Las células madre pluripotentes inducidas muestran signos de la edad del donante
WIKIMEDIA, CSIRO Después de que las células somáticas humanas se reprograman en células madre pluripotentes inducidas (iPSC), las células resultantes retienen indicadores tanto genéticos como epigenéticos de la edad de la persona que donó el progenitores de células somáticas, según han descubierto los científicos. Ali Torkamani, Kristin Baldwin y sus colegas del Instituto de Investigación Scripps en California descubrieron que los genomas de iPSC tienen patrones de metilación que reflejan la edad del donante. En general, la cantidad de mutaciones que llevan esas células pluripotentes aumenta con la edad del donante, hasta alrededor de los 90 años, es decir, cuando la cantidad de mutaciones disminuye, encontraron los investigadores. Estos resultados, publicados hoy (12 de diciembre) en Nature Biotechnology, tienen implicaciones para el trasplante autólogo: la creación de un tejido de reemplazo a partir de las propias células del paciente, algo que es más probable que necesiten las personas mayores, según los autores. anotado.
“Si’obtiene células de estos donantes más antiguos, estas células semilla que usa para la reprogramación ya tienen cierta acumulación de carga de mutación, y…
El estudio destaca el hecho de que existe cierto riesgo de variantes patogénicas en las iPSC asociado con la edad, dijo Torkamani a The Scientist.
La reprogramación de células somáticas toma células diferenciadas y las devuelve a un estado pluripotente. Un estudio anterior había informado que, epigenéticamente, algunas iPSC parecen tener una edad negativa, correspondiente a un estado embrionario. Torkamani y sus colegas decidieron examinar si las iPSC conservan adicionalmente signos de la edad de sus células progenitoras somáticas.
Los científicos se han dado cuenta hace mucho tiempo de que a medida que las personas envejecen, sus genomas experimentan cambios epigenéticos: algunos sitios genómicos ganan grupos metilo, otros perderlas. Los cambios epigenéticos también ocurren durante la creación de las iPSC, pero se desconocía cómo la reprogramación afectaba las marcas epigenéticas relacionadas con la edad.
Para averiguarlo, los investigadores examinaron los patrones de metilación en las iPSC derivadas de las células mononucleares de sangre periférica de 16 donantes, de 21 a 100 años. Cada línea iPSC tenía una edad epigenética predicha negativa, como se esperaba, pero el equipo también notó una variación relacionada con la edad. En los sitios que normalmente ganan metilación con la edad, las iPSC de pacientes mayores tenían niveles de metilación más altos. Sin embargo, en los sitios que normalmente pierden metilación con la edad, las células más jóvenes también mostraron niveles reducidos de metilación. Los investigadores también examinaron las islas CpG que normalmente pierden metilación durante la producción de iPSC y descubrieron que las iPSC de donantes mayores retenían una mayor metilación en esos sitios. Estos resultados sugieren que las células somáticas más antiguas y sus iPSC derivadas tienen un defecto de desmetilación, explicó Torkamani. El equipo encontró que pasar las iPSC borró gradualmente esas diferencias epigenéticas relacionadas con la edad de las células del donante.
Los investigadores también examinaron la cantidad de mutaciones exómicas en las líneas de iPSC de donantes de diferentes edades. En general, el número de mutaciones iPSC que los investigadores sospechan estaban presentes pero no detectadas en las células sanguíneas del donante aumentó linealmente con la edad del donante. Sin embargo, disminuyó el número de mutaciones detectadas en iPSC de donantes mayores de 90 años. Los investigadores plantean la hipótesis de que, en las personas mayores, muchos de los linajes celulares de la sangre han alcanzado su número máximo de divisiones celulares y han muerto, quedando los que se han dividido más lentamente y, por tanto, han acumulado menos mutaciones.
Los hallazgos podrían afectar la forma en que los científicos usan iPSC para modelar enfermedades humanas, escribió en un correo electrónico a The Scientist Steven Finkbeiner, director asociado del Instituto Gladstone de Enfermedades Neurológicas, que no participó en el trabajo. . La opinión predominante es que las iPSC y las células diferenciadas de ellas modelarán mejor las enfermedades relacionadas con el envejecimiento si conservan su firma epigenética del envejecimiento, dijo.
A diferencia del modelado de enfermedades, donde puede ser deseable conservar la marcas celulares de la edad, cuando se trata de crear tejidos para trasplantar, esas marcas de envejecimiento pueden ser motivo de preocupación.
Especialmente en personas mayores, pero probablemente en todas las personas, una buena práctica sería . . . evalúe sus iPSC de antemano utilizando un enfoque genómico o genético para que pueda descartar las líneas que podrían tener una variante patógena, dijo Torkamani.
V. Lo Sardo et al., Influencia de la edad del donante en células madre pluripotentes inducidas, Nature Biotechnology, doi:10.1038/nbt.3749, 2016.
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