En principio, las células madre ofrecen a los científicos la oportunidad de crear tipos específicos de células, tales como las células nerviosas o del corazón para reemplazar los tejidos dañados por la edad o enfermedad. En realidad, persuadir a las células madre para convertirse en el tipo celular deseado puede ser difícil, por no decirla última.
En un artículo publicado esta semana en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, los científicos de la Universidad de Georgia describe un método que en un solo paso dirige indiferenciado o pluripotentes, las células madre para convertirse en células de la cresta neural, que son los precursores de las células óseas, células musculares lisas y las neuronas.
«Ahora que tenemos métodos para la elaboración racional neural las células troncales de la cresta, podemos empezar a usarlos para comprender mejor las enfermedades humanas», dijo el autor Stephen Dalton, Georgia Research Scholar Alianza eminentes de la biología molecular y profesor de biología celular en la UGA FranklinFacultad de Artes y Ciencias. «Las células también pueden ser utilizados en el descubrimiento de fármacos y, potencialmente, en la terapia celular, lo que implica el trasplante de células».
El proceso por el cual una célula madre pluripotente, que tiene la capacidad de convertirse en cualquier tipo de célula en el cuerpo, se convierte en un tipo específico de célula es orquestada por las moléculas de señalización que activan específicas «decisión» de las vías dentro de las células. Como una célula madre se divide, varias combinaciones de estas moléculas en diferentes puntos durante su desarrollo limitado sus posibles resultados para que finalmente se convierte en un tipo de célula, una célula de la piel, por ejemplo, en lugar de, por ejemplo, una célula muscular.
Hasta ahora, la creación de células de la cresta neural se basó en una combinación de la ciencia y la casualidad. Los científicos se toman células madre indiferenciadas y directa que se conviertan en un tipo de células relacionadas, pero diferentes, conocidas como células progenitoras neurales. Las células de la cresta neural que realmente querían a menudo aparecen como contaminantes, que los científicos entonces aislar y utilizar para sus estudios. No es sorprendente que el proceso había llegado el momento laborioso, lento, caro y sub-óptimo para aplicaciones clínicas.
El método desarrollado por Dalton y un investigador post-doctoral en el laboratorio, Laura Menéndez, y afecta las células de baño en una solución de pequeñas moléculas que inhiben una vía, conocida como Smad, y ampliar otra, conocida como Wnt. La inhibición de la Smad se utiliza en el proceso que crea las células progenitoras neurales relacionadas, lo que sugiere que la vía también podría desempeñar un papel en el desarrollo de células de la cresta neural. Al observar que la vía Wnt es muy activa en la formación de la cresta neural en los organismos de desarrollo, dirigida Dalton y su equipo a sospechar que la activación de la vía podría dar a las células que necesitan. Después de probar varias concentraciones de las moléculas de señalización y determinar el momento óptimo para entregarlos, los científicos descubrieron que podían crear células de la cresta neural con poca o ninguna contaminación de otros tipos de células.
El nuevo método reduce la cantidad de tiempo necesario para generar las células en aproximadamente la mitad.Dalton dijo que otra ventaja es que en vez de usar costosos gran molécula de compuestos conocidos comofactores de crecimiento y citoquinas que dirigen la diferenciación de las células, su método utiliza baratapequeñas moléculas que tienen un mayor grado de coherencia.
Con su capacidad de nuevo desarrollo para crear las células de la cresta neural, Dalton y su equipo están trabajando para ganar una comprensión más profunda de lo normal desarrollo, así como lo que va mal en las enfermedades devastadoras que están asociados con defectos de la cresta neural, como la enfermedad de Hirschsprung, síndrome de DiGeorge y el síndrome de Treacher-Collins.
Las células que Dalton y su equipo han creado son de auto-renovación, lo que significa que varias célulasadicionales pueden ser creados a partir de un lote inicial. Tener un gran número de células que puede ser fácilmente almacenado es esencial para las pruebas de drogas, así como para el trasplante de células, el santo grial de la ciencia de células madre. «Ahora que hemos elaborado formas de hacer que las células, hemosmejorado considerablemente su potencial en el modelado de la enfermedad y la medicina regenerativa», dijoDalton.
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