Evaluación del mecanismo por el cual las proteínas morfogenéticas óseas dirigen el destino de las células madre
Detalles de la concesión de la subvención
Tipo de subvención:
Conceder número:
RB5-07320
Investigador(es):
Nombre:
Institución:
Tipo:
PI
Enfoque de la enfermedad:
Uso de células madre humanas:
Valor del premio:
$515,730
Estado:
Cerrado
Informe de progreso
Período de información:
Los estudiantes de Year 1
Período de información:
Los estudiantes de Year 2
Detalles de la solicitud de subvención
Titulo de la aplicación:
Evaluación del mecanismo por el cual las proteínas morfogenéticas óseas dirigen el destino de las células madre
Resumen público:
Nuestro objetivo es utilizar los mecanismos que generan redes neuronales para crear neuronas a partir de células madre, ya sea para reemplazar tejido enfermo y dañado o como fuente de material para estudiar los mecanismos de la enfermedad. Un objetivo clave de estos estudios regenerativos es restaurar la función de la médula espinal, que es particularmente vulnerable al daño. Sin embargo, aunque se han logrado avances considerables en la comprensión de cómo dirigir las células madre hacia las neuronas motoras que controlan el movimiento coordinado, hasta ahora se ha avanzado poco en la dirección de las células madre para formar las neuronas sensoriales que nos permiten experimentar el entorno que nos rodea.
Nuestra investigación propuesta utilizará conocimientos de los mecanismos conocidos para generar las neuronas sensoriales durante el desarrollo de la médula espinal, para derivar estas neuronas a partir de células madre. Inicialmente utilizaremos células madre embrionarias de ratón en estos estudios para acelerar el progreso experimental. Luego aplicaremos nuestros hallazgos a células madre embrionarias humanas y evaluaremos si estas células son competentes para repoblar la médula espinal. Estos estudios avanzarán significativamente en nuestra comprensión de cómo generar el repertorio completo de subtipos neuronales necesarios para reparar la médula espinal después de una lesión, permitiendo específicamente a los pacientes recuperar sensaciones como el dolor y la temperatura. Además, también representan una fuente de células terapéuticamente beneficiosas para modelar enfermedades debilitantes, como la insensibilidad crónica al dolor.
Nuestra investigación propuesta utilizará conocimientos de los mecanismos conocidos para generar las neuronas sensoriales durante el desarrollo de la médula espinal, para derivar estas neuronas a partir de células madre. Inicialmente utilizaremos células madre embrionarias de ratón en estos estudios para acelerar el progreso experimental. Luego aplicaremos nuestros hallazgos a células madre embrionarias humanas y evaluaremos si estas células son competentes para repoblar la médula espinal. Estos estudios avanzarán significativamente en nuestra comprensión de cómo generar el repertorio completo de subtipos neuronales necesarios para reparar la médula espinal después de una lesión, permitiendo específicamente a los pacientes recuperar sensaciones como el dolor y la temperatura. Además, también representan una fuente de células terapéuticamente beneficiosas para modelar enfermedades debilitantes, como la insensibilidad crónica al dolor.
Declaración de beneficio para California:
Millones de californianos viven con sistemas nerviosos comprometidos, dañados ya sea por lesiones traumáticas o enfermedades. Estas afecciones pueden ser devastadoras, despojar a los pacientes de su capacidad para moverse, sentir y pensar, y actualmente no tienen cura. Además de ser debilitante para los pacientes, vivir con estas enfermedades también es extremadamente costoso, y cuesta tanto a los californianos como al estado de California muchos miles de millones de dólares. Por ejemplo, el costo estimado de por vida para un solo individuo que maneja la parálisis espinal se estima en hasta $3 millones. La tecnología de células madre ofrece una enorme esperanza de revertir o mejorar tanto los estados de enfermedad como de lesión. Las células madre se pueden utilizar para reponer cualquier tejido dañado por una lesión o enfermedad, incluida la médula espinal, que es particularmente vulnerable al daño físico. Nuestros estudios propuestos desarrollarán los medios para producir las neuronas sensoriales espinales que nos permiten percibir el entorno. También determinaremos si estas neuronas sensoriales derivadas in vitro son adecuadas para trasplantarse nuevamente a la médula espinal. La generación de estas neuronas constituirá un paso importante hacia revertir o mejorar las lesiones de la columna y, por lo tanto, mejorar la productividad y la calidad de vida de muchos californianos. Además, el progreso en este campo solidificará el papel de liderazgo de California en la investigación de células madre y estimulará el crecimiento futuro de las industrias biotecnológica y farmacéutica dentro del estado.
Publicaciones
- Elife (2017): Las BMP dirigen la identidad sensorial de las interneuronas en la médula espinal en desarrollo utilizando actividades no morfogénicas específicas de la señal. (PubMed: 28925352)
- Informes de células madre (2018): Derivación de interneuronas sensoriales de la columna dorsal a partir de células madre pluripotentes humanas. (PubMed: 29337120)