Gracias a un método computacional recientemente desarrollado, los investigadores de Luxemburgo pueden predecir con precisión cómo una subpoblación de células se puede convertir en otra. "El método tiene un gran potencial para la medicina regenerativa cuando se trata de reemplazar las subpoblaciones de células que se han perdido en el curso deenfermedad, por ejemplo ", explica el profesor Dr. Antonio del Sol, jefe del grupo de Biología Computacional del Centro de Biomedicina de Sistemas de Luxemburgo LCSB de la Universidad de Luxemburgo. En colaboración con los investigadores de la enfermedad de Parkinson del Instituto Karolinska, Suecia, los científicosprobó la viabilidad práctica de su método: demostraron que, según las predicciones computacionales, las células madre del cerebro podían reprogramarse y convertirse en el subtipo de neuronas deseado. Los investigadores presentaron sus resultados en la revista Comunicaciones de la naturaleza .
identificación de tipos de células
Las células de la piel y las neuronas no son lo mismo, eso está claro con solo mirarlas. Pero incluso las células del mismo tipo pueden tener diferencias finas en la actividad genética que a veces tienen una poderosa influencia en su función celular, dando lugar a diferentessubpoblaciones o subtipos celulares. Por ejemplo, las neuronas dopaminérgicas son células nerviosas en el cerebro que producen el neurotransmisor dopamina. En el curso de la enfermedad de Parkinson, estas células en la sustancia negra del cerebro medio mueren, pero no todas.El subtipo específico de estas células desaparece. "La identidad de un subtipo de célula particular se caracteriza y se mantiene por unos pocos genes reguladores que interactúan", explica del Sol. "Sin embargo, las diferencias entre los subtipos son sutiles y difíciles de detectar utilizando los métodos analíticos existentes."
Para abordar este problema, del Sol y su equipo desarrollaron la plataforma computacional "TransSyn". Sus predicciones se basan en los programas de expresión génica de células individuales en una población. Siguiendo una tubería computacional de varios pasos, TransSyn busca diferencias sutiles entresubtipos de células. Los investigadores saben que siempre hay múltiples genes reguladores que interactúan sinérgicamente que trabajan juntos para caracterizar un subtipo. Una vez que estos 'núcleos transcripcionales' sinérgicos han sido identificados para cada subtipo, hay suficientes datos para pasar a aplicaciones de laboratorio, como convertir unosubtipo celular en otro. Para hacer eso, los científicos tratan los cultivos celulares con factores específicos para alterar sus perfiles de expresión génica. Estos factores activan ciertos genes mientras desactivan otros.
Cooperación con el Instituto Karolinska
A partir de las predicciones hechas en Luxemburgo, los investigadores del Instituto Karolinska de Suecia, convirtieron las células madre neuroepiteliales humanas células hNES del cerebro posterior en progenitores neuronales dopaminérgicos del cerebro medio capaces de convertirse en neuronas dopaminérgicas ". Esto podría resultar ser una estrategiapara la terapia celular en la enfermedad de Parkinson ", afirma del Sol.
Prueba de las predicciones en el laboratorio
Los investigadores de Luxemburgo continúan probando la aplicabilidad de su plataforma en la actualidad, por ejemplo, en colaboración con el Instituto Gladstone en los Estados Unidos. Los investigadores estadounidenses, liderados por Deepak Srivastava, están buscando una manera eficiente de convertir las células cardíacas delventrículo derecho en los del ventrículo izquierdo y viceversa, porque los dos subtipos exhiben diferencias sutiles en sus perfiles de expresión génica y, por lo tanto, en su actividad funcional ". Ya tenemos las predicciones. Nuestros colegas en los Estados Unidos comenzarán sus experimentos en el próximopocas semanas ", dijo del Sol.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Luxemburgo . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :