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Las células madres embrionarias mantienen la gran promesa para la ciencia biomédica

Con su potencial de tratar una amplia gama de enfermedades y de destapar los procesos fundamentales que llevan a esas enfermedades, las células madres embrionarias (ES) mantienen la gran promesa para la ciencia biomédica. Varios obstáculos, científicos y no-científicos, sin embargo, han impedido a científicos de alcanzar el santo grial de usar estas células especiales para tratar enfermedad cardíaca, la diabetes, Alzheimer y otras enfermedades.

En el 13 de junio publicado papel en la naturaleza, los científicos en el instituto de Salk para los estudios biológicos denuncian el descubrimiento de ese ciclo celular del ES dentro y fuera de un “estado mágico” en los primeros tiempos del revelado del embrión, durante la cual una batería de los genes esenciales para la potencia de la célula (la capacidad de una célula genérica de distinguir, o de convertirse, en una célula con funciones especializadas) se activa. Esta condición única, llamada totipotency, da a células del ES su capacidad única de girar en cualquier célula pulsa hacia adentro la carrocería, así haciéndoles objetivos terapéuticos atractivos.

“Estas conclusión,” dice autor a Samuel mayor L. Pfaff, profesor en el laboratorio de la expresión génica de Salk, “dé el nuevo discernimiento en la red de los genes importantes para el potencial de desarrollo de células. Hemos determinado un mecanismo que reajusta a las células madres embrionarias a un estado más joven, donde están más plástico y por lo tanto potencialmente más útiles en terapéutica contra enfermedad, daño y el envejecimiento.”

Las células del ES son como la masilla tonta inducese que se puede, bajo condiciones económicas correctas, que se especializó célula-para el ejemplo, las células epiteliales o pancreático célula-en la carrocería. En los escenarios iniciales del revelado, cuando un embrión contiene únicamente cinco a ocho células, las células madres son totipotenciales y pueden convertirse en cualquier tipo de la célula. Después de tres a cinco días, el embrión se convierte en una bola de las células llamadas un blastocyst. En esta etapa, las células madres son pluripotent, significando ellas pueden convertirse en casi cualquier tipo de la célula. Para que las células distingan, los genes específicos dentro de las células se deben girar.

Pfaff y sus colegas realizaron el ARN que ordenaba (una nueva tecnología derivada de la genoma-secuencia para vigilar qué genes son activos) en las células de huevo no maduras del ratón, llamadas los oocytes, y los embriones del dos-célula-escenario para determinar los genes antes de los cuales se giran apenas e inmediatamente después de la fertilización. Las personas de Pfaff descubrieron una serie de los genes atados a este estado privilegiado del totipotency y notaron que los genes fueron activados por los retroviruses adyacente a las células madres.

El casi 8 por ciento del genoma humano se compone de las reliquias antiguas de las infecciones virales que ocurrieron en nuestros antepasados, que se han pasado de generación en generación pero no pueden producir infecciones. Pfaff y sus colaboradores encontraron que las células han utilizado algunos de estos virus como herramienta para regular los interruptores encendido-apagado para sus propios genes. La “evolución ha dicho, “haremos la limonada fuera de los limones, y utilizamos estos virus a nuestra ventaja, “” Pfaff dice. Usando los restos de virus antiguos girar centenares de genes en un momento específico del tiempo en el revelado temprano del embrión da a células la capacidad de girar en cualquier tipo de tejido en la carrocería.

De sus observaciones, los científicos de Salk dicen que estos virus son controlado-ellos no saben muy apretado porqué-y active solamente durante una ventana corta durante el revelado embrionario. Los investigadores determinaron las células del ES en embriogénesis temprana y después desarrollaron más lejos los embriones y los cultivaron en un plato del laboratorio. Encontraron que un grupo raro de células especiales del ES activó los genes virales, distinguiéndolos de otras células del ES en el plato. Usando los retroviruses a su ventaja, Pfaff dice, estas células raras invertidas a un más estado plástico, joven y tenían así mayor potencial de desarrollo.

Las personas de Pfaff también descubrieron que casi todo el ciclo celular del ES dentro y fuera de esta forma privilegiada, una característica de las células del ES que ha sido infravalorada por la comunidad científica, dice a primer autor Todd S. Macfarlan, investigador postdoctoral anterior en el laboratorio de Pfaff que validó recientemente una posición de la facultad en el instituto nacional de Eunice Kennedy Shriver de saludes infantiles y del revelado humano. “Si este ciclo se previene del suceso,” él dice, “la gama completa del potencial de la célula parece ser limitada.”

Es demasiado temprana informar si este “estado mágico” es un momento oportuno de cosechar las células del ES para los propósitos terapéuticos. Pero, Pfaff agrega, forzando las células en este estado privilegiado, los científicos pudo poder determinar genes para ayudar a desplegar los tipos de tejido que pueden ser producidos.

“Hay enorme bombo sobre los usos prácticos de células madres embrionarias en situaciones clínicas,” él dice. “La lucha en laboratorios en el mundo entero es que los cambios más pequeños de condiciones ambientales podría sutil e imprevisible tener un efecto sobre estas células. Así pues, cuanto más que sabemos sobre los requisitos básicos necesarios para que estas células puedan generar una gama completa de tipos del tejido, el mejor nosotros estarán apagados.” Mientras que las conclusión vierten la luz en la biología básica de células madres embrionarias, Pfaff dice que todavía hay un “camino largo de ir” en términos de su valor práctico, clínico.