Células madres inducidas de Pluripotent (iPS) en remedio y la investigación

Las células madres pluripotent inducidas han llevado a las oportunidades sin precedentes en la industria farmacéutica, pero también en la investigación clínica y básica. Algunos de los campos donde las células madres pluripotent inducidas han creado ondulaciones se discuten abajo.

Producción de células madres pluripotent inducidas.metamorworks | Shutterstock

Terapia del trasplante de la célula

Desde su descubrimiento en 1998, pensaron a las células madres embrionarias a la llave para tratar enfermedades insuperables, incluyendo la enfermedad de Parkinson y el daño de la médula espinal. Sin embargo, han acribillado a las células madres embrionarias con preocupaciones éticas con respecto a su uso y preocupaciones científicas del rechazo del poste-trasplante. En 2007, un estudio del prueba-de-concepto fue denunciado donde las células pluripotent inducidas fueron utilizadas para el modelo del ratón de la anemia de la célula falciforme.

Este gen específico fue corregido usando la recombinación homóloga en la variedad de células del iPSC del mutante y trasplantado posteriormente en los ratones del mutante, que llevaron a la vulcanización de la enfermedad. Una ventaja importante del uso del iPSC es que los candidatos dispensadores de aceite pueden ser alcanzados fácilmente. Sin embargo, antes de crear copias del iPSC de la clínico-pendiente de un donante, sus condiciones de salud y tipo de antígeno humano del leucocito (HLA) deben ser sabidos. La sangre del cordón umbilical y la sangre periférica son también buenas fuentes para los iPSCs.

Modelado de la enfermedad e investigación de la droga

La enfermedad que modela y que revisa para las drogas también constituye usos importantes de iPSCs. Mientras que los modelos animales han hecho una enorme contribución a nuestra comprensión de los mecanismos de la enfermedad, tienen sus limitaciones.

Por ejemplo, varias drogas mostraron efectos terapéuticos en modelos del roedor de la esclerosis lateral amiotrófica (ALS); sin embargo, todos eran ineficaces en pacientes humanos. Esto indica la importancia de usar las células animales. Actualmente, varias líneas paciente-específicas del iPSC se han fijado y se han utilizado como sistema modelo para las enfermedades, que también habilitarán el estudio de enfermedades raras.

Abajo está un filete de otras enfermedades en las cuales se han utilizado los fibroblastos mientras que las células de la fuente y la integración lentiviral se ha utilizado para la generación de células del IPS.

  • Enfermedad de Huntington (HD)
  • ALS o Lou Gehrig's Disease
  • La ataxia de Friedreich (FRDA)
  • Síndrome del Shwachman-Bodian-Diamante (SBDS)
  • El tipo III de Gaucher
  • Tipo distrofia muscular (BMD) de Becker
  • Derriba el síndrome/la trisomía 21
  • Dysautonomia o (FD) síndrome familiar del Riley-Día
  • Atrofia muscular espinal
  • Diabetes del tipo 1 mellitus (DM)

Ciencias básicas

Reprogramando tecnologías ayude a entender el eslabón entre los factores epigenéticos y la identidad celular. La reprogramación también ayuda a fijar cómo los cambios transcriptivos y epigenéticos están implicados en el revelado del cáncer.

Este último es debido al hecho de que la reprogramación comparte acciones comunes con carcinogénesis - por ejemplo, la transición mesenquimal-epitelial y la implicación del c-Myc y de p53. También, las células somáticas reprogramadas pueden ayudar en la investigación de las causas del envejecimiento y de la acumulación de desvíos genéticos en un cierto plazo.

Colonia de células madresFunTravel | Shutterstock

¿Por qué hay preocupaciones por el seguro de las células del IPS?

En 2007, Okita y los colegas generados indujeron variedades de células pluripotent de los fibroblastos embrionarios del ratón que mostraron el vástago embrionario célula-como configuraciones de la expresión génica y de la metilación de la DNA. Estas variedades de células tenían pluripotency similar cuando estaban comparadas a las células madres embrionarias; sin embargo, el 20% de estos ratones quiméricos también desarrollaron los tumores debido a la reactivación del transgén del c-Myc.

Esto llevó a la sospecha que mientras que las células pluripotent inducidas tenían propiedades idénticas en términos de stemness, ellos puede no ser tan segura como las células madres embrionarias; además, la implicación del c-Myc podía dar lugar a un riesgo creciente de revelado del tumor.  

Nakagawa y los colegas intentaron resolver esta preocupación cuando generaron con éxito las células pluripotent inducidas usando Sox2, Klf4, y Oct3/4. La falta de c-Myc podía reducir importante el riesgo del tumorigenicity. Sin embargo, el no-uso del c-Myc también tiene sus desventajas, pues reduce la eficiencia de células madres pluripotent inducidas.

Un estudio mostró en 2011 que las células del IPS podrían provocar una inmunorespuesta cuando estaban inyectadas en ratones. Sin embargo, cuando Masumi Abe (científico en el instituto nacional de ciencias radiológicas en Japón) tomó el IPS y a las células madres embrionarias de ratones y los reinyectó, no había diferencias en la inmunorespuesta de los dos grupos, sugiriendo que los miedos de la inmunorespuesta debido a las células pluripotent inducidas pudieron haber sido sobrestimados.

En otro estudio, conducto en la Universidad de Yale en 2012, los investigadores encontraron que el proceso de reprogramación llevó a menos mutaciones que qué fue pensada previamente. Así, las células pluripotent inducidas son una oportunidad prometedora para los usos terapéuticos; sin embargo, la investigación y la evaluación adicionales se requiere para revisar todos los cambios epigenéticos y genéticos observados en células madres pluripotent inducidas para determinar los riesgos exactos de este procedimiento.

Fuentes:

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Last Updated: Jul 17, 2019

Dr. Surat P

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Dr. Surat P

Dr. Surat graduated with a Ph.D. in Cell Biology and Mechanobiology from the Tata Institute of Fundamental Research (Mumbai, India) in 2016. Prior to her Ph.D., Surat studied for a Bachelor of Science (B.Sc.) degree in Zoology, during which she was the recipient of an Indian Academy of Sciences Summer Fellowship to study the proteins involved in AIDs. She produces feature articles on a wide range of topics, such as medical ethics, data manipulation, pseudoscience and superstition, education, and human evolution. She is passionate about science communication and writes articles covering all areas of the life sciences.  

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