Los tramos recientemente descritos de ADN súper silenciado revelan un nuevo enfoque para reprogramar la identidad celular para usar en estudios de medicina regenerativa y un día en la clínica, según un estudio realizado en Molecular Cell la semana pasada por investigadores de la Perelman School of Medicine de la Universidad de Pensilvania.

"En el pasado, la mayoría de los laboratorios, incluido el mío, usaban activadores de genes para activar un nuevo programa para cambiar la identidad en una célula determinada", dijo el autor principal Ken Zaret, PhD, director del Instituto Penn de Medicina Regenerativa y profesor. de la célula y la biología del desarrollo.

"Nuestro estudio muestra que en algunos casos necesitaremos desmontar la maquinaria de represión genética de una célula para activar genes importantes para reprogramar la identidad de una célula".

El equipo intentó reprogramar las células de la piel para crear nuevas células hepáticas. Las conversiones de un tipo de celda a otra generalmente tienen bajas eficiencias, y este estudio identifica una razón por qué. El objetivo a largo plazo de esta investigación preclínica es poder reponer el tejido hepático enfermo con tejido sano derivado de un tejido diferente, como las células de la piel, del mismo individuo en un proceso llamado reprogramación celular directa.

El laboratorio de Zaret

Desenreda una forma extrema de silenciamiento génico, abriendo regiones de ADN estrechamente enrollado que es difícil de alcanzar para activar ciertos genes.

Encontraron las regiones caracterizando un aumento en la reticulación química debido a que el ADN se compacta más en el andamiaje de las regiones reprimidas de los cromosomas.

"Piensa en un trozo de hilo de pesca que se ha utilizado durante un tiempo, con varios nudos en toda su longitud", dijo Zaret. "Las áreas anudadas son regiones reticuladas más fácilmente, reflejando que son áreas de ADN súper silenciadas".Para que el cuerpo mantenga sus más de 200 tipos de células diferentes, las células deben activar genes específicos de su tipo, al mismo tiempo que reprimen genes de tipos alternativos.

La mayoría de los genes

En regiones silenciadas de ADN (no disponibles para "leer" y convertirse en una proteína) son típicamente funciones que no usa el tipo de célula actual. Zaret lo compara con un seguro para que las células no confundan su identidad, lo que podría provocar problemas tales como las replicaciones celulares incontroladas y cancerosas, o que los genes del cerebro o del hígado no se expresen en las células de la piel , por ejemplo.

El equipo caracterizó las proteínas que ayudan a "anudar" las regiones y descubrió que eran más complejas de lo esperado. "Encontramos más tipos de proteínas diferentes a las que pensábamos que tendríamos", dijo Zaret. Para hacer esto, activaron la actividad de los genes [VIDEO]que alguna vez fueron silenciados en las células de la piel humana cultivadas en cultivo para ver si el dominio anudado se abriría más fácilmente cuando cada uno fuera eliminado. De las 50 proteínas analizadas, algunas también están mutadas en trastornos neurodegenerativos como la enfermedad de Lou Gehrig.

"Si bien la mayoría de los genes de reprogramación no se encuentran en estas regiones súper silenciosas del ADN [VIDEO], son genes muy importantes, por lo que esto nos da una nueva forma de pensar acerca de la reprogramación", dijo Zaret. El objetivo final de su estudio es encontrar formas más eficientes de reprogramar un tipo de célula en otro despertando genes silenciados y agregando activadores.