RNA ofrece una manera segura para reprogramar las células 23 -

Contacto: Jennifer Hirsch

jfhirsch@mit.edu

617-253-1682

Instituto de Tecnología de Massachusetts

ARN ofrece una manera segura para reprogramar técnica cellsNew podría volver al estado inmaduro células que pueden convertirse en cualquier tipo de célula

IMAGEN: Los investigadores del MIT utilizan ARN para inducir estas células de fibroblastos para expresar cuatro genes necesarios para reprogramar las células a un estado inmaduro.

Haga clic aquí para obtener más información.

Cambridge, Mass. - En los últimos años, los científicos han demostrado que pueden reprogramar células de piel humana a un estado inmaduro que permite a las células para convertirse en cualquier tipo de célula. Esta capacidad, conocida como la pluripotencia, mantiene la promesa de tratamiento de enfermedades tales como la diabetes y la enfermedad de Parkinson mediante la transformación de las propias células de los pacientes en los reemplazos para el tejido no funcional.

Sin embargo, las técnicas que ahora se utilizan para transformar células plantean algunos peligros graves de seguridad. Para entregar los genes necesarios para reprogramar las células a un estado pluripotente, los científicos utilizan los virus que llevan el ADN, que luego se integra en el ADN propio de la célula. Pero este llamado reprogramación basada en el ADN lleva consigo el riesgo de alterar el genoma de la célula y llevándola a convertirse en cancerosas.

Ahora, por primera vez, los investigadores del MIT han demostrado que pueden ofrecer esos mismos genes de reprogramación utilizando ARN, el material genético que normalmente transporta las instrucciones del ADN a la maquinaria productora de proteínas de la célula. Este método podría ser mucho más seguro que basado en el ADN reprogramación, dicen los investigadores, profesor asociado de Ingeniería Eléctrica y de Ingeniería Biológica Mehmet Fatih Yanik y el estudiante graduado de ingeniería eléctrica Mateo Ángel.

Yanik y Angel describen el método, también el tema de la tesis de maestría de Ángel, en la edición del 23 de julio del journalPLoS ONE.

Sin embargo, los investigadores dicen que aún no pueden afirmar que han reprogramado las células en un estado pluripotente. Para probar esto, tendrían que crecer las células en el laboratorio durante un periodo de tiempo más largo y estudiar su capacidad de convertirse en otros tipos de células - un proceso en curso en su laboratorio. Su logro clave está demostrando que los genes necesarios para la reprogramación se pueden entregar con ARN.

"Antes de esto, nadie tenía una manera de transfectar células varias veces con ARN codificante de la proteína", dice Yanik. (La transfección es el proceso de introducción de ADN o ARN en una célula sin el uso de virus para entregarlos.)

En 2006, investigadores de la Universidad de Kyoto demostraron que podían reprogramar células de la piel de ratón en un pluripotentes, estado similar al embrionario con sólo cuatro genes. Más recientemente, otros científicos han logrado el mismo resultado en las células humanas mediante la entrega de las proteínas codificadas por esos genes directamente en las células maduras, pero ese proceso es más caro, ineficaz y consume mucho tiempo de reprogramación con el ADN.

Yanik y Ángel decidieron llevar a cabo una nueva alternativa mediante la transfección de las células con el ARN mensajero (ARNm), una molécula de corta duración que transporta las instrucciones genéticas copiadas de ADN.

Sin embargo, encontraron que el ARN transfección plantea un reto importante: Cuando se añade a células maduras de piel humana, el ARNm provoca una respuesta inmune significado para defender contra los virus hechos de ARN. La exposición repetida a las largas cadenas de ARN conduce células que someterse a suicidio celular, sacrificarse para ayudar a prevenir que el resto del cuerpo contra la infección.

Yanik y Angel sabían que algunos virus de ARN, incluyendo la hepatitis C, pueden suprimir con éxito que la respuesta defensiva. Después de revisar los estudios de mecanismos de evasión de la hepatitis C, lo hicieron experimentos que muestran que podría apagar la respuesta mediante la entrega de ARN corto de interferencia (siRNA) que bloquea la producción de varias proteínas clave para la respuesta.

Una vez que el mecanismo de defensa se apaga, el ARNm que lleva los genes para la reprogramación celular se puede entregar de forma segura. Los investigadores demostraron que podían inducir a las células para producir las proteínas de reprogramación durante más de una semana, mediante la entrega de siRNA y ARNm cada dos días.

Fuente: "La supresión inmune innata Permite transfección frecuente con ARN que codifica proteínas reprogramación" de Mateo Ángel y Mehmet Fatih Yanik.PLoS ONE23 de julio de 2010