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Científicos identifican firmas de genes celulares para la regeneración del músculo cardíaco


La reparación del músculo cardíaco dañado por un ataque cardíaco u otras enfermedades cardiovasculares es uno de los “santos griales” para los científicos cardiovasculares. 

Universidad de Arizona

La capacidad de reparar el músculo cardíaco, especialmente utilizando las propias células de una persona, sería un avance significativo que podría mejorar la calidad de vida de los millones de personas que sufren un ataque cardíaco o padecen una afección cardíaca crónica.

Los investigadores creen que las células madre pluripotentes inducidas por el hombre (hiPSC) son la clave para desbloquear esta capacidad regenerativa. Al tomar un poco de sangre, los científicos pueden generar las células madre específicas de cada paciente y luego convertirlas en cualquier tipo de célula en el cuerpo, incluidos los cardiomiocitos, las células que forman el músculo cardíaco . Sin embargo, la investigación está en su infancia y la técnica aún no está lista para ser implementada para propósitos regenerativos de enfermedades del corazón humano .

Ahora, los investigadores de la Universidad de Arizona están un paso más cerca de comprender los cardiomiocitos hiPSC y la mejor forma de utilizarlos para reparar los músculos del corazón. En un estudio publicado este mes en Nature Communications , Jared Churko, Ph.D., profesor asistente de medicina celular y molecular en la Facultad de Medicina de la Universidad de Arizona en Tucson, utilizó un enfoque basado en sistemas que abarca la transcriptómica de una sola célula, la proteómica de una sola célula. y la edición del gen CRISPR para identificar diferentes subpoblaciones de cardiomiocitos.

Definiciones:

  • La transcriptómica es el estudio del transcriptoma: cuantificación de los tipos de ARN producidos dentro de la célula.
  • La proteómica es el estudio de los proteomas, las proteínas expresadas por una célula, tejido u organismo.
  • La edición de genes CRISPR es una tecnología para modificar el código de ADN de un organismo a nivel de una sola célula. Esto tiene el potencial de corregir las células que se sabe que causan una afección cardíaca.

La investigación revela múltiples subpoblaciones de cardiomiocitos que expresan factores de transcripción específicos (NR2F2, TBX5 y HEY2), con diferentes funciones espaciales y biológicas observadas en el corazón. El Dr. Churko cree que esta nueva comprensión de los cardiomiocitos se puede utilizar para reparar mejor las lesiones del músculo cardíaco en el futuro.

“Comprender las firmas genéticas de diferentes poblaciones de hiPSC-CM afectará nuestra comprensión de cómo usar dichas células para descubrir drogas, modelar enfermedades del corazón y reparar un corazón dañado”, explicó el Dr. Churko.

El equipo de investigación del Dr. Churko incluyó a científicos de la Universidad de Stanford y del Centro Médico del Hospital Infantil de Cincinnati. El Dr. Churko está asociado con el Centro para la Innovación en Ciencias del Cerebro, profesor asistente de ciencias fisiológicas y genética en los Programas Interdisciplinarios para Graduados, miembro del Centro de Genética Aplicada y Medicina Genómica y el Instituto UA BIO5 y director del Centro UPS iPSC en el Centro del Corazón de la UA Sarver.

El artículo de Nature Communications se titula: “Definición de jerarquías de factores de transcripción cardíaca humana mediante el análisis integrado de heterogeneidad de una sola célula”.

Más información: Jared M. Churko et al. Definición de jerarquías de factores de transcripción cardíaca humana mediante el análisis integrado de heterogeneidad de células unificadas, Nature Communications (2018). DOI: 10.1038 / s41467-018-07333-4 

Referencia del diario: Nature Communications  

Proporcionado por: Universidad de Arizona


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