Por primera vez, los científicos han borrado por completo la memoria de una célula antes de convertirla en una célula madre

Los científicos ya han encontrado la manera de transformar las células humanas en nuevas formas, utilizando una mezcla especial de sustancias químicas para convertir las humildes células de la piel en un tejido resistente conocido como células madre pluripotentes inducidas.

A pesar de esta nueva oportunidad de vida, estas células específicas aún conservan algunos recordatorios genéticos de su época como tejido completamente desarrollado, lo que afecta su uso como pizarra en blanco.

Ahora, un equipo internacional de investigadores ha hecho algo mejor: encontrar una nueva forma de borrar la memoria de una célula para que pueda reprogramarse mejor como célula madre.

Sin embargo, todo esto puede parecer magia molecular. Incluye células madre pluripotentes. (iPSC), como se las conoce, se han utilizado en la investigación médica para modelar enfermedades y desarrollar tratamientos desde 2006.

Su descubrimiento, realizado por dos científicos japoneses, ha abierto un nuevo mundo de la medicina regenerativa, donde se pueden diseñar células madre de tipo embrionario a partir de células humanas adultas normales utilizando una combinación de agentes de reprogramación.

el La promesa de las iPSC es enormeDebido a que pueden propagarse sin cesar y dar lugar a cualquier otro tipo de célula del cuerpo, las iPSC no sólo son herramientas increíblemente útiles para estudiar enfermedades. También sirve como un trampolín hacia la individualidad. Terapias basadas en célulasQue puede reemplazar tejido dañado o enfermo.

En el laboratorio, los científicos han utilizado células madre pluripotentes inducidas para hacer crecer tejido cardíaco que late como células cardíacas reales y diseñar réplicas en miniatura de órganos, llamados organoides.

Las iPSC también nos han brindado una visión incomparable de los conceptos básicos de la división celular y de enfermedades neurodegenerativas como enfermedad de alzheimer Y Enfermedades de las neuronas motoras.

Pero el proceso de formación de iPSC no es perfecto: algunas células conservan modificaciones epigenéticas aplicadas a su ADN en su estado diferenciado, o incluso sufren cambios espontáneos en estas “memorias” epigenéticas que pueden influir en el comportamiento celular.

“Esto podría crear diferencias funcionales entre las células madre pluripotentes y las células madre embrionarias que deben imitar, y las células especializadas que se derivan de ellas posteriormente, limitando su uso”. Explicar El autor del estudio, Ryan Lister, biólogo genómico de la Universidad de Australia Occidental.

Por eso, Lister y sus colegas intentaron comprender cuándo aparecen estas anomalías durante la reprogramación celular y aprender cómo evitarlas o borrarlas, junto con otras marcas persistentes.

El equipo perfiló la expresión genética a medida que las células avanzaban en el proceso de reprogramación, para ver qué genes se activaban y cuándo.

Una gran parte del ADN de la célula está enrollado. Proteínas grandes llamadas histonas.Proteger aquellas partes de la maquinaria celular cuyo trabajo es decodificar genes en proteínas.

Dependiendo de dónde se coloquen las histonas, es posible que la célula no responda a las señales químicas que le envían los científicos, en cuyo caso porta una memoria epigenética a través de un proceso de reprogramación.

El nuevo método, llamado reprogramación transitoria sin tratamiento previo (TNT), imita el restablecimiento del genoma celular de una célula que ocurre en el desarrollo embrionario muy temprano, antes y después de que el embrión se implante en la pared uterina.

En una serie de experimentos con células, los investigadores aparecer La reprogramación de TNT “borra efectivamente la memoria epigenética”, especialmente en regiones de ADN densamente pobladas, pero sin borrar otra información importante. impreso en el genoma.

Como resultado, las células reprogramadas se parecen más a las células madre embrionarias en función y a nivel molecular.

“Esperamos que la reprogramación de TNT establezca un nuevo estándar para las terapias celulares y la investigación biomédica, y hará avanzar enormemente su progreso”. Él dice lester.

“Resuelve los problemas asociados con las células madre pluripotentes inducidas generadas convencionalmente que, si no se abordan, pueden tener consecuencias muy perjudiciales para las terapias celulares a largo plazo”. Agregar Jia Tan, autor del estudio y biólogo celular de la Universidad de Monash en Melbourne.

El estudio fue publicado en naturaleza.