Nuevo y rápido método CRISPR/Cas9 identifica genes clave en la regeneración de la médula espinal del pez cebra
Una médula espinal reconectada en una larva de pez cebra de 5 días. Las células nerviosas (banda blanca) en la médula espinal se vuelven a conectar sobre el sitio de la lesión (área más clara en el medio). Crédito: Keatinge M et al., 2021, PLOS Genetics
Un nuevo enfoque de detección rápida utiliza la tecnología CRISPR/Cas9 para identificar genes relacionados con el sistema inmunitario que desempeñan un papel crucial en la reparación de lesiones de la médula espinal del pez cebra. Marcus Keatinge y Themistoklis Tsarouchas de la Universidad de Edimburgo, Reino Unido, y sus colegas presentan estos hallazgos en la revista de acceso abierto PLOS Genetics.
En humanos y otros mamíferos, las conexiones nerviosas de la médula espinal cortadas no se curan, por lo que una lesión de la médula espinal puede provocar una parálisis permanente. Por el contrario, el pez cebra es capaz de recuperarse de una lesión de la médula espinal en un proceso que implica una inflamación controlada por macrófagos, un tipo de célula del sistema inmunitario. Sin embargo, el proceso preciso mediante el cual los macrófagos ayudan a la regeneración de la médula espinal en el pez cebra sigue siendo un misterio.
Para ayudar a aclarar este proceso, Keatinge, Tsarouchas y sus colegas desarrollaron un nuevo método para identificar rápidamente los genes relacionados con los macrófagos que están involucrados en Regeneración de la médula espinal del pez cebra. La estrategia emplea la tecnología CRISPR/Cas9, que permite a los investigadores apuntar y alterar genes específicos, revelando así su función. Las moléculas conocidas como ARN guía Oligo CRISPR de ARN sintético (sCrRNA) permiten esta orientación específica de genes.
Los investigadores aplicaron el nuevo método para estudiar la regeneración de la médula espinal en larvas de pez cebra. La clave del método fue un paso de preselección en el que probaron más de 350 sCrRNA que se dirigen a genes que ya se sabe que juegan un papel importante en la regeneración de la médula espinal relacionada con la inflamación. La introducción de estos sCrRNA en el pez cebra permitió la identificación de 10 genes que, cuando se interrumpen, dificultan la recuperación de la lesión de la médula espinal.
Un análisis posterior redujo la lista a cuatro genes que parecen ser cruciales para la reparación de las conexiones nerviosas espinales cortadas, validar el nuevo método. Un gen en particular, tgfb1, parece desempeñar un papel de señalización esencial en el control de la inflamación durante el proceso de recuperación.
El nuevo método y los hallazgos podrían ayudar a profundizar la comprensión de la regeneración de la médula espinal en el pez cebra. Los investigadores también dicen que el método podría adaptarse para detectar genes que también juegan un papel importante en otros procesos biológicos.
Los autores agregan: «El pez cebra puede regenerar completamente su médula espinal después de una lesión. Usando un nuevo y una plataforma de detección muy rápida, descubrimos genes del sistema inmunitario que son esenciales para la regeneración. Prevemos que nuestros hallazgos conduzcan a nuevos conocimientos sobre la incapacidad de los mamíferos para regenerarse y que nuestra plataforma de detección versátil se adapte a otros modelos de enfermedades o lesiones en pez cebra».
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Las células inmunitarias podrían ser la clave de las terapias para las lesiones de la médula espinal Más información: Keatinge M, Tsarouchas TM, Munir T, Porter NJ, Larraz J, Gianni D, et al . (2021) La detección fenotípica de gRNA CRISPR en pez cebra revela genes pro-regenerativos en lesiones de la médula espinal. PLoS Genet 17(4): e1009515. doi.org/10.1371/journal.pgen.1009515 Información de la revista: PLoS Genetics
Proporcionado por Public Library of Science Cita: El nuevo y rápido método CRISPR/Cas9 identifica genes clave en la regeneración de la médula espinal del pez cebra (29 de abril de 2021) obtenido el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-04-rapid-crisprcas9-method-key-genes.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.