Gran parte de la investigación con células madre en la última década se ha centrado en los trastornos mendelianos, aquellos causados por un solo gen, como la fibrosis quística, la distrofia muscular y la enfermedad de Huntington. Pero a medida que los estudios de asociación del genoma continúan revelando, la mayoría de las afeccionesson más complejos, surgen de docenas o cientos de mutaciones genéticas que trabajan juntas para causar enfermedades. Para comprender cómo alguien puede heredar un mayor riesgo de hipertensión o diabetes, es necesario estudiar cómo estas mutaciones contribuyen a nivel celular.
Para abordar este desafío, en 2010, el Consorcio de Estudios de la Asociación Genética de Próxima Generación del Instituto Nacional del Corazón, los Pulmones y la Sangre de EE. UU. NHLBI patrocinó una serie de estudios que comenzaron el arduo trabajo de analizar las células madre pluripotentes inducidas iPS recogidas degrupos grandes de pacientes para aprender más sobre cómo las mutaciones individuales contribuyen a las enfermedades poligénicas. Ahora, aparece un grupo de 11 informes resultantes del esfuerzo de colaboración Célula madre celular , Informes de células madre y EBioMedicine . Los documentos se presentan en un portal web interactivo, http://www.cell.com/consortium/NextGen .
"Cuando esto comenzó, el campo de células madre había comenzado a llegar al punto en que se podía contemplar la fabricación de células iPS a escala para quizás cientos o miles de personas", dice Chad Cowan, del Instituto de Células Madre de Harvard, Hospital General de Massachusetts,y el Instituto Broad. "Era el momento adecuado y el NHLBI tuvo la visión de saber que el siguiente paso en los estudios de asociación de todo el genoma es interrogar sistemáticamente los mecanismos moleculares de genes específicos en las células iPS".
El desafío que el consorcio pretendía superar era: si una afección, como una enfermedad cardiovascular, tiene más de 100 mutaciones que podrían contribuir a su causa, ¿cómo se mide el papel de cada gen? Es poco probable que los modelos animales ayuden debido a los cambiospuede ser demasiado sutil, y el estudio de las líneas de células madre de un individuo no contaría toda la historia, ya que las personas tienen diferentes factores de riesgo genético. Por lo tanto, los grupos de investigación generaron líneas de células iPS, cada una de las cuales requiere alrededor de 4 a 6 meses de trabajo y costoshasta $ 20,000 - de cientos de personas para evaluar la variación fisiológica.
Este recurso ya está dando varias lecciones: una, la cantidad de líneas de células madre necesarias para analizar la enfermedad poligénica puede no requerir cientos de muestras. Cowan, que analizó las anomalías del metabolismo hepático, descubrió que su grupo podría obtener resultados con una colección más pequeñade las células. Dos, los cambios muy pequeños en la expresión génica podrían producir cambios sorprendentemente dramáticos en una célula, y los investigadores tienen curiosidad por saber cómo. Tres, algunos de los efectos que las mutaciones tienen en las células pueden manifestarse antes de que las células madre se diferencien.
"Si bien las iPSC son muy prometedoras como complemento de los estudios de asociación de todo el genoma para comprender la base funcional de la variación, todavía queda mucho trabajo por hacer en términos de estandarización de protocolos y comprensión de las mejores prácticas para hacer este tipode enfoque una herramienta de descubrimiento confiable ", escribe Célula madre celular Editora Deborah Sweet en un editorial sobre el consorcio DOI: 10.1016 / j.stem.2017.03.020. "Sin embargo, el potencial está ahí, y es una perspectiva emocionante para considerar".
El trabajo también será útil para establecer los bloques de construcción fundamentales para el estudio de las enfermedades poligénicas. Por ejemplo, estas líneas celulares son algo que los investigadores pueden ordenar a un distribuidor WiCell en el futuro cercano. Los esfuerzos también pueden conducir a terapias más específicasOtros esfuerzos de investigación a gran escala con objetivos similares a los del Consorcio NextGen también están en progreso. En Europa, existe la Iniciativa HipSci en el Reino Unido y el proyecto StemBANCC de la UE.
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Materiales proporcionados por prensa celular . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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