Recrean en laboratorio una característica clave del ADN de la placenta humana

Recrean en laboratorio una característica clave del ADN de la placenta humana

08/01/2025.- Un equipo de investigación multicentro formado por personal del Centro de Investigación Príncipe Felipe (CIPF), la Universidad de Cambridge, el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa CSIC-UAM y la Universidad KULeuven de Bélgica, aporta nuevo conocimiento sobre cómo funcionan los genes de la placenta humana.

Este grupo, en el que han participado Ana Ferrero, Paula Doria y Vicente Pérez por parte del CIPF ha identificado un mecanismo capaz de restaurar los patrones de metilación del ADN —modificaciones químicas que actúan como “interruptores” que activan o silencian genes sin cambiar la secuencia genética— característicos de este tejido esencial para el desarrollo embrionario.

La placenta tiene una forma especial de regular sus genes, con grandes zonas del ADN donde esta regulación es incompleta. Este patrón se repite en muchos mamíferos, también aparece en algunos cánceres y se ha estudiado porque podría estar relacionado con problemas en el embarazo.

En este contexto, las células madre de trofoblasto humano (hTSCs) se han convertido en una herramienta prometedora para estudiar estas características en el laboratorio. Sin embargo, hasta ahora no estaba claro si estas células reproducen fielmente el perfil epigenético del trofoblasto primario.

Este estudio demuestra que las hTSCs presentan un patrón de metilación atípico en comparación con células del trofoblasto temprano, como el trofoectodermo y los citotrofoblastos del primer trimestre. En concreto, estas células muestran una pérdida completa de las PMDs y una metilación localizada en regiones activas de los genes.

Han comprobado que factores como el origen celular, los niveles de oxígeno o las condiciones de cultivo tienen un impacto limitado en estos patrones de metilación, lo que sugiere que el fenómeno responde a mecanismos más específicos. Uno de los hallazgos más relevantes del estudio es la ausencia de expresión del gen DNMT3L en las hTSCs, un regulador clave necesario para establecer nuevas marcas de metilación en el ADN. En condiciones normales, este gen sí se expresa en el trofoblasto humano durante una ventana crítica del desarrollo.

De forma destacada, el equipo logró restaurar las regiones parcialmente metiladas características de la placenta mediante la expresión ectópica de DNMT3L en las hTSCs. Este resultado apunta a un papel conservado de este gen en la regulación epigenética durante el desarrollo embrionario humano.

Estos hallazgos mejoran la comprensión de la biología de la placenta y refuerzan el potencial de las hTSCs como modelo experimental, abriendo nuevas vías para investigar trastornos del embarazo y enfermedades relacionadas con alteraciones epigenéticas.

DOI: 10.1016/j.stem.2024.12.007