Sabemos a grandes rasgos cómo es una célula, comprendemos parte de sus detalles y creemos entender la bulliciosa vida que hay en su interior, cargado de reacciones químicas y procesos que sustentan la vida. Sin embargo, hay mucho que todavía queda por explorar y, poco a poco, las nuevas tecnologías arrojan luz (o electrones) sobre ello. Por ejemplo, la división celular es un proceso complejo y sabemos que puede ocurrir de varias formas, pero que, en cualquier caso, requiere de unas estructuras llamadas microtúbulos que, como si fueran cuerdas, se enganchan a los fragmentos que componen nuestro ADN para arrastrarlos a uno u otro polo de la célula en división y, así, separarlos en dos antes de dividir la célula. Esas mismas estructuras conforman una suerte de autopistas sobre las que pueden desplazarse moléculas, viajando de un lado a otro para llegar a su destino.

Es evidente que estas estructuras son absolutamente fundamentales para la vida tal y como la conocemos y, sin embargo, hasta ahora no sabíamos exactamente cómo se empezaban a formar. Había ciertas sospechas que de que una proteína llamada complejo anular de γ-tubulina (γ-TuRC para abreviar) actuaba como la base sobre la cual podían crecer más de un millón de microtúbulos. Por desgracia, nunca se había observado la relación precisa entre este complejo de proteínas y los microtúbulos hasta ahora. Porque, recientemente, un grupo de investigadores del Centro de Regulación Genómica (CRG), el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) y el IBMB-CSIC han reconstruido un vídeo del proceso, partiendo de γ-TuRC y formando los primeros segmentos de los microtúbulos. Y, aunque pueda parecer tan fácil como mirar más de cerca lo que ocurre en la célula, el problema no es tan sencillo.

Ver lo invisible

No es fácil observar lo muy pequeño, y los motivos son variados. Por un lado, está claro que lo diminuto escapa a nuestra agudeza visual si no empleamos artefactos capaces de magnificar la imagen. Para cuestiones milimétricas podemos utilizar lentes, pero cuando hablamos de algo tan ínfimo como una molécula necesitamos algo mejor. En esos casos, las lentes se apartan para dar paso a otro tipo de microscopios, los electrónicos. En ellos, en lugar de bombardear al objeto de estudio con partículas de luz (fotones), se utilizan electrones, que el dispositivo registra y convierte en algo interpretable como una imagen. El funcionamiento de esta tecnología es complejo, pero podríamos resumirla diciendo algo así como que los electrones son “más pequeños” que los fotones y nos permiten tener más resolución del objeto que bombardeamos, como si pasáramos de tocar las cosas con guantes gordos a usar unos más finos, notaríamos mejor el relieve.

Por otro lado, el segundo gran problema de observar objetos tan pequeños es que, al menos en biología, suelen ocurrir en poco tiempo. Moléculas que se ensamblan y desensamblan, que se doblan y se retuercen… Por eso, para este propósito no era suficiente utilizar un microscopio electrónico normal y corriente, hacía falta algo que permitiera registrar lo fugaz y no tenemos ninguna tecnología capaz de recoger información que se sucede tan rápido, es una resolución temporal de la que carecemos para estos tamaños. No obstante, hay una alternativa, si no podemos captar algo por ser demasiado rápido, siempre podemos ralentizarlo. Así, el microscopio electrónico pasa a ser un microscopio crioelectrónico, con ese prefijo que hace referencia al frío. Básicamente, podríamos decir que en entornos fríos se dificulta el intercambio de energía de algunas reacciones, ralentizándolo. Y así es como han logrado que el proceso de construcción de los microtúbulos sea “visible”.

Un anillo para dividirlos a todos

Esta investigación ha logrado, por lo tanto, captar un vídeo de 8 segundos en el que se ve cómo se forman microtúbulos a partir de la proteína TuRC, es más, han logrado captar el momento en que se unen los primeros fragmentos de microtúbulo a la proteína, momento en el cual la proteína cambia su forma, cerrándose como un anillo y, entonces sí, obteniendo una geometría que sí permite el crecimiento de cientos de miles de microtúbulos sobre ella. Más allá de lo espectacular que es el vídeo, supone un avance importante en la comprensión de estas estructuras y, por lo tanto, tiene implicaciones a medio y largo plazo sobre la ciencia más aplicada.

Por ejemplo, si comprendemos mejor cómo se forman, podremos atacarlos de forma muy selectiva, evitando que crezcan en las células cancerosas y evitando su división. Hará falta muchísima más investigación para llegar a ello, pero parece que vamos en la dirección correcta.

QUE NO TE LA CUELEN:

• El vídeo no está formado en este caso por una secuencia de fotografías, ya que no están tomadas con luz, peor sí son una secuencia de imágenes, del mismo modo que lo es una animación 3D, con la diferencia, claro está, de que esto es totalmente real.

REFERENCIAS (MLA):

• “Transition of human γ-tubulin ring complex into a closed conformation during microtubule nucleation” Science 10.1126/science.adk6160