Una molécula sintética dirigida al ADN podría allanar el camino para la regeneración de tejidos.

Las células madre pueden activarse para transformarse en células del músculo cardíaco mediante un nuevo método que involucra moléculas sintéticas. El método supera los desafíos que enfrentan los enfoques actuales y se puede ajustar para impulsar la formación de una variedad de tipos de células.

Las células madre pluripotentes inducidas por humanos (hiPSC) se generan a partir de células adultas y se pueden programar para que se conviertan en cualquier tipo de célula del cuerpo. La conversión del tipo de célula está controlada por la regulación coordinada de señales de señalización y genes. Las moléculas que encienden y apagan estas diversas señales involucradas en el desarrollo de órganos se han utilizado para controlar el destino de las hiPSC. Pero no se han encontrado moléculas que puedan apagar directamente los genes de señalización deseados. Los protocolos actualmente disponibles implican la introducción de material genético extraño, lo que podría ser peligroso para los pacientes.

Junichi Taniguchi y Ganesh Pandian Namasivayam del Instituto de Ciencias Integradas del Material Celular (iCeMS) de la Universidad de Kyoto en Japón construyeron una molécula sintética que puede reconocer y unirse con una secuencia de ADN específica involucrada en la diferenciación de las hiPSC en mesodermo. un tipo de célula intermedia que puede estimularse para convertirse en células del músculo cardíaco.

Cuando la molécula sintética, llamado PIP-S2, se une a su secuencia de ADN diana, previene una proteína, llamado SOX2, de unirse al mismo sitio. SOX2 está altamente expresado en hiPSC y es responsable de mantenerlas en su estado 'pluripotente', lo que significa que evita que se conviertan en otros tipos de células. En el estudio, PIP-S2 unido al ADN, conduciendo a la conversión de hiPSCs a mesodermo. Luego, el equipo agregó al cultivo de células hiPSC otra molécula inhibidora de señalización que es un impulsor conocido de la formación de células del músculo cardíaco. Las células del músculo cardíaco que demostraron la capacidad de contraerse y retraerse se formaron en un período total de 12 días.

"Hasta donde sabemos, este trabajo informa sobre la primera molécula sintética de unión al ADN capaz de guiar la diferenciación de las hiPSC en un linaje celular particular, "escribe Hiroshi Sugiyama, el investigador principal del estudio publicado en la revista Investigación de ácidos nucleicos .

Esta estrategia podría usarse para diseñar moléculas sintéticas adicionales que se dirijan a varias secuencias de ADN, inducir a las hiPSC a convertirse en diferentes tipos de células, concluyen los investigadores.