Los investigadores encuentran una manera nueva de tomar el pelo fuera el factor clave implicado en la maduración del músculo cardíaco

Los científicos en todo el mundo han estado intentando reemplazar el tejido dañado del corazón usando las células musculares laboratorio-hechas (cardiomyocytes), inyectándolas en el corazón o aplicando los remiendos atados por las células. Pero los resultados hasta la fecha han sido underwhelming.

“Si usted hace cardiomyocytes en un plato de las células madres pluripotent, engraft en el corazón y músculo de la forma,” dice PU de Guillermo, Doctor en Medicina, director de la investigación cardiovascular básica y de translación en el hospital de niños de Boston. “Solamente el músculo no funciona muy bien porque los miocitos se adhieren en un escenario no maduro.”

Cómo los cardiomyocytes que comenzamos a desarrollar antes de que el nacimiento se convierta en células musculares de músculo cardíaco adultas vigoroso de contratación no se han entendido bien.

“Pienso que hay los caminos específicos de la transmisión de señales que controlan ese proceso, que no hemos podido reproducir en un plato,” dice la PU.

Supresiones selectivas

Estudiar la maduración del cardiomyocyte en ratones vivos ha sido igualmente desafiador. Los estudios anteriores han intentado genético dirigir ratones con diversos genes “eliminados” en su músculo cardíaco para imaginar se requieren cuáles. Pero la baja completa de un gen causa a menudo la disfunción del corazón entero, que sí mismo puede empeorar la maduración. Por otra parte, la crianza de deformaciones múltiples de ratones “knockout” con diversos genes suprimidos es un procedimiento costoso, que toma tiempo.

En el 21 de septiembre publicado nuevo estudio en comunicaciones de la naturaleza, la PU y los colegas sobrepasaron estos obstáculos. Usando ratones vivos y el gen CRISPR/Cas9 que corregían tecnología, tomaron el pelo fuera un factor clave implicado en la maduración del músculo cardíaco de una nueva y nueva manera.

La belleza de su aproximación es doble. Primero, requirió apenas una deformación del ratón que expresa la enzima Cas9, acoplada con un virus que ordena Cas9 para suprimir un gen específico. Para apuntar diversos genes, los investigadores hicieron simple pequeñas modificaciones al virus.

“Podíamos probar 10 genes potenciales de interés en el plazo de 10 semanas,” dice la PU.

En segundo lugar, bastante que el gen en cada célula, los investigadores inyectó el virus tales que áspero 1 en cada 10 células musculares de músculo cardíaco era afectado. Esta configuración del lanzamiento del “mosaico” permitió que el músculo cardíaco inafectado guardara el funcionar. Las personas podrían entonces estudiar las células musculares de músculo cardíaco transformadas por separado.

Revelado de regulación del músculo cardíaco

Un factor, conocido como factor de reacción del suero (SRF), emergió como regulador dominante de la maduración del cardiomyocyte. Cuando el gen de Srf fue suprimido en el músculo cardíaco de ratones recién nacidos en una moda del mosaico, muchos aspectos de la maduración fueron rotos.

En los miocitos normales, maduros, las estructuras contráctiles básicas, conocidas como sarcómeras, se ordenan altamente. Pero en los miocitos del mutante, las sarcómeras se desorganizaron. Además, las células normales desarrollan los túbulos transversales, las estructuras importantes que ayudan a coordinar la contracción de la sarcómera. Éstos fueron rotos también grandemente en los miocitos del mutante. Finalmente, las mitocondrias, que ofrecen energía y se ponen en orden normalmente junto a las sarcómeras hacia adentro ladrillo-como la moda, fueron reducidas dramáticamente de tamaño y número.

En otros experimentos, las personas mostraron que SRF regula la actividad del múltiplo otros genes, incluyendo genes críticos de la sarcómera, en cardiomyocytes no maduros, pero no en cardiomyocytes maduros. Piensan que SRF recibe las señales del descanso de la célula que la cuentan para ejecutar un programa de organización principal durante la maduración.

Finalmente, la PU y los colegas mostraron que las sarcómeras ellos mismos se deben montar correctamente para otros aspectos de la maduración para ocurrir. “Aprendimos que las sarcómeras no son apenas importantes para la contracción, pero estamos impulsando probablemente el programa de la maduración,” dice la PU.

Haciendo las células del corazón crezca

Totales, los resultados parecerían sugerir que si usted podría apenas encontrar una manera de reforzar SRF, usted podría conseguir las células musculares de músculo cardíaco laboratorio-hechas para crecer. Pero no era que simple: Cuando SRF sobre-fue expresado, las células observaban lo mismo que ésos sin SRF en absoluto.

Y eso fijó la meta siguiente del laboratorio.

Las “células parecen muy sensibles al nivel de SRF,” dice la PU. “Usted no puede manipular probablemente SRF sí mismo. Usted tiene que entender qué lo está controlando aguas arriba.”