Un virus de 500 millones de años ayuda al desarrollo del embrión

Los investigadores descubren que cuando solo hay dos células en el ovocito, la expresión de la proteína vírica Mervl-gag es alta

Investigadores del Centro Nacional de Investigaciones Ontológicas (CNIO) describen por primera vez el papel que algunos virus juegan en la fecundación, concretamente en el paso a la pluripotencia, cuando el ovocito pasa de tener dos a cuatro células. Concretamente, el material genético de los hoy llamados ‘retrovirus endógenos’ se integró en el genoma de los seres posiblemente protagonistas de la explosión Cámbrica, una época hace más de 500 millones de años en que los mares del planeta vivieron un boom de biodiversidad.

A lo largo de la última década se ha descubierto que las secuencias genéticas procedentes de esos virus constituyen al menos el 8-10 % del genoma humano. La investigación que ahora se publica en Science Advances demuestra que el retrovirus endógeno MERVL marca el ritmo en el desarrollo del embrión, concretamente durante el paso específico de la transición de totipotencia a pluripotencia, y explica el mecanismo por el que esto sucede.

Antes de la pluripotencia cada una de las dos células del embrión es totipotente, es decir, podría desarrollarse en un organismo independiente; las cuatro células de la fase siguiente no son totipotentes, pero sí pluripotentes, porque pueden diferenciarse en células de cualquier tejido especializado del cuerpo.

Palabras de los investigadores

Para Sergio de la Rosa y Nabil Djouder, primer firmante y autor senior respectivamente, el hallazgo es relevante para el área de la medicina regenerativa y en la creación de embriones artificiales, porque abre una nueva vía para generar líneas celulares estables en las fases de totipotencia. Djouder dirige el Grupo de Factores de Crecimiento, Nutrientes y Cáncer del CNIO.

Este nuevo mecanismo de acción implica a Uri, un gen que investiga a fondo el grupo de Djouder. Hace años descubrieron que si se elimina URI en animales de laboratorio los embriones ni siquiera llegan a desarrollarse. De la Rosa quiso saber por qué, y fue así como descubrió su relación con el retrovirus MERVL.

Sus resultados muestran que una de las funciones de URI es hacer posible la acción de moléculas esenciales para adquirir pluripotencia; si URI no actúa, tampoco lo hacen los factores de pluripotencia y la célula queda en un estado de totipotencia. Y resulta que es una proteína del retrovirus endógeno, MERVL-gag, la que a su vez modula la acción de Uri.

Los investigadores encuentran que, durante la fase de totipotencia, cuando solo hay dos células en el ovocito, la expresión de la proteína vírica Mervl-gag es alta; esta proteína se une a URI y le impide actuar. Pero poco a poco los niveles cambian, de manera que bajan los de proteína vírica Mervl-gag y Uri puede entrar en acción: aparece la pluripotencia.

En otras palabras, la relación a tres bandas entre la proteína de un virus, Uri y los factores de pluripotencia está modulada de manera muy fina, “para dar tiempo suficiente al embrión para ajustarse y coordinar la transición suave de la totipotencia a la pluripotencia, y la especificación del linaje celular durante el desarrollo embrionario”, concluye Djouder.