Los investigadores de la enfermedad de Parkinson han utilizado herramientas de edición de genes para introducir la mutación genética más común del trastorno en las células madre de mono tití y para reducir con éxito la química celular que a menudo falla en los pacientes de Parkinson.
Las células editadas son un paso hacia el estudio del trastorno neurológico degenerativo en un modelo de primates, que ha demostrado ser esquivo. El Parkinson, que afecta a más de 10 millones de personas en todo el mundo, degrada progresivamente el sistema nervioso, causando temblores característicos, pérdida peligrosa de control muscular, disfunción cardíaca y gastrointestinal y otros problemas.
"Ahora sabemos cómo insertar una sola mutación, una mutación puntual, en la célula madre del tití", dice Marina Emborg, profesora de física médica y líder de científicos de la Universidad de Wisconsin-Madison que publicó sus hallazgos el 26 de febrero en eldiario Informes científicos . "Este es un modelo exquisito de Parkinson. Para probar terapias, esta es la plataforma perfecta".
Los investigadores usaron una versión de la tecnología de edición de genes CRISPR para cambiar un solo nucleótido, una molécula entre más de 2.8 mil millones de pares de ellos encontrados en el ADN de un mono tití común, en el código genético de las células y darles una mutaciónllamado G2019S.
En pacientes humanos con Parkinson, la mutación causa una sobreactividad anormal de una enzima, una quinasa llamada LRRK2, involucrada en el metabolismo de una célula. Otros estudios de edición de genes han empleado métodos en los que las células producen enzimas tanto normales como mutadas al mismoEl nuevo estudio es el primero en producir células que solo producen enzimas con la mutación G2019S, lo que facilita el estudio del papel que desempeña esta mutación en la enfermedad.
"El metabolismo dentro de nuestras células madre con la mutación no fue tan eficiente como una célula normal, tal como lo vemos en el Parkinson", dice Emborg, cuyo trabajo es respaldado por los Institutos Nacionales de Salud. "Nuestras células tuvieron una vida más cortaen un plato. Y cuando estuvieron expuestos al estrés oxidativo, fueron menos resistentes a eso "
Las células mutadas compartieron otra deficiencia del Parkinson: conexiones mediocres con otras células. Las células madre son una herramienta de investigación especialmente poderosa porque pueden convertirse en muchos tipos diferentes de células que se encuentran en todo el cuerpo. Cuando los investigadores estimularon sus células madre mutadas para diferenciarseen neuronas, desarrollaron menos ramas para conectarse y comunicarse con las neuronas vecinas.
"Podemos ver el impacto de estas mutaciones en las células en el plato, y eso nos da una idea de lo que podríamos ver si usáramos los mismos principios genéticos para introducir la mutación en un tití", dice Jenna Kropp Schmidt,un científico del Centro Nacional de Investigación de Primates de Wisconsin y coautor del estudio: "Un mono modificado genéticamente con precisión nos permitiría controlar la progresión de la enfermedad y probar nuevas terapias para afectar el curso de la enfermedad".
El concepto tiene aplicaciones en la investigación más allá del Parkinson.
"Podemos usar algunas de las mismas técnicas genéticas y aplicarlas para crear otros modelos primates de enfermedades humanas", dice Schmidt.
Los investigadores también usaron células madre de tití para probar un tratamiento genético para el Parkinson. Acortaron parte de un gen para bloquear la producción de LRRK2, lo que hizo cambios positivos en el metabolismo celular.
"No encontramos diferencias en la viabilidad entre las células con la quinasa truncada y las células normales, lo cual es una gran cosa. Y cuando creamos neuronas a partir de estas células, en realidad encontramos un mayor número de ramas", dice Emborg. "EstoEl objetivo del gen de la quinasa es un buen candidato para explorar como una posible terapia para el Parkinson ".
Esta investigación fue apoyada por subvenciones de los Institutos Nacionales de Salud R24OD019803, P51OD011106 y UL1TR000427.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Wisconsin-Madison . Original escrito por Chris Barncard. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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