Los investigadores de Johns Hopkins han desarrollado un método para convertir eficientemente las células madre humanas en células ganglionares de la retina, el tipo de células nerviosas ubicadas dentro de la retina que transmiten señales visuales del ojo al cerebro. La muerte y la disfunción de estas células causan pérdida de visión enafecciones como el glaucoma y la esclerosis múltiple.
"Nuestro trabajo podría conducir no solo a una mejor comprensión de la biología del nervio óptico, sino también a un modelo humano basado en células que podría usarse para descubrir medicamentos que detengan o traten afecciones cegadoras", dice el líder del estudio Donald Zack, MD, Ph.D., Profesor de Oftalmología de la Familia Guerrieri en la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins. "Y, eventualmente, podría conducir al desarrollo de terapias de trasplante de células que restablezcan la visión en pacientes con glaucoma y EM".
El proceso de laboratorio, descrito en la revista Informes científicos , implica modificar genéticamente una línea de células madre embrionarias humanas para que se vuelvan fluorescentes tras su diferenciación a células ganglionares de la retina, y luego usar esa línea celular para el desarrollo de nuevos métodos de diferenciación y caracterización de las células resultantes.
Utilizando una herramienta de laboratorio de edición del genoma llamada CRISPR-Cas9, los investigadores insertaron un gen de proteína fluorescente en el ADN de las células madre. Esta proteína fluorescente roja se expresaría solo si también se expresara otro gen, un gen llamado BRN3B POU4F2. BRN3Bse expresa mediante células ganglionares de la retina maduras, por lo que una vez que una célula se diferencia en una célula ganglionar de la retina, aparece roja bajo un microscopio.
Luego, utilizaron una técnica llamada clasificación de células activadas por fluorescencia para separar las células ganglionares retinianas recién diferenciadas de una mezcla de células diferentes en una población celular altamente purificada para el estudio. Las células mostraron propiedades biológicas y físicas observadas en las células ganglionares retinianasproducido naturalmente, dice Zack.
Los investigadores también descubrieron que agregar un químico vegetal natural llamado forskoline en el primer día del proceso ayudó a mejorar la eficiencia de las células para convertirse en células ganglionares de la retina. Los investigadores advierten que la forskoline, que también está ampliamente disponible como pérdida de peso y músculosuplemento de construcción y se promociona como un tratamiento a base de hierbas para una variedad de trastornos, no se ha demostrado científicamente que sea seguro o efectivo para el tratamiento o la prevención de la ceguera o cualquier otro trastorno.
"Para el trigésimo día de cultivo, había grupos obvios de células fluorescentes visibles bajo el microscopio", dice el autor principal Valentin Sluch, Ph.D., un ex estudiante de bioquímica, biología celular y molecular de Johns Hopkins y ahora un estudioso postdoctoraltrabajando en Novartis, una compañía farmacéutica. Sluch completó esta investigación en Johns Hopkins antes de hacer la transición a Novartis.
"Estaba muy emocionado cuando funcionó", dice Sluch. "Me levanté de un salto del microscopio y corrí [para buscar un colega]. Parece que ahora podemos aislar las células y estudiarlas en un cultivo puro, quees algo que antes no era posible "
"Realmente vemos esto como el comienzo", agrega Zack. En los estudios de seguimiento con CRISPR, su laboratorio busca encontrar otros genes que sean importantes para la supervivencia y función de las células ganglionares ". Esperamos que estas células puedan eventualmenteconducir a nuevos tratamientos para el glaucoma y otras formas de enfermedad del nervio óptico "
Para usar estas células para desarrollar nuevos tratamientos para la EM, Zack está trabajando con Peter Calabresi, MD, profesor de neurología y director del Centro de Esclerosis Múltiple Johns Hopkins.
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Materiales proporcionado por Medicina Johns Hopkins . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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