I ricercatori hanno effettuato un esperimento impressionante: integrare un gene di microrganismi unicellulari, i coanoflagellati, nelle cellule di topo. Questi organismi, vecchi di 600 milioni di anni, sono considerati gli antenati viventi più vicini agli animali multicellulari. Ospitano geni essenziali, come Sox, coinvolti nella pluripotenza delle cellule staminali.
Questa capacità delle cellule di trasformarsi in qualsiasi tipo cellulare era precedentemente associata solo agli organismi multicellulari. Tuttavia, la scoperta di questi geni negli organismi unicellulari mette in discussione questa visione, indicando che le basi della pluripotenza precedono la comparsa degli animali.
Quindi il team ha intrapreso un audace esperimento. Ha sostituito il gene Sox2 nelle cellule staminali di topo con il suo equivalente nei coanoflagellati. Queste cellule riprogrammate sono state poi iniettate negli embrioni, dando origine a topi chimerici. Un’impresa che convalida la funzionalità di questi geni ancestrali.
I topi così creati presentavano tratti ibridi, indicatori visibili della presenza di geni coanoflagellati. Questa continuità funzionale illustra il riutilizzo evolutivo dei meccanismi primitivi in organismi più complessi, un’idea che sfida le ipotesi tradizionali.
Questo lavoro fa luce anche sul ruolo dell’evoluzione nel riciclare vecchi geni per soddisfare nuovi bisogni biologici. I geni Sox, originariamente legati a semplici processi cellulari, verrebbero adattati per costruire gli organismi multicellulari di oggi.
Il loro studio apre nuove prospettive nella medicina rigenerativa. Comprendere come questi geni ancestrali influenzano la pluripotenza potrebbe ottimizzare le tecniche di riprogrammazione cellulare, essenziali per il trattamento di malattie come i disturbi neurodegenerativi o per la rigenerazione dei tessuti danneggiati.
Queste scoperte segnano una svolta nello studio delle origini evolutive dei meccanismi cellulari. Dimostrano che l’evoluzione non è lineare, ma sfruttatrice: modella gli esseri viventi riutilizzando e perfezionando vecchie strategie.
Cos’è la pluripotenza?
La pluripotenza si riferisce alla capacità unica di alcune cellule di trasformarsi in qualsiasi tipo di cellula del corpo. È un processo fondamentale nel biologia di sviluppo.
Nei mammiferi appare naturalmente nelle cellule staminali embrionali. Queste cellule, presenti all’inizio dello sviluppo, possono dare origine a diversi organi e tessuti. Questo potenziale si basa su geni specifici, come Sox e POU. Agiscono come interruttori, attivando o disattivando i meccanismi che danno forma alle cellule.
Comprendere la pluripotenza ci consente di manipolare meglio le cellule staminali, con applicazioni promettenti per la rigenerazione dei tessuti o il trattamento delle malattie.
