Los tramos recientemente descritos de ADN súper silenciado revelan un nuevo enfoque para reprogramar la identidad celular para usar en estudios de medicina regenerativa y un día en la clínica. según un estudio en Célula molecular la semana pasada por investigadores de la Escuela de Medicina Perelman de la Universidad de Pensilvania.

"En el pasado, la mayoría de los laboratorios, incluido el mío, utilizó activadores de genes para activar un nuevo programa para cambiar la identidad en una célula determinada, "dijo el autor principal Ken Zaret, Doctor, director del Instituto Penn de Medicina Regenerativa y profesor de Biología Celular y del Desarrollo. "Nuestro estudio muestra que en algunos casos necesitaremos desmontar la maquinaria de represión de genes de una célula para activar genes importantes para reprogramar la identidad de una célula".

El equipo intentó reprogramar las células de la piel para producir nuevas células hepáticas. Las conversiones de un tipo de celda a otro suelen tener bajas eficiencias, y este estudio identifica una razón por la cual. El objetivo a largo plazo de esta investigación preclínica es poder reponer el tejido hepático enfermo con tejido sano derivado de un tejido diferente. como las células de la piel, del mismo individuo en un proceso llamado reprogramación celular directa

El laboratorio de Zaret desenredó una forma extrema de silenciamiento génico, abriendo regiones de ADN fuertemente enrollado que es difícil de alcanzar para los activadores para activar ciertos genes. Encontraron las regiones al caracterizar un aumento en la reticulación química debido a que el ADN está más compactado en el andamiaje de las regiones reprimidas de los cromosomas.

"Piense en un trozo de hilo de pescar que se ha utilizado durante un tiempo, con varios nudos a lo largo de su longitud, ", Dijo Zaret." Las áreas anudadas son regiones más fácilmente reticuladas, reflejándolos como áreas de ADN súper silenciadas ".

Para que el cuerpo mantenga sus más de 200 tipos de células diferentes, las células deben activar genes específicos de su tipo y, al mismo tiempo, reprimir genes de tipos alternativos. La mayoría de los genes en las regiones de ADN silenciadas (que no están disponibles para ser "leídos" y convertidos en una proteína) son funciones típicamente no utilizadas por el tipo de célula actual. Zaret lo compara con un seguro para que las células no confundan su identidad. que podría inducir problemas como incontrolables, replicaciones de células cancerosas, o para evitar que los genes del cerebro o del hígado se expresen en las células de la piel, por ejemplo.

El equipo caracterizó las proteínas que ayudan a "anudar" las regiones y descubrió que eran más complejas de lo esperado. "Encontramos más tipos de proteínas diferentes de las que pensamos, "Dijo Zaret. Para hacer esto, activaron la actividad de genes que alguna vez fueron silenciados en células de piel humana cultivadas en cultivo para ver si el dominio anudado se abriría más fácilmente cuando cada uno de ellos fuera eliminado. De las 50 proteínas analizadas, algunos también están mutados en trastornos neurodegenerativos como la enfermedad de Lou Gehrig.

"Si bien la mayoría de los genes de reprogramación no se encuentran en estas regiones súper silenciosas del ADN, genes muy importantes son; así que esto nos da una nueva forma de pensar sobre la reprogramación, ", Dijo Zaret. El objetivo final de su estudio es encontrar formas más eficientes de reprogramar un tipo de célula en otro despertando genes silenciados y agregando activadores.