Una serie de estudios dirigidos por el investigador y profesor asociado de la Universidad de Monash, José Polo, arrojaron luz esta semana sobre aspectos vitales, aunque previamente no estaba claro, aspectos de la reprogramación celular.

Reprogramación celular, en el que un tipo de célula se puede convertir en casi cualquier otro tipo de célula del cuerpo humano, está revolucionando la medicina. Teóricamente, les da a los científicos la capacidad de crear cualquier tejido para reparar órganos dañados como el corazón o el hígado. o para su uso en trasplantes.

En 2006, Los investigadores japoneses que hicieron el descubrimiento ganador del Premio Nobel de células madre pluripotentes inducidas (iPS) identificaron un conjunto de cuatro factores de transcripción capaces de convertir cualquier célula en células iPS. Estas células iPS, como ocurre con las células madre embrionarias, tienen el potencial de producir cualquier célula del cuerpo, pero evitando el uso de embriones o con el riesgo de ser rechazado por el cuerpo del paciente, una limitación del trasplante.

Sin embargo, más de una década después, todavía no se entendía completamente con precisión cómo funcionan estos factores de reprogramación.

"No es necesario tener conocimientos de mecánica para conducir un automóvil de A a B, pero si algo sale mal o quieres mejorar el rendimiento del coche, entonces necesitas saber cómo funciona un coche para arreglarlo o mejorarlo, ", dijo el profesor asociado Polo.

Notablemente, y testimonio de la investigación líder en el mundo que se está llevando a cabo en su laboratorio, dos de los estudios del profesor asociado Polo se publicaron con una semana de diferencia entre sí en revistas de gran prestigio de Cell Press, desenterrando nueva evidencia en este misterio de una década, mientras que un tercer estudio relacionado se publicó a fines del mes pasado en Métodos de la naturaleza .

El Biomedicine Discovery Institute (BDI) de Monash y el profesor asociado Polo del Australian Regenerative Medicine Institute son expertos en el campo de las células iPS.

El primer estudio, publicado esta semana en Informes de celda , es el resultado de una colaboración internacional liderada por el profesor asociado Polo y el Dr. Owen Rackham de Duke-NUS Singapur. Se basó en una investigación histórica sobre células iPS que realizó el profesor asociado Polo en 2012, que describió una 'hoja de ruta' de lo que estaba sucediendo en el proceso de reprogramación de fibroblastos (células de la piel) en células madre.

"Antes de nuestro estudio de 2012, era una caja negra sobre cómo los fibroblastos utilizados para la reprogramación se convirtieron en células iPS:trazamos la hoja de ruta de lo que sucedió, "Dijo el profesor asociado Polo.

En este nuevo trabajo, el equipo descubrió que la hoja de ruta no era la misma para todos los tipos de células.

Usando fibroblastos, neutrófilos (glóbulos blancos) y queratinocitos (otro tipo de células de la piel) de modelos animales, los investigadores revelaron que la ruta hacia la pluripotencia dependía del tipo de célula original.

El biólogo de Monash BDI, el Dr. Christian Nefzger, primer autor conjunto del artículo con el bioinformático Dr. Fernando Rosselló, dijo que los hallazgos tienen importantes implicaciones para la investigación.

"El estudio de cómo los diferentes tipos de células se convierten en células madre pluripotentes reveló que debemos mirar a través de diferentes lentes para comprender y controlar el proceso de manera integral, ", Dijo el Dr. Nefzger.

El otro estudio, publicado hoy en Célula madre celular , dirigido por el profesor asociado Polo y el profesor Ryan Lister de la Universidad de Australia Occidental, reveló cómo los factores de transcripción de reprogramación activan o desactivan genes específicos, o "abrirlos" o "cerrarlos".

los Célula madre celular El estudio proporciona una explicación de cómo estos factores hacen su trabajo.

Los genes son parte de la cromatina, un complejo de ADN y proteínas que forman cromosomas dentro del núcleo celular. Los científicos pudieron explicar los mecanismos detrás de un proceso en el que los factores de reprogramación entran en áreas de la cromatina que se abren y se cierran.

"Esto ha revelado áreas de la cromatina y los factores de transcripción que anteriormente no sabíamos que fueran importantes en la pluripotencia". "Dijo el profesor asociado Polo.

"Ahora que sabemos que son importantes, podemos estudiar estas áreas con más detalle y ver qué papel pueden desempeñar en el desarrollo, regeneración o incluso cáncer, " él dijo.

Co-primer autor, La Dra. Anja Knaupp de Monash BDI agregó:"A través de nuestros análisis moleculares, ahora podemos comprender mejor y, en consecuencia, mejorar el proceso de reprogramación, que es esencial si queremos trasladar finalmente esta tecnología a aplicaciones clínicas". "dijo el Dr. Knaupp.

El profesor asociado Polo dijo que tales hallazgos pueden allanar el camino en el futuro para que los tejidos se regeneren dentro del cuerpo humano en lugar de en el laboratorio. para la producción de 'células sintéticas' con propiedades adaptadas a las necesidades de investigadores o médicos, o para la producción de fármacos que imiten estos factores.

"Cada capa que estamos agregando nos ayuda a dar un paso adelante, " él dijo.

El artículo del mes pasado en Métodos de la naturaleza caracterizó y estableció un protocolo para crear una forma de células iPS humanas - células 'ingenuas' - que se asemejan más a las primeras células de un embrión humano.