¿Cómo se desarrollan los diferentes tipos de células en la sangre? Los científicos han estado haciendo esta pregunta durante mucho tiempo. Según el modelo clásico, las diferentes líneas de desarrollo se ramifican como en un árbol. El tronco del árbol está compuesto de células madre ylas ramas están formadas por varios tipos de células progenitoras que pueden dar lugar a varios tipos de células distintas, y luego se ramifica en las células sanguíneas especializadas, es decir, glóbulos rojos, plaquetas sanguíneas y varios tipos de glóbulos blancos queson parte del sistema inmune. En los últimos años, sin embargo, han surgido dudas sobre este modelo.
Hans-Reimer Rodewald, científico del Centro Alemán de Investigación del Cáncer Deutsches Krebsforschungszentrum, DKFZ en Heidelberg, y sus compañeros de trabajo querían capturar los eventos dinámicos en la formación de células sanguíneas en lugar de simplemente tomar instantáneas. En estrecha colaboración con unEl equipo de investigación dirigido por el biólogo de sistemas Thomas Höfer, los científicos han desarrollado una nueva tecnología que les permite seguir con precisión los rastros de desarrollo de las células. Con este fin, etiquetan las células madre con una especie de código de barras genético para poder identificar claramentesu descendencia más tarde.
"Los códigos de barras genéticos se han desarrollado y aplicado antes, pero se basaron en métodos que también pueden cambiar las propiedades celulares", dijo Rodewald. "Nuestros códigos de barras son diferentes: se pueden inducir tejidos específicamente y directamente en el genoma de los ratones -- sin influir en el desarrollo fisiológico de los animales ". La base de la nueva tecnología es el llamado sistema Cre / loxP que se utiliza para reorganizar o eliminar segmentos de ADN especialmente etiquetados".
Weike Pei und Thorsten Feyerabend en el equipo de Rodewald crió ratones cuyos genomas exhiben los elementos básicos del código de barras. En un sitio seleccionado, donde no hay genes codificados, contiene nueve pequeños fragmentos de ADN de una planta llamada Arabidopsis thaliana . Estos elementos están flanqueados por diez sitios de corte genético llamados sitios IoxP. Al administrar un agente farmacológico, las tijeras moleculares coincidentes llamadas "Cre" pueden activarse en las células madre hematopoyéticas de los animales. Luego, los elementos de código se reordenan o cortan al azar"Este generador de código de barras genético de ADN aleatorio puede generar hasta 1,8 millones de códigos de barras genéticos y podemos identificar los códigos que surgen solo una vez en un experimento", dijo Höfer.
"Los ratones hacen el resto del trabajo", dijo Rodewald. Cuando estas células madre hematopoyéticas especialmente marcadas se dividen y maduran, los códigos de barras se conservan. En colaboración con el Centro Max Delbrück de Medicina Molecular, los investigadores han realizado un código de barras completoanálisis para rastrear una célula sanguínea individual hasta la célula madre de la que se origina.
Estos análisis han revelado que dos grandes ramas de desarrollo comienzan a partir de las células madre hematopoyéticas de los ratones: en una rama, se desarrollan las células T y las células B del sistema inmunitario; en la otra, los glóbulos rojos y varios otros tiposde glóbulos blancos como los granulocitos y los monocitos. Todos estos tipos de células pueden surgir de una sola célula madre. "Nuestros hallazgos muestran que el modelo clásico de un árbol jerárquico del desarrollo que parte de células madre multipotentes es válido para la hematopoyesis", enfatizó Rodewald.
El sistema desarrollado por los investigadores de Heidelberg también se puede usar para otros fines además de estudiar el desarrollo de las células sanguíneas. Esta estrategia se puede aplicar básicamente en cualquier tejido. En el futuro, también se podría usar para rastrear experimentalmente el origen de las leucemias y otroscánceres
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Materiales proporcionado por Centro Alemán de Investigación del Cáncer Deutsches Krebsforschungszentrum, DKFZ . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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