Ya sea que se utilicen células madre embrionarias o adultas, coaccionar estas células maestras para que se conviertan en la célula objetivo deseada y se reproduzcan sin problemas. Ahora un equipo internacional de investigadores tiene un sistema de dos partes que puede convertir las células en los objetivos y luego eliminarlaslos restos de esa conversión, dejando solo el ADN deseado para duplicar.
"Una dificultad con las células madre pluripotentes humanas es que no se pueden usar directamente", dijo Xiaojun Lian, profesor asistente de ingeniería biomecánica, biología y miembro de los Institutos Huck de Ciencias de la Vida, Penn State. "Necesitanser tipos de células funcionales. Si tienes un ataque cardíaco, quieres células que reparen la pared del corazón ".
Normalmente, las células madre pluripotentes inducidas por células adultas y embrionarias reciben una señal química para cambiar de una célula madre a una célula funcional. Las células madre pluripotentes pueden cambiar a cualquier célula del cuerpo humano. Sin embargo, este cambio celular natural es partede una serie compleja de factores desencadenantes controlados por el ADN. En el pasado, los investigadores insertaron el ADN en las células pluripotentes para convertirlos, pero los restos del ADN insertado permanecen.
En este trabajo actual, publicado en un número reciente de Informes científicos , los investigadores no están incorporando un fragmento de ADN que le dirá a las células que se conviertan, sino un ADN que hará que la célula brille verde cuando se ilumine con una luz azul. Este marcador permite a los investigadores ver que el plásmido de ADN está incorporadola célula, y que desapareció por completo tras la extracción. Un plásmido es una pieza circular de ADN que contiene fragmentos funcionales de ADN que controlan la expresión génica en las células.
"Queríamos explorar los límites para activar y desactivar la conversión y tener la capacidad de controlar el nivel de expresión y eliminación de ADN después de la conversión", dijo Lauren N. Randolph, estudiante de doctorado en bioingeniería, Penn State.
Los enfoques anteriores incorporaron el ADN apropiado para activar las conversiones, pero no eliminaron completamente todo el ADN insertado.
Los investigadores están utilizando un sistema PiggyBac inducible Tet-On 3G que es un plásmido que llamaron XLone para lograr la inserción, activación y eliminación. La porción PiggyBac del sistema incluye el ADN para insertar ese ADN en el ADN de la célula.En la porción 3G contiene la información de señalización necesaria. Este sistema también hace que las células sean más sensibles a la doxiciclina, que es el medicamento utilizado para iniciar la conversión.
"Estamos usando abundantes copias múltiples del plásmido para aumentar la probabilidad de que ingrese y haga lo que se supone que debe hacer, y en realidad sigue a través de la reproducción de las células", dijo Lian.
Si solo se inserta uno o unos pocos plásmidos en la célula, el nuevo ADN podría silenciarse. La inserción de múltiples plásmidos asegura que al menos uno funcionará.
"La primera ventaja con nuestro sistema es que no tiene ninguna expresión de fuga", dijo Randolph. "Si no inducimos el sistema con doxiciclina, no obtenemos nada".
La segunda ventaja es que una vez que las células se reproducen como células cardíacas o nerviosas, el plásmido se puede eliminar y las células continúan reproduciéndose sin ningún remanente del sistema plasmídico.
Si bien los investigadores actualmente tienen el objetivo de comprender y estudiar la función genética y la diferenciación celular dirigida en células madre humanas, eventualmente les gustaría poder crear terapias basadas en células para una variedad de enfermedades degenerativas.
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Materiales proporcionado por Estado Penn . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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