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jueves, 27 de octubre de 2016

Descubierta una nueva vía de reprogramación para las células madre

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Los científicos mejoran la eficiencia de la reprogramación de células madre con una mutación genética que causa el 'síndrome del hombre de piedra'



En un estudio publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, Shinya Yamanaka, MD, PhD, quien creó por primera vez las células madre pluripotentes inducidas (iPS), y sus colegas en los Institutos Gladstone, ha descubierto una manera de aumentar la eficiencia a la hora de reprogramar las células madre a través de una investigación con una enfermedad genética rara.

- Las células madre iPS, creadas a partir de células de la piel, las cuales se pueden transformar en cualquier tipo de célula del cuerpo, revolucionaron la ciencia biomédica. Han contribuido a los avances en medicina regenerativa y al descubrimiento de fármacos, superando las posibilidades que inicialmente pensaron los investigadores. Pero, al igual que cualquier otra nueva tecnología, siempre hay espacio para la mejora. Hay que tener en cuenta que, usando las técnicas ya existentes, menos del uno por ciento de las células adultas de la piel se reprograman en células iPS.

"La ineficiencia en la creación de células iPS es un obstáculo importante para la aplicación de esta tecnología en biomedicina", señaló Yamanaka, investigador senior en Gladstone y director del Centro de Investigación y Aplicación IPSC (CIRA) en Japón. "Nuestro estudio identificó una sorprendente forma de aumentar el número de células iPS que podemos generar."

Los científicos comenzaron con un objetivo muy diferente, se trataba de crear un modelo celular para estudiar fibrodisplasia osificante progresiva (FOP). Una enfermedad genética, extremadamente rara, que causa de músculos, tendones y ligamentos se conviertan en hueso, ganándose el apodo de "síndrome del hombre de piedra." Dicha enfermedad es causada por una mutación en el gen ACVR1, que sobre-activa un proceso de señalización celular muy importante para el desarrollo del embrión que involucra una proteína llamada BMP.

Sorprendentemente, los científicos descubrieron que podían crear más células iPS a partir de las células tomadas de pacientes con FOP que las tomadas de individuos sanos. Según creen, esto se debe a que la señalización de la proteína BMP mejora la renovación celular (la capacidad de una célula para replicarse) y los mantiene en un estado pluripotente, capaces de convertirse en cualquier tipo de célula. Estos dos rasgos son características clave de las células madre. Para confirmar su corazonada, los investigadores impidieron la señalización de la BMP, lo cual se tradujo en la generación de un menor número de células iPS. Por el contrario, la activación de la vía de señalización dió paso a más iPS.

"Originalmente, queríamos establecer un modelo de enfermedad para la FOP que pudiera ayudarnos a comprender cómo afectan las mutaciones genéticas específicas a la formación de hueso" comentaba el primer autor Yohei Hayashi, PhD, investigador post-doctoral con Shinya Yamanaka, PhD. "Nos sorprendimos al descubrir que las células de pacientes con FOP reprogramaban mucho más eficientemente que las células de pacientes sanos. Y pensamos que esto puede deberse a que la misma vía que permite que las células óseas proliferen, también ayudan a las células madre a regenerarse".

"Se trata del primer caso reportado que muestra que una mutación genética natural mejora la eficiencia en la generación de IPS," añadió el coautor Bruce Conklin, MD, investigador principal de Gladstone. "La creación de células iPS a partir de células de pacientes portadores de mutaciones genéticas, no sólo es útil para el modelado de la enfermedad, sino que también puede ofrecer nuevos conocimientos sobre el proceso de reprogramación."


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Ref. Eurek Alert.org ,  24 oct. 2016
"Research on rare genetic disease reveals new stem cell pathway"
Gladstone Institutes.
Imagen: Bruce Conklin and Shinya Yamanaka, Gladstone Institutes Shinya Yamanaka, MD, PhD, who first created induced pluripotent stem cells (iPSCs), and his colleagues at the Gladstone Institutes found a way to increase the efficiency of stem cell reprogramming through research on a rare genetic disease. cREDIT. Chris Goodfellow, Gladstone Institutes.

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