En un esfuerzo por comprender mejor las enfermedades neurológicas como el Alzheimer, el Parkinson y la ELA, y desarrollar nuevas formas de tratarlas, los investigadores del Centro médico Wexner de la Universidad Estatal de Ohio han realizado el primer metanálisis de todos los modelos de células madre pluripotentes inducidaspara enfermedades neurológicas y neurodegenerativas, y creó un atlas de cómo las características celulares están vinculadas a su genotipo.
Resultados del estudio publicado en línea en la revista Medicina Molecular EMBO .
"Sintetizar esta información para comprender el papel fenotípico de los genes promotores de enfermedades e identificar las limitaciones de nuestras prácticas actuales serán pasos cruciales para lograr el gran potencial traduccional de los modelos de células neuronales pluripotentes inducidas de enfermedades neurológicas", dijo el Dr. Jaime Imitola, director de la Clínica Multidisciplinaria Progresiva de Esclerosis Múltiple y el Programa de Investigación Traslacional en el Centro Médico Wexner del Estado de Ohio.
Imitola dirigió el estudio con colegas en el Instituto de Investigación de Neurociencia del Estado de Ohio y colaboradores en el Hospital Nacional de Niños, la Universidad de Carolina del Sur y la Universidad de California Santa Bárbara.
Las células madre pluripotentes inducidas iPSC se derivan de las células de la piel o de la sangre que se han reprogramado en un estado pluripotente similar al embrión que puede convertirse en otras células, como las neuronas para tratar los trastornos neurológicos. El genotipo es el conjunto degenes en nuestro ADN que es responsable de un rasgo particular, mientras que el fenotipo es la expresión física o características de ese rasgo.
El modelado de enfermedades humanas con iPSC ha permitido a los investigadores estudiar los fenotipos de las células derivadas de pacientes directamente en el laboratorio. Ahora, una década después del descubrimiento de los iPSCs, se han generado cientos de líneas celulares de pacientes y fenotipos de enfermedades neurológicas. Sin embargo, estoLa abundancia de información fenotípica se ha vuelto difícil de seguir e interpretar, y las prácticas de investigación para el modelado de enfermedades neurológicas iPSC varían entre los diferentes laboratorios, dijo Imitola.
Para este estudio, los investigadores incluyeron 93 de los más de 110 estudios seleccionados inicialmente, de los cuales recopilaron datos sobre fenotipos y genotipos, que abarcan 31 enfermedades neurológicas que abarcan la población pediátrica y adulta con un total de 71 mutaciones genéticas.La correlación de 663 fenotipos neuronales con datos genotípicos de 243 pacientes y 214 controles, y examinó las prácticas de investigación y el sesgo de informe en los modelos de enfermedades neurológicas, descubrieron que no existe un estándar establecido para el informe de métodos ni un número mínimo definido de célulaslíneas.
A partir del análisis retrospectivo de la literatura publicada, los investigadores desarrollaron una taxonomía de fenotipos celulares del sistema nervioso central in vitro, y revelaron que previamente hay genes no relacionados que muestran fenotipos de enfermedades similares. Este trabajo también mostró alteraciones en las células derivadas de pacientes enel nivel de expresión génica se correlaciona con los fenotipos celulares informados, y estos genes desregulados se expresan altamente en regiones específicas de la enfermedad en el cerebro humano.
Como un recurso valioso para la comunidad investigadora, los investigadores desarrollaron iPhemap, una base de datos en línea de información fenotípica de enfermedades neurológicas de iPSC a la que los investigadores de todo el mundo pueden hacer referencia, actualizar y refinar continuamente, para compartir conocimientos y desarrollar nuevos y más efectivosterapias
"Nuestro mapa fenogenético puede usarse para construir nuevas hipótesis en el campo del modelado de enfermedades neurológicas e identificar nuevas oportunidades potenciales para diseñar nuevas estrategias de drogas", dijo el primer autor Ethan W. Hollingsworth, asistente de investigación de células madre neurales en OhioEl Centro Médico Wexner del estado y un interno de investigación clínica en hematología / oncología en el Hospital Nacional de Niños.
"El objetivo final de esta investigación es poder determinar la relación de fenotipos y genotipos en enfermedades neurológicas donde no hay mutación, o hay pequeños cambios genéticos en neuronas y oligodendrocitos de pacientes con esclerosis múltiple progresiva o enfermedad de Alzheimer esporádica paraencontrar nuevos medicamentos para detener la neurodegeneración ", dijo Imitola.
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Materiales proporcionado por El Centro Médico Wexner de la Universidad Estatal de Ohio . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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