Un científico de IMBA desarrolló un biobanco de reversibles, células madre embrionarias mutantes, publicado en el número actual de Naturaleza . Este banco celular, llamado Haplobank, contiene más de 100, 000 mutado, líneas de células madre embrionarias de ratón condicional, apuntando a alrededor del 70 por ciento del genoma que codifica proteínas.

Las pantallas genéticas han revolucionado nuestra comprensión de los procesos biológicos y los mecanismos de las enfermedades. Los avances técnicos recientes han ampliado los enfoques disponibles para alterar la función genética en una población celular antes del cribado. desde mutagénesis química e insercional hasta interferencia de ARN, y, más reciente, Edición del genoma mediada por CRISPR. Sin embargo, La interferencia de ARN y el direccionamiento de genes mediado por CRISPR a menudo adolecen de una eficiencia deficiente y efectos fuera del objetivo. Además, la mayoría de los enfoques de mutagénesis no son reversibles, lo que dificulta el control riguroso de las frecuentes diferencias genéticas y epigenéticas entre células aparentemente idénticas. Estos problemas pueden confundir la reproducibilidad, interpretación y éxito general de las pantallas genéticas.

En los últimos años han surgido importantes preocupaciones sobre la reproducibilidad y el rigor científicos. Amgen y Bayer, así como The Reproducibility Initiative, no han podido reproducir muchos estudios de cáncer de alto perfil. En efecto, No es raro obtener resultados diferentes de experimentos con la misma línea celular en dos laboratorios diferentes. Estas inconsistencias pueden surgir por varias razones. A pesar de todo, resultados irreproducibles desperdician dinero, dañar la credibilidad de la ciencia y los científicos, y retrasar o deshacer el progreso, incluido el desarrollo de terapias eficaces.

Para superar estos problemas, el laboratorio de Penninger en el IMBA desarrolló un biobanco de reversibles, células madre embrionarias mutantes. Este banco celular, llamado Haplobank, contiene más de 100, 000 mutado, líneas de células madre embrionarias de ratón condicional, dirigiéndose a alrededor del 70 por ciento del genoma que codifica proteínas (casi 17, 000 genes). "Haplobank está disponible para todos los científicos, y representa la biblioteca más grande hasta la fecha de líneas de células madre embrionarias mutantes hemiziogous. El recurso supera los problemas que surgen de la variabilidad clonal, porque las mutaciones se pueden reparar en células individuales y a escala del genoma completo, "explica Ulrich Elling, primer y autor correspondiente de la publicación actual en Naturaleza .

Interacciones huésped-patógeno y descubrimiento de fármacos

Como prueba de principio, los autores realizaron un cribado genético para descubrir los factores necesarios para la infección por rinovirus, la causa del resfriado común. Descubrieron que el rinovirus requiere un factor de célula huésped previamente desconocido, fosfolipasa A2G16 (PLA2G16), para matar células. Más lejos, demostraron que se requiere un dominio específico de PLA2G16 para la infección y puede ser un objetivo atractivo para el fármaco. Curiosamente, También se demostró recientemente que PLA2G16 es necesario para una infección exitosa por virus relacionados, incluido el poliovirus.

Nuevos genes para el desarrollo de vasos sanguíneos

En otra pantalla de prueba de principio, los autores aprovecharon el potencial pluripotente de las células madre embrionarias al diferenciarlas en organoides de los vasos sanguíneos. La formación de vasos sanguíneos (angiogénesis) es fundamental para el desarrollo y el mantenimiento de los tejidos. así como para enfermedades como el cáncer. Los autores seleccionaron genes candidatos de angiogénesis que estaban representados en Haplobank, y descubrió múltiples factores novedosos que afectan el crecimiento de los vasos sanguíneos en los organoides. En tono rimbombante, observaron una fuerte variabilidad entre clones independientes, destacando la ventaja de la mutagénesis reparable para comparar mutantes con sus clones hermanos reparados genéticamente.

"Haplobank se puede utilizar para que las pantallas obtengan conocimientos completamente nuevos sobre la biología y la salud. Es importante destacar que, debido a que las eliminaciones genéticas se pueden reparar en nuestros clones de tallo embrionario, este recurso también permite un control bien controlado, Experimentos de validación robustos y reproducibles. Creemos que este es un punto crítico y una contribución, dados los esfuerzos actuales para mejorar el rigor de la investigación científica ". Dice Josef Penninger, Director del IMBA y último autor.