Células madre creadas modificando el epigenoma con CRISPR
Fibroblastos embrionarios de ratónWIKIMEDIA, BOZONHIGGSAUna forma de CRISPR que activa en lugar de cortar el ADN puede convertir células embrionarias de ratón en células madre pluripotentes inducidas (IPSC), informaron investigadores la semana pasada (18 de enero) ) en Célula madre celular.
“Este artículo demuestra la capacidad de los efectores CRISPR de ir más allá de activar un solo gen y reconfigurar por completo el estado transcripcional de la célula” Neville Sanjana, un bioingeniero del Instituto del Genoma de Nueva York que no participó en el estudio, escribe en un correo electrónico a The Scientist.
Para generar células madre pluripotentes inducidas (IPSC) , los investigadores han sobreexpresado tradicionalmente los genes de cuatro factores de transcripción: Oct4, Sox2, Klf4, y c-Myc. Pero en el nuevo estudio, los investigadores crearon iPSC a partir de fibroblastos embrionarios de ratón mediante el uso de una técnica CRISPR epigenética para activar una copia endógena de un solo factor de transcripción, ya sea Sox2 o Oct4.
Sheng Ding, biólogo de células madre del Instituto Gladstone…
Nuestra idea inicial era activar endógenamente todos esos genes juntos, dice Ding. Luego preguntamos cuál es el límite de este enfoque. Si solo activamos un solo gen [o] una sola ubicación, ¿sería suficiente?
Para responder a esta pregunta, el equipo de Dings eliminó los ARN guía uno a la vez. Descubrieron que apuntar solo al promotor Sox2 o al potenciador y promotor Oct4 era suficiente para convertir los fibroblastos embrionarios de ratón en iPSC. Los autores también demostraron que la activación de Oct4 utilizando Cas9 muerto que recluta una versión modificada de una histona acetiltransferasa también podría conducir a la conversión de fibroblastos en iPSC. Ambos hallazgos demuestran que la manipulación del epigenoma puede conducir a la generación de iPSC.
Al principio, Ding no pensó que sería posible reprogramar células activando un solo gen en un solo lugar, pero ahora su equipo ha desarrolló una hipótesis sobre cómo funciona. El genoma no está organizado de forma lineal. Muchos sitios [genómicos] en realidad están unidos en un contexto tridimensional, explica. Entonces, si piensa en esta arquitectura tridimensional, puede imaginar que [un] sitio único tiene muchas ubicaciones cercanas que también podrían verse afectadas.
Los investigadores planean investigar el papel que podrían desempeñar las interacciones del genoma. en la reprogramación de células. Y quieren mejorar la técnica para usarla para reprogramar células en organismos vivos y generar diferentes tipos de células para usar en terapias basadas en células.
En la vida real, [las células] se ven afectadas por todas estas otras vías de señalización en el microambiente natural, dice James Dahlman, un bioingeniero de Georgia Tech que no participó en el trabajo. Si va a comenzar con el mismo tipo de célula y lo llevará a la pluripotencialidad, y luego lo volverá a diferenciar para llegar a algún otro tipo de célula nuevo que desee, ¿será útil este procedimiento para eso? Mi conjetura es que las respuestas serán afirmativas, pero existen todas estas variaciones que tendrá que comprender y tener en cuenta.
Dirk Hockemeyer, biólogo celular de la Universidad de California, Berkeley, quien no participó en el estudio, está de acuerdo y explica que queda por ver cuán generalizable será esta herramienta a otras aplicaciones, como convertir fibroblastos en células cardíacas. Cuantas más herramientas desarrollemos, mejor, dice. Tal vez solo unos pocos se usarán eventualmente en la clínica, pero es muy difícil saber cuáles son, por lo que debemos darle a todo una oportunidad justa. Y este es un enfoque que es muy, muy prometedor.
P. Liu et al., La remodelación de cromatina basada en CRISPR del locus endógeno Oct4 o Sox2 permite la reprogramación a la pluripotencia, Cell Stem Cell, doi:10.1016/j.stem.2017.12.001, 2018.
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