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Avance en la conversión directa de células humanas de un tipo a otro
En un gran avance para la medicina regenerativa y la ingeniería de tejidos, los investigadores han desarrollado una herramienta que ayudará a los científicos a transformar directamente las células humanas de un tipo a otro. Ven el avance como llevar la medicina regenerativa un paso más cerca de cultivar órganos completos de las propias células de los pacientes.
Los investigadores dicen que su sistema predictivo permite a los biólogos experimentales eludir la necesidad de crear células madre para convertir células humanas de un tipo a otro.
en un Genética de la naturaleza El equipo, dirigido por científicos de la Universidad de Bristol en el Reino Unido, señala que el método actual para reprogramar directamente células humanas de un tipo a otro, llamado "transdiferenciación celular", lleva mucho tiempo porque se basa en ensayo y error. para encontrar los factores de transcripción correctos.
Los factores de transcripción son proteínas que, entre otras cosas, ayudan a regular la expresión génica. Todas las células de nuestro cuerpo tienen los mismos genes, pero diferentes genes se expresan y silencian en diferentes tipos de células.
Para transdiferenciar una célula a otra, debe cambiar la disposición de los genes que están encendidos y los que están apagados. Para ello, necesita un conjunto único de factores de transcripción, según los genes con los que se trate.
Hay otra forma de crear nuevas células de cierto tipo, y es ir a través de células madre pluripotentes, células inmaduras o precursoras que aún no han "decidido" qué tipo de célula son. Pero, como explica Julian Gough, profesor de bioinformática en Bristol, su sistema predictivo significa que no tienes que seguir este camino:
"La barrera para el progreso en este campo son los tipos muy limitados de células que los científicos pueden producir. Nuestro sistema, Mogrify, es un recurso bioinformático que permitirá a los biólogos experimentales eludir la necesidad de crear células madre".
Las células madre pluripotentes se pueden usar para tratar muchas afecciones y enfermedades médicas diferentes. Hay dos tipos: embrionario y artificial. Las células madre embrionarias se derivan de embriones, y si bien son las células madre de mejor calidad, existen preocupaciones éticas sobre su uso; además, el proceso de extraerlas de embriones para uso terapéutico es costoso y difícil.
Las primeras células madre pluripotentes artificiales humanas fueron creadas hace casi una década por un equipo dirigido por Shinya Yamanaka, de la Universidad de Kyoto en Japón. Les tomó mucho tiempo, usando prueba y error, encontrar los cuatro factores de transcripción que les permitieron reprogramar los fibroblastos de la piel de los ratones en células madre pluripotentes. Desde entonces, los científicos solo han podido descubrir nuevas conversiones para las células humanas un puñado de veces.
'Atlas de reprogramación celular'
El profesor Gough dice que Mogrify predice qué factores de transcripción usar para crear directamente cualquier tipo de célula humana de cualquier otro tipo de célula.
Con el profesor Jose Polo, de la Universidad Monash en Australia, el equipo de Bristol probó el sistema en dos nuevas conversiones de células humanas, y lo logró por primera vez en ambos casos. El profesor Gough señala:
"La velocidad con la que se logró esto sugiere que Mogrify permitirá la creación de una gran cantidad de tipos de células humanas en el laboratorio".
El equipo de Bristol tardó 5 años en construir el algoritmo al reunir información sobre la expresión génica con la de las redes normativas transcripcionales. Utilizaron datos del consorcio internacional FANTOM (con sede en RIKEN, Japón), de los cuales el Prof. Gough es miembro desde hace mucho tiempo.
El documento señala cómo el equipo "aplicó Mogrify a 173 tipos de células humanas y 134 tejidos, definiendo un atlas de reprogramación celular", y que el algoritmo "predice correctamente los factores de transcripción utilizados en transdiferenciaciones conocidas".
El profesor Gough resume las implicaciones de su trabajo:
"La capacidad de producir numerosos tipos de células humanas conducirá directamente a terapias de tejidos de todo tipo, para tratar afecciones que van desde la artritis hasta la degeneración macular y la enfermedad cardíaca. La comprensión más completa, a nivel molecular de la producción de células a partir de esto, puede nos permiten cultivar órganos completos de las propias células de alguien ".
En un esfuerzo por acelerar el progreso en el campo, el equipo ha puesto Mogrify disponible en línea para que otros investigadores y científicos lo utilicen.
En noviembre de 2015, Noticias médicas hoy informó un estudio en el que los científicos reprogramaron directamente las células de la piel humana en neuronas liberadoras de serotonina. El equipo identificó un grupo de seis factores de transcripción para dirigir la diferenciación celular.
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