los investigadores de HSCI hicieron células madre artificiales, o células madre pluripotentes inducidas (iPSCs), a partir de células madre embrionarias, luego convirtieron esas iPSCs en las células neuronales que se muestran aquí. Foto Cortesía de Jiho Choi.
El «truco» Experimental permite a los investigadores comparar las células madre embrionarias y las células madre pluripotentes inducidas de una nueva manera
por Hannah L., Robbins, Gerente de Comunicaciones del HSCI
investigadores del Instituto de Células Madre de Harvard (HSCI) en el Hospital General de Massachusetts y la Escuela de Medicina de Harvard han encontrado nueva evidencia que sugiere que algunas células madre pluripotentes inducidas por humanos son el «equivalente funcional» de las células madre embrionarias humanas, un hallazgo que puede comenzar a resolver un argumento de larga data.
los resultados se publicaron esta semana en Nature Biotechnology.
desde 1998 hasta 2007 las células madre embrionarias (ES) fueron las únicas células humanas conocidas con el potencial de convertirse en cualquier otro tipo de célula en el cuerpo., Cuando Shinya Yamanaka descubrió cómo diseñar células somáticas adultas a un estado en el que ellas también tenían este potencial, un descubrimiento por el que fue galardonado con el Premio Nobel, los científicos pudieron reprogramar casi cualquier tipo de célula adulta, incluidas las células de la piel y la sangre frecuentemente utilizadas, para fabricar células madre pluripotentes inducidas, o células iPS.
el descubrimiento, sin embargo, encendió un debate que todavía está en curso sobre si las células iPS son tan buenas como las células ES., Se han llevado a cabo cientos de experimentos de investigación, algunos sugiriendo que los dos tipos son funcionalmente similares y se pueden usar indistintamente y otros sugiriendo que son fundamentalmente diferentes.
Konrad Hochedlinger, PhD, miembro Principal de la Facultad de HSCI, autor principal del artículo y líder en el estudio de la reprogramación de células iPS, dijo que su laboratorio ha estado trabajando para » entender si estas células madre generadas artificialmente, las células madre pluripotentes inducidas, son equivalentes a las células madre embrionarias.,»
Los experimentos diseñados para comparar células iPS con células ES son difíciles de llevar a cabo, dijo Hochedlinger. Los investigadores quieren saber si el proceso de reprogramación que convierte una célula adulta en una célula iPS de alguna manera cambia la capacidad de la célula para regular adecuadamente sus genes, haciendo que la célula madre artificial se comporte de manera diferente, pero es difícil de decir comparando estos dos tipos de células entre sí.
debido a que las células provienen de dos fuentes diferentes, son inherentemente genéticamente diferentes., Una comparación lado a lado mostraría variación, pero no estaría claro si la variación se debió a la diferencia entre el sexo, la raza y/o la ascendencia en las dos células, o del proceso de reprogramación.
para comparar los tipos de células, Hochedlinger y sus colegas necesitaban comenzar con células que fueran genéticamente idénticas. Entonces, si fueran a ver variación, probablemente sería del proceso de reprogramación y no de los antecedentes genéticos de las células.,
Jiho Choi, estudiante de doctorado en el laboratorio de Hochedlinger y primer autor del artículo, «engañó» a las células ES humanas para que se convirtieran en células iPS humanas al persuadir primero a dos líneas bien estudiadas de células ES para formar células de la piel. Luego reprogramó esas células de la piel en células iPS antes de secuenciar los productos genéticos de los dos tipos de células para ver si eran idénticos.
después de la secuenciación, los investigadores se asociaron con Soohyun Lee, investigador del HMS, y Peter Park, PhD, miembro de la Facultad afiliado al HSCI y coautor principal del estudio., El grupo de Park encontró que solo alrededor de 50 de los 20,000-25,000 genes que componen el genoma humano se expresaron de manera diferente entre los dos tipos de células.
de hecho, estos genes expresados diferencialmente fueron transcritos a niveles tan bajos, Park cree que la diferencia puede ser » ruido transcripcional.»Si nos fijamos en todo el paisaje del genoma, esos genes pueden ser pequeños baches en lugar de grandes montañas, explicó Hochedlinger. «Pueden calificarse como diferentes, pero puede que no haya repercusiones biológicas., «
Además, cuando los investigadores evaluaron las propiedades funcionales de sus líneas celulares ES e iPS, encontraron que tenían iguales potenciales para diferenciarse en células neuronales y una variedad de otros linajes celulares especializados.,
«al usar estas líneas celulares y ensayos, y después de considerar una serie de variables técnicas y biológicas, encontramos que las células ES y las células iPS son euqivalentes», dijo Hochedlinger, agregando la advertencia de que no todas las aplicaciones prácticas pueden dar cuenta de las variables, y la ciencia aún no ha avanzado a donde las células iPS pueden reemplazar a las células madre embrionarias en cada situación.