¿Cómo se mejora un descubrimiento ganador del Premio Nobel? Agregue una mutación genética debilitante que causa enfermedades.
En un estudio publicado en la revista Actas de la Academia Nacional de Ciencias , Shinya Yamanaka, MD, PhD, quien creó por primera vez células madre pluripotentes inducidas iPSCs, y sus colegas en los Institutos Gladstone encontraron una manera de aumentar la eficiencia de la reprogramación de células madre a través de la investigación de una enfermedad genética rara.
iPSCs - las células madre creadas a partir de células de la piel que pueden transformarse en cualquier tipo de célula en el cuerpo - revolucionaron la ciencia biomédica. Han contribuido a los avances en la medicina regenerativa y el descubrimiento de fármacos, superando lo que los investigadores alguna vez creyeron posible. Pero comocualquier nueva tecnología, hay margen de mejora. Por ejemplo, utilizando las técnicas existentes, menos del uno por ciento de las células cutáneas adultas se reprograma en iPSC.
"La ineficiencia en la creación de iPSC es un obstáculo importante para la aplicación de esta tecnología a la biomedicina", dijo Yamanaka, investigadora principal de Gladstone y directora del Centro de Investigación y Aplicación de iPSC CiRA en Japón ". Nuestro estudio identificó una forma sorprendentepara aumentar la cantidad de iPSC que podemos generar "
Los científicos comenzaron con un objetivo muy diferente: crear un modelo celular para estudiar la fibrodisplasia osificante progresiva FOP. Esta enfermedad genética extremadamente rara hace que los músculos, tendones y ligamentos se conviertan en hueso, lo que le valió el sobrenombre de "síndrome del hombre de piedra"Es causado por una mutación en el gen ACVR1, que sobreactiva un proceso de señalización celular que es importante para el desarrollo embrionario e involucra una proteína llamada BMP".
Sorprendentemente, los científicos descubrieron que podían crear más iPSC a partir de células tomadas de pacientes con FOP que de personas sanas. Creen que esto se debe a que la señalización BMP mejora la renovación celular, la capacidad de una célula para replicarse, y los mantiene en un estadoestado pluripotente, capaz de convertirse en cualquier tipo de célula. Estos dos rasgos son características clave de las células madre. Para confirmar su presentimiento, los investigadores evitaron la señalización de BMP, lo que resultó en la generación de menos iPSC a partir de las células de los pacientes con FOP.La vía de señalización produjo más iPSC.
"Originalmente, queríamos establecer un modelo de enfermedad para FOP que pudiera ayudarnos a comprender cómo las mutaciones genéticas específicas afectan la formación ósea", dijo el primer autor Yohei Hayashi, PhD, un ex investigador postdoctoral con Shinya Yamanaka, PhD. "Nos sorprendiópara aprender que las células de pacientes con FOP se reprogramaron de manera mucho más eficiente que las células de pacientes sanos. Creemos que esto puede deberse a que la misma vía que hace que las células óseas proliferen también ayuda a las células madre a regenerarse ".
"Este es el primer caso reportado que muestra que una mutación genética natural mejora la eficiencia de la generación de iPSC", agregó el coautor Bruce Conklin, MD, investigador principal de Gladstone. "Crear iPSCs a partir de células de pacientes portadores de mutaciones genéticas esno solo es útil para modelar enfermedades, sino que también puede ofrecer nuevas ideas sobre el proceso de reprogramación "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Institutos Gladstone . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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