Los científicos descubren que las células pueden bloquear genes a múltiples niveles, lo que contradice la teoría binaria.
Ingenieros del MIT descubren que las células mantienen la expresión génica en un espectro, lo que redefine las ideas anteriores respecto a la identidad celular y las enfermedades.
Publicado originalmente por Aamir Khollam en The Scientist, el 9 de septiembre de 2025
Los ingenieros del MIT han cuestionado una idea fundamental de la biología al demostrar que la memoria epigenética no es simplemente binaria.
Su investigación revela que las células no solo bloquean los genes en un estado «activo» o «inactivado». En cambio, pueden congelar la expresión en muchos puntos a lo largo de un espectro, lo que abre nuevas preguntas sobre cómo definen las células su identidad.
Durante décadas, los científicos han creído que la metilación del ADN fijaba los genes en estados permanentes de activación o desactivación. Este proceso permite a las células «recordar» quiénes son y evita, por ejemplo, que una célula de la piel se transforme en una neurona.
Domitilla Del Vecchio, profesora de ingeniería mecánica y biológica en el MIT, dijo que su equipo vio algo inesperado. «De acuerdo con los libros de texto, la metilación del ADN tenía la función de bloquear los genes en un estado de activado o desactivado. Pensábamos que esto era un dogma. Pero entonces empezamos a ver resultados que no eran coherentes con eso».
Su grupo modificó genéticamente células ováricas de hámster para que expresaran un gen diana a diferentes niveles. Algunas células brillaban intensamente debido a su alta actividad, otras se atenuaban con una expresión más débil, mientras que otras se apagaban por completo.
Cuando los investigadores introdujeron una breve ráfaga de metilación del ADN, esperaban que la actividad génica se desplazara hacia uno de los extremos. En cambio, las células mantuvieron su configuración inicial.
«Nuestro marcador fluorescente es azul y podemos ver las células brillando en todo el espectro, desde tonos azules brillantes hasta tonos cada vez más tenues hasta que desaparece por completo la luz azul», explicó Del Vecchio. «Cada nivel de intensidad se mantiene a lo largo del tiempo, lo que significa que la expresión génica es gradual, o analógica, y no binaria».
Los estados intermedios son importantes.
Trabajos anteriores habían sugerido que algunas células podrían «congelarse» en una expresión parcial.
Muchos científicos asumieron que se trataba de una condición temporal. Sin embargo, los investigadores del MIT han demostrado que estos niveles intermedios pueden persistir durante más de cinco meses.
El autor principal, Sebastián Palacios, explicó el cambio de pensamiento. «Descubrimos que había un espectro de células que expresaban cualquier nivel entre encendido y apagado. Pensamos: «¿Cómo es esto posible?»».
Estos hallazgos sugieren que las células pueden adoptar estados más variados y estables de lo que se pensaba.
Del Vecchio cree que estas identidades celulares pasadas por alto podrían desempeñar un papel en la salud y la enfermedad. «Nuestro hallazgo abre la posibilidad de que las células se comprometan con su identidad final bloqueando los genes en niveles específicos de expresión génica, en lugar de simplemente estar activas o desactivas. Esto significa que puede haber muchos más tipos de células en nuestro cuerpo de los que reconocemos hoy en día».
Implicaciones para la medicina y la biología
Este descubrimiento añade una nueva dimensión a nuestra comprensión del cáncer y la resistencia a los tratamientos, en los que las células suelen evadir el tratamiento cambiando de estado. También proporciona a los biólogos sintéticos nuevas herramientas con las que diseñar tejidos y órganos con precisión.
Michael Elowitz, profesor del Caltech que no participó en el estudio, elogió el trabajo. «Del Vecchio y sus colegas han demostrado maravillosamente cómo surge la memoria analógica a través de modificaciones químicas en el propio ADN. Como resultado, ahora podemos considerar la posibilidad de reutilizar este mecanismo natural de memoria analógica, desarrollado por la evolución, en la biología sintética».
Palacios calificó el descubrimiento de «alucinante». Añadió: «Creo que vamos a descubrir que esta memoria analógica es relevante para muchos procesos biológicos diferentes».
La investigación recibió el apoyo de la Fundación Nacional para la Ciencia, MODULUS y una beca Vannevar Bush Faculty Fellowship a través de la Oficina de Investigación Naval de los Estados Unidos.
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El estudio se ha publicado en la revista Cell Genomics.
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