Descobreixen com un manyoc de cèl·lules assoleix la forma d'embrió

Barcelona"En un tres i no res, passem d'embrions incerts a calaveres atònites", escrivia l'autor de Mequinensa Jesús Moncada. Entremig, però, passen la vida, els somnis i, abans, el desenvolupament d'aquests embrions, que encara amaga molts dels seus misteris a la ciència. ¿Com es converteix un manyoc de cèl·lules en un ésser viu format per òrgans i teixits diversos? Un equip científic de la Universitat de Califòrnia a Santa Barbara encapçalat pel català Otger Campàs acaba de publicar un estudi a la revista 'Nature' que aporta llum sobre aquesta qüestió. Més concretament, el treball descriu com els embrions assoleixen la forma allargada característica dels individus adults.

Campàs i el seu equip fa vuit anys que s'enfronten a una vella incògnita: coneguda la informació genètica que determina en què s'acabarà convertint un embrió, l'enigma a resoldre és ¿com es trasllada aquesta informació a l'espai físic per materialitzar-se en una forma concreta? El problema és similar a disposar d'uns plànols però no saber com construir l'edifici en l'espai tridimensional. "Abans no teníem tècniques experimentals per estudiar aquest problema —explica Campàs—, però aquests anys n'hem desenvolupat una per mesurar les forces que experimenten les cèl·lules dels embrions i una altra per modificar-les".

L'organisme escollit per posar en pràctica aquestes tècniques ha sigut el peix zebra, una espècie molt utilitzada en laboratoris de tot el món per la seva transparència, que permet veure cadascuna de les cèl·lules de l'embrió, cosa que no es pot fer amb ratolins. "A més —afegeix Campàs–, els processos de desenvolupament d'òrgans en aquests animals estan governats per la mateixa genètica que en els humans".

Gràcies a aquestes tècniques, els investigadors han observat un procés sorprenent. Se sap que tots els vertebrats s'estructuren al voltant d'un eix que ressegueix la columna vertebral, l'anomenat eix cap-cua, i que, durant el desenvolupament de l’embrió, la prolongació global del cos es produeix abans que es formin els diversos òrgans i teixits. Estudiant aquest primer procés d'allargament, Campàs i els seus col·laboradors han vist que, en lloc d'experimentar una deformació com la de la plastilina, el teixit es conforma mitjançant un mecanisme que s'assembla més al bufat del vidre.

Segons els científics, a la cua incipient de l'embrió, les cèl·lules són especialment actives i això fa que, en conjunt, adquireixin les propietats d'un fluid fàcilment deformable. Gràcies a aquest comportament, el teixit es pot allargar fins a assolir la forma final. Un cop fet això, les cèl·lules redueixen l'activitat i el teixit es torna sòlid altre cop, de manera que conserva la nova forma. Curiosament, aquest mecanisme ja el va intuir l'escocès D'Arcy Thompson fa més de cent anys en el llibre 'On growth and from', un text preciós que ha inspirat diverses generacions de científics.

Segons Núria Montserrat, investigadora de l'Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC), "el treball és rellevant perquè mostra una manera molt interessant d'estudiar models teòrics en organismes vius". A banda de l'allargament dels embrions, el mecanisme descrit podria explicar la formació de les extremitats i dels òrgans. I això és justament el que estudien ara els autors de l'estudi. A més, tal com indica Campàs, les tècniques utilitzades en aquesta recerca poden servir per entendre millor el creixement de tumors. "Si es coneix el mecanisme físic de proliferació d'un tumor, es poden buscar fàrmacs que l'inhibeixin", conclou.