La IGFBP3 es una molécula ampliamente estudiada tanto en procesos patológicos —como el cáncer—, como fisiológicos, y está implicada en la regulación de la proliferación, la diferenciación y la supervivencia celular. En el nuevo estudio han revelado un aspecto hasta ahora desconocido: la importancia de esta proteína durante la embriogénesis pulmonar humana.
Como explica Melissa Acosta-Plasencia, investigadora de la UB y primera autora del artículo junto con el también investigador Joan J. Castellano, «esta proteína ayuda a mantener las células epiteliales pulmonares —aquellas que recubren la superficie interna de los pulmones— en un estado indiferenciado» es decir, les permite conservar su capacidad de convertirse en diferentes tipos celulares.
Posteriormente, conforme el pulmón se desarrolla, la expresión de IGFBP3 debe ser reducida para que tenga lugar la diferenciación celular, un proceso necesario para la formación adecuada del tejido pulmonar. «A medida que avanza la embriogénesis hace falta silenciar esta proteína, lo que nos indica que es clave para mantener las células madre pulmonares», añade la investigadora.
El estudio también ha descrito la interacción entre IGFBP3 y miR-34a, una molécula de tipo microARN que tiene un papel crucial en el control de la expresión de los genes. Desde la semana 8 del desarrollo pulmonar, esta molécula actúa inhibiendo la producción de IGFBP3 en el mesénquima pulmonar y posteriormente en el epitelio, para facilitar la diferenciación celular necesaria en esa fase del proceso de desarrollo.
Simulando el desarrollo pulmonar mediante organoides
El trabajo se ha llevado a cabo gracias a la generación y establecimiento de organoides derivados de pulmones embrionarios entre la semana 8 a la 12 del desarrollo humano, que replican a nivel molecular y celular este órgano. «En nuestro estudio, observamos que la expresión del gen IGFBP3 estaba asociada a las células progenitoras del pulmón embrionario. Por ello, necesitábamos un modelo in vitro que pudiera reproducir esta expresión», subraya la investigadora.
Los organoides, basados en células madre pluripotentes, reproducen en 3D un tejido concreto, en este caso la mucosa pulmonar, con el que se puede interaccionar a diferentes niveles. «Así, hemos podido desde activar procesos de diferenciación celular hasta silenciar genes concretos para evaluar sus efectos sobre el desarrollo pulmonar», detalla.