Un grup d'investigadors de l'Institut de Biologia Molecular de Barcelona del CSIC (IBMB-CSIC), ubicat al Parc Científic de Barcelona,ha desenvolupat una metodologia que permet observar i manipular el creixement i la divisió cel·lular en un organisme viu, la mosca Drosophila, durant una etapa del seu procés de desenvolupament. Gràcies a aquesta metodologia, han aconseguit identificar varies rutes de senyalització que controlen la coordinació d'ambdós processos. El treball, que aporta informació sobre la lògica interna que segueixen aquests mecanismes, pot contribuir a entendre millor com operen en moltes altres situacions de desenvolupament normals i anòmales, com passa en el cas del càncer. Els autors de l'estudi, que s'ha publicat avui a la revista PLoS Biology (doi: 10.1371/journal.pbio.1000079) són Enrique Martín Blanco, Nikolay Ninov i Cristina Manjon.

”

Una de les incògnites fonamentals en l’àmbit de la biologia molecular és conèixer de quina manera es coordinen el creixement i la divisió cel·lular durant el desenvolupament, és a dir, quines senyals indiquen a una cèl·lula que comenci o deixi de créixer i iniciï o interrompi el procés de divisió. Aquests dos processos complementaris s’han estudiat àmpliament sobre cultius cel•lulars, però no es coneix ben bé com funcionen, in vivo, sobre organismes.

Els investigadors de l’IBMB-CSIC han desenvolupat una metodologia per observar i manipular la divisió i el creixement cel·lular de la mosca Drosophila durant la formació del seu epiteli abdominal. Gràcies a aquesta metodologia, basada en l’ús de la combinació de la microscopia no invasiva d’alta resolució i la recombinació genètica, han aconseguit identificar diverses rutes de senyalització que controlen la coordinació d’ambdós processos: l’enzima PI-3-quinasa, l’ecdisona (hormona de la muda dels insectes) i el factor de creixement EGF.

Tal i com han pogut observar els investigadors, l’activació de la PI-3-quinasa desencadena el creixement de les cèl·lules. Quan les cèl·lules arriben a tenir una mida determinada, s’activa l’ecdisona i les cèl·lules deixen de créixer per començar a dividir-se. En dividir-se les cèl·lules, explica Martín Blanco, les seves dimensions es redueixen progressivament fins que arriba un moment en què la divisió es va reduint i, sense deixar de dividir-se, les cèl·lules tornen a augmentar de mida. En aquest moment dues cascades són necessàries simultàniament, la PI-3-quinasa i el factor de creixement EGF.

La incorporació de cèl·lules mutants, a les quals se’ls havia anul·lat el receptor d’alguna de les tres vies de senyalització (factor EGF, PI-3-quinasa o de l’ecdisona), ha permès observar que són aquestes rutes les que senyalitzen i desencadenen cada una de les fases del procés. Així, els investigadors han pogut veure que les cèl·lules en què el receptor de l’ecdisona no funciona, no es divideixen quan han de fer-ho.

El descobriment té rellevància per conèixer millor els mecanismes bàsics de creixement i divisió cel·lular, tant en condicions normals com en situacions anòmales, com el càncer. Se sap, per exemple, que en múltiples casos la proliferació de cè·lules cancerígenes està relacionada amb respostes hormonals o amb l’activació permanent de les rutes PI-3-quinasa o EGF, que tal i com s’ha vist en aquest treball, senyalitzen l’inici i la progressió de la divisió cel·lular durant el desenvolupament.