores señalan que los errores de "destino celular" se producen en las primeras fases del cáncer de páncreas, dando lugar a lesiones precancerosas. Por tanto, comprender el proceso de desarrollo del órgano y lo que puede fallar podría ofrecer importantes conocimientos sobre la formación de ciertos tumores cancerosos.

"Una mejor comprensión del funcionamiento de los genes en el genoma durante el desarrollo de los órganos puede darnos una idea de los mecanismos que subyacen a la iniciación de muchos tipos de cáncer. Utilizamos tecnologías de vanguardia para abordar estos complejos problemas y creemos que estos descubrimientos fundamentales, paso a paso, acabarán inspirando el desarrollo de nuevas terapias y beneficiando a los pacientes de cáncer en el futuro", remacha Zang.