Los científicos han utilizado una técnica de edición de genes para establecer un nuevo modelo de ratón de diabetes neonatal permanente: los ratones mutantes Kuma inmunodeficientes con una deleción específica en el gen Insulin2 Ins2. Se espera que este modelo sea útil para estudiar lamecanismos que gobiernan las disfunciones de las células productoras de insulina en el páncreas, así como para evaluar el trasplante de células productoras de insulina derivadas de células madre humanas o derivadas de otras especies.
La diabetes rara vez ocurre en los recién nacidos, una afección conocida como diabetes neonatal. Pero cuando ocurre, se debe principalmente a una mutación en un solo gen, como el KCNJ11 o la insulina INS. Este tipo de diabetes de inicio temprano difiere dediabetes tipo 1 porque ocurre dentro de los primeros seis meses de vida y puede ser transitoria o permanente. La mayoría de las mutaciones subyacentes a esta enfermedad evitan que el páncreas produzca suficiente insulina, lo que conduce a niveles altos de glucosa en sangre o hiperglucemia.
Para comprender qué causa la diabetes neonatal permanente y encontrar una cura, los científicos a menudo usan modelos de ratón y cerdo que tienen mutaciones del gen Insulin2 Ins2 C96Y. Estos modelos desarrollan una diabetes de inicio temprano permanente que se asemeja a la diabetes neonatal. Sin embargo, una limitación importante de estosmodelos es que, al usarlos, el trasplante entre especies de células productoras de insulina pancreáticas células beta pancreáticas, llamado trasplante de islotes, no puede evaluarse, debido a las reacciones adversas del sistema inmunológico que caracterizan tales trasplantes entre especies.
Ahora, en un artículo publicado en Informes científicos , los científicos de Tokyo Tech describen cómo establecieron un nuevo modelo de ratón de diabetes neonatal permanente, que presenta una grave deficiencia de insulina y una disfunción de las células beta en un entorno de inmunodeficiencia. Como explica el profesor Shoen Kume, quien dirigió el estudio,quería crear un modelo de ratón que nos permitiera evaluar la eficacia del trasplante de células beta pancreáticas xenogénicas o derivadas de células madre humanas en estos ratones sin tener que considerar las respuestas inmunitarias ".
Para lograr este objetivo, los científicos utilizaron la técnica de edición del gen CRISPR / Cas9 para introducir una deleción de tres pares de bases en el gen Ins2 de un ratón BRJ severamente inmunodeficiente, que carecía de linfocitos T y B maduros y células asesinas naturales NK. Esta mutación causa una deleción de Gln Q p.Q104del, lo que dificulta la producción de insulina. Los científicos llamaron a la mutación 'mutación Kuma'.
Al examinar los ratones Kuma a medida que envejecían, los científicos descubrieron que tanto los mutantes Kuma masculinos como femeninos desarrollaron hiperglucemia tres semanas después de su nacimiento. Conjeturaron que esto podría deberse a la baja estabilidad de la proteína de insulina mutante. Los científicos también señalaronque estos ratones habían reducido notablemente el área, el tamaño y la masa de las células beta, así como una cantidad y tamaño significativamente menores de gránulos de insulina dentro de las células beta. Esto significaba que los ratones podían servir como un modelo permanente de diabetes neonatal para el trasplante de islotes.
Para corroborar esto, su tratamiento con implantes de insulina durante cuatro semanas revirtió con éxito su hiperglucemia.
Sobre la base de estos hallazgos, el profesor Kume y su equipo creen que "el mutante Kuma no solo se puede usar para estudios moleculares del gen de la insulina y la disfunción de las células beta, sino que su fondo de inmunodeficiencia permite que sea un modelo atractivo para los estudiosexaminar la funcionalidad de las células beta trasplantadas generadas a partir de células madre derivadas de seres humanos o xenogénicos ".
Además, dado que la mutación de Kuma está bien conservada en diferentes especies, el mismo enfoque de edición de genes se puede aplicar para crear modelos diabéticos neonatales permanentes en otras especies animales, lo que facilita un poco el avance en la investigación sobre esta enfermedad.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Tokio . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
Referencia de la revista :
cite esta página :