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¿Cuáles son variedades de células isógenas?

Las variedades de células se forman de las células que pueden crecer indefinidamente si se cumplen las condiciones apropiadas, y éstas pueden ser de diversas fuentes. Estas variedades de células son ampliamente utilizadas en el laboratorio, de estudiar el cáncer a probar tratamientos nuevos potenciales.

Haber de imagen: Evgeniy Kalinovskiy/Shutterstock.comHaber de imagen: Evgeniy Kalinovskiy/Shutterstock.com

¿Están todas las células lo mismo?

Isógeno refiere a una población con los genes esencialmente idénticos. Hay las técnicas disponibles que pueden modificar la DNA de células, y esto se puede entonces utilizar como modelo de la enfermedad. Por ejemplo, las células cancerosas tienen a menudo cambios en su DNA, y esto se puede copiar así en una variedad de células isógena.

El poder modificar la DNA significa que es posible tener dos variedades de células isógenas: uno con los cambios se relacionó con el revelado del cáncer, y el otro sin ésos cambia. Esto hace comparaciones más fáciles, pues puede ser difícil encontrar las células relacionadas que expresan genes de la misma manera.

¿Cómo se utilizan?

Expresión génica de regulación en variedades de células

Liu y co. ideó un sistema donde los factores de la transcripción de la proteína del dedo del cinc específicos a los genes del interés fueron utilizados para inducir la expresión génica en células de objetivo. Este sistema tiene alta especificidad, así que la probabilidad de otros genes que son afectados por el factor de la transcripción de la proteína del dedo del cinc es inferior. La expresión del factor de la transcripción de la proteína del dedo del cinc se puede también hacer inducible, de modo que sea posible controlar cuando el gen del interés se activa.

Los autores apuntaron el receptor paratiroides humano 1 (PTHR1) de la hormona, que es un receptor proteína-acoplado G que tiene un papel en metabolismo del homeostasis y del hueso del calcio. Un factor de la transcripción de la proteína del dedo del cinc que apunta PTHR1 fue determinado, y utilizado para inducir su expresión en las células HEK293, que no expresan normalmente PTHR1.

Cuando el factor de la transcripción de la proteína del dedo del cinc fue inducido, las células HEK293 comenzaron a expresar PTHR1. La actividad del PTHR1 expresado fue confirmada por el aumento en los niveles de campamento producidos por las células. Los autores entonces utilizaron los ligands sabidos PTHR1, y esto llevó a la reducción en niveles del campamento, así mostrando que su función fue reducida. Los autores concluyeron que esta aproximación se puede utilizar para estudiar efectos de composiciones terapéuticas potenciales sobre genes del objetivo.

Estudiar deficiencia de la reparación del desequilibrio de impedancia de la DNA

Los desvíos durante la réplica de la DNA pueden llevar a los cambios en la DNA, incluyendo únicos desequilibrios de impedancia bajos, la modificación baja, y pequeños rizos de la inserción-supresión. Para contrarrestar las influencias de estos desvíos, los sistemas de la reparación del desequilibrio de impedancia de la DNA existen en estas células. Sin embargo, estos sistemas de la reparación del desequilibrio de impedancia de la DNA pueden llegar a ser defectuosos, permitiendo que a éstos los cambios de la DNA persistan y potencialmente lleven al cáncer. De hecho, se estima que los hasta 20% de tumores sólidos y de cánceres hematológicos tienen deficiencias del sistema de la reparación del desequilibrio de impedancia de la DNA.

Bailis y co. derivó un sistema isógeno de la variedad de células para investigar la deficiencia de los sistemas de la reparación del desequilibrio de impedancia de la DNA. En el estudio, los autores utilizaron el ARN corto inducible de la horquilla (shRNA) para prevenir la expresión del gen MLH1, un gen que es parte del sistema de la reparación del desequilibrio de impedancia de la DNA. Aquí, cuando se induce el shRNA, esto previene la expresión de MLH1, así desactivándola. Pues el shRNA es inducible, éste dio a autores la oportunidad de estudiar las diferencias vistas cuando MLH1 era active comparado a cuando estaba inactivo.

Un cambio los autores observados era la inducción de la inestabilidad del microsatellite en células cuando MLH1 estaba inactivo. La inestabilidad de Microsatellite es otro cambio en la DNA, donde se ganan o se pierden las series de nucleótido relanzadas, y los autores observaron 1-3 movimientos del nucleótido en la repetición del mononucleótido BAT-26. Sin embargo, esto no cambió la configuración global de la expresión génica en las variedades de células.

Descubrimiento profético del biomarker del cáncer

En biología del cáncer, los biomarkers proféticos dan la información sobre el efecto del tratamiento. Haagensen y co. variedades de células isógenas utilizadas para buscar biomarkers proféticos potenciales en respuesta a cuatro drogas terapéuticas.

Los autores encontraron que la reacción varió según cómo las células fueron cultivadas. Por ejemplo, en la 2.a cultura encontraron que las células de KRAS+/- y de PIK3CA+/- eran más sensibles a los inhibidores del MEK comparados a sus células parentales isógenas o a otros mutantes. Sin embargo, en 3D un sistema los xenografts de KRASG13D/- y de PIK3CAE545K/- eran sensibles a uno de los inhibidores del MEK, pero los “tumores” derivados de las células parentales no eran sensibles en absoluto.

Esto muestra que, por el uso de variedades de células isógenas, la reacción a los inhibidores del MEK no sólo es influenciada por mutaciones en KRAS y PIK3CA, pero también por cómo estas células son crecidas.

Fuentes

sciencedirect.com. Variedades de células https://www.sciencedirect.com/topics/neuroscience/cell-lines

Gillet, J. - P. y otros (2013) la importancia clínica de las variedades de células del cáncer. Gorrón del Instituto Nacional del Cáncer https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3691946/

merriam-webster.com. https://www.merriam-webster.com/dictionary/isogenic isógeno

amsbio.com. Variedades de células isógenas http://www.amsbio.com/isogenic-cell-lines.aspx

Liu, 2005) variedades de células humanas isógenas de P. - Q. y otros (para el descubrimiento de la droga: Regla de la expresión génica del objetivo por factores dirigidos de la transcripción de la proteína del Cinc-Dedo. Gorrón de https://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1177/1087057104272663 de blindaje biomolecular

Bailis, J.M. y otros (2013) un sistema inducible, isógeno de la variedad de células del cáncer para apuntar el estado de la deficiencia de la reparación del desequilibrio de impedancia. PLOS uno https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0078726

Oldenhuis, 2008) pronósticos de la C.N. y otros (comparado con el valor profético de biomarkers en oncología. Gorrón europeo del cáncer https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18396036

Haagensen, 2016) usos preclínicos del E.J. y otros (de variedades de células isógenas y de tumores in vitro y in vivo para el descubrimiento profético del biomarker; el impacto estado de la mutación de KRAS y de PI3KCA en actividad del inhibidor del MEK es dependiente modelo. Gorrón europeo del cáncer https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0959804915011569

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Last Updated: Mar 11, 2020

Dr. Maho Yokoyama

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Dr. Maho Yokoyama

Dr. Maho Yokoyama is a researcher and science writer. She was awarded her Ph.D. from the University of Bath, UK, following a thesis in the field of Microbiology, where she applied functional genomics to Staphylococcus aureus . During her doctoral studies, Maho collaborated with other academics on several papers and even published some of her own work in peer-reviewed scientific journals. She also presented her work at academic conferences around the world.

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