¿Cómo decide una célula madre si convertirse en glóbulo rojo, plaqueta o glóbulo blanco? La respuesta puede estar en una especie de “lenguaje secreto” del ADN que científicos del Centro de Regulación Genómica (CRG) en Barcelona han comenzado a descifrar. Su estudio, publicado en la prestigiosa revista Cell, revela por primera vez cómo pequeñas piezas de ADN llamadas potenciadores (enhancers) trabajan en combinación con proteínas reguladoras —los llamados factores de transcripción— para activar o silenciar genes dependiendo del estado y tipo de célula.

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El equipo, liderado por el investigador Lars Velten, analizó más de 64.000 secuencias sintéticas de ADN en células madre de la sangre de ratón. Descubrieron que las proteínas que regulan los genes pueden comportarse como activadores o represores según el contexto, y que ciertas combinaciones de estas proteínas pueden incluso anularse entre sí, funcionando como un sofisticado sistema de equilibrio.

“Lo que hemos visto es que el ADN no sigue reglas simples. Un mismo conjunto de factores puede dar lugar a resultados completamente distintos dependiendo de cómo estén combinados y en qué proporciones se encuentren”, explica Velten.

Uno de los hallazgos más sorprendentes es que algunos potenciadores solo se activan cuando hay un desequilibrio preciso entre dos proteínas específicas. En otras palabras, estas secuencias son capaces de “leer” las proporciones de proteínas en la célula y decidir si se enciende o no un gen. Este mecanismo permite a las células madre decidir con precisión a qué tipo de célula deben transformarse.

El estudio también permitió a los investigadores diseñar potenciadores artificiales desde cero con capacidad de activarse solo en determinados tipos de células sanguíneas. Esta tecnología podría aplicarse en el futuro para crear tratamientos genéticos más dirigidos, por ejemplo, para activar un gen terapéutico solo en células enfermas.

Además, los científicos comprobaron que estos mecanismos se pierden en algunas líneas celulares utilizadas habitualmente en laboratorios, como la K562 (derivada de leucemia). Esto pone de relieve la importancia de realizar estudios en células primarias para entender cómo funciona realmente el genoma humano en su entorno natural.

Este avance marca un hito en la biología sintética y en la comprensión de cómo el ADN regula la identidad celular. A largo plazo, podría tener implicaciones en medicina regenerativa, terapias génicas y en el estudio de enfermedades como el cáncer.

“Estamos aprendiendo no solo a leer el código genético, sino también a escribirlo”, resume el equipo de investigación. “Y eso abre una nueva era en la ingeniería del genoma”.