Dos laboratorios en China han logrado transformar de manera independiente las células de la piel en neuronas usando solo un cóctel de químicos, con un grupo usando células humanas de individuos sanos y pacientes con Alzheimer, y el otro grupo usando células de ratones. Los dos estudios refuerzan la ideaque un enfoque puramente químico es una forma prometedora de ampliar la investigación de reprogramación celular que puede evitar los desafíos técnicos y las preocupaciones de seguridad asociadas con el método más popular de usar factores de transcripción. Ambos documentos aparecen el 6 de agosto en la revista Célula madre celular .
Uno de los desafíos de obligar a las células a cambiar de identidad es que las células con las que terminas pueden verse normales pero tienen actividades internas diferentes que sus contrapartes que se forman naturalmente. Los dos documentos proporcionan evidencia de que la expresión génica, los potenciales de acción y la formación de sinapsis son similaresse puede detectar en las neuronas inducidas por el factor de transcripción como las generadas a partir de los cócteles químicos ambos grupos usaron mezclas de siete moléculas pequeñas, pero diferentes recetas, descritas en detalle en la sección de información complementaria de cada artículo, porque se centraron enespecies diferentes.
"Descubrimos que el proceso de conversión inducido por nuestra estrategia química está acompañado por la baja regulación de genes específicos [de células de la piel] y la mayor expresión de factores de transcripción neuronal", dijo el coautor del estudio en humanos Jian Zhao, deInstitutos de Shanghai para Ciencias Biológicas y Universidad de Tongji. "Al coordinar múltiples vías de señalización, estas pequeñas moléculas modulan la expresión génica del factor de transcripción neuronal y, por lo tanto, promueven la transición celular neuronal".problemas de seguridad planteados por otros métodos de reprogramación.
El artículo de Zhao, codirigido con el biólogo celular Gang Pei, también muestra que el protocolo químico puro se puede usar para hacer neuronas a partir de las células de la piel de los pacientes con Alzheimer. La mayor parte del trabajo con células madre de pacientes se ha realizado utilizando factores de transcripción- moléculas que afectan qué genes se expresan en una célula - para crear células madre pluripotentes inducidas La reprogramación química de las células se considera una alternativa para el modelado de enfermedades o incluso la terapia potencial de reemplazo celular de trastornos neurológicos, pero la "prueba de concepto""sigue emergiendo.
"En comparación con el uso de factores de reprogramación transgénicos, las pequeñas moléculas que se utilizan en este enfoque químico son permeables a las células; rentables; y fáciles de sintetizar, preservar y estandarizar; y sus efectos pueden ser reversibles", dice un estudio en ratonescoautor Hongkui Deng del Centro de Investigación de Células Madre de la Universidad de Pekín. "Además, el uso de moléculas pequeñas se puede ajustar ajustando sus concentraciones y duración, y el enfoque evita los desafíos técnicos y las preocupaciones de seguridad de las manipulaciones genéticas, quepuede ser prometedor en sus futuras aplicaciones "
Deng trabajó durante cuatro años con Zhen Chai y Yang Zhao, también de la Universidad de Pekín, para identificar las pequeñas moléculas que podrían crear neuronas de ratón inducidas químicamente. Los investigadores habían estado cerca durante años, pero siempre fue necesario un factor de transcripción para completar la transformaciónA través de muchas pruebas químicas, identificaron el ingrediente clave, I-BET151, que trabaja para suprimir la transcripción en las células de la piel. Luego encontraron los pasos y las condiciones adecuadas para madurar las neuronas después de la transformación.
Los autores de ambos artículos tienen como objetivo aprender más sobre la biología detrás de la reprogramación inducida químicamente y hacer que los protocolos sean más eficientes. Si bien su éxito es prometedor, todavía hay una serie de obstáculos que superar.
"Esperamos en el futuro que los enfoques químicos sean más sólidos para inducir neuronas maduras funcionales", dice Deng. "Además, estamos tratando de generar subtipos neuronales específicos y neuronas funcionales específicas del paciente para la medicina traslacional mediante el uso de puroproductos químicos "
Jian Zhao, del estudio en humanos, dice: "Debería ser posible generar diferentes subtipos de neuronas con un enfoque químico similar pero utilizando cócteles químicos ligeramente modificados". Agrega: "También es necesario explorar si las neuronas funcionales podríanser inducido por cócteles químicos en organismos vivos con enfermedades o lesiones neurológicas ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por prensa celular . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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