Definición de los mecanismos moleculares de la reprogramación de células somáticas.
Detalles de la concesión de la subvención
Tipo de subvención:
Conceder número:
RB1-01353
Investigador(es):
Uso de células madre humanas:
Generación de líneas celulares:
Valor del premio:
$1,365,580
Estatus
Cerrado
Informe de progreso
Período de información:
Los estudiantes de Year 1
Período de información:
Los estudiantes de Year 2
Período de información:
Año 3 + NCE
Detalles de la solicitud de subvención
Titulo de la aplicación:
Definición de los mecanismos moleculares de la reprogramación de células somáticas.
Resumen público:
El desarrollo de métodos para "reprogramar" células adultas, como las células de la piel, mediante la expresión simultánea de cuatro factores específicos (Oct3/4, Sox2, c-Myc y Klf4) para crear células que se asemejen a las células madre embrionarias (ES) es un gran avance en biología de células madre. Nuestra capacidad de generar estas células, las conocidas como células madre pluripotentes inducidas (iPS), nos permitirá obtener células madre capaces de madurar en cualquier tipo de tejido, lo que es fundamental para la investigación y tiene un gran potencial terapéutico, sin el controvertido uso de embriones. Imaginamos que las células iPS humanas generadas a partir de un paciente podrían usarse para generar células o tejidos específicos para terapias de reemplazo celular para ese paciente individual, sin estimular una respuesta inmune adversa. Ciertas células iPS específicas de enfermedades también podrían diferenciarse en tejidos enfermos para estudiar las causas de esas enfermedades o buscar medicamentos para tratarlas. Las células diferenciadas de las células iPS también podrían usarse para pruebas toxicológicas antes de administrar un medicamento a los pacientes. Por lo tanto, la tecnología de células iPS puede hacer realidad la medicina individualizada en el futuro. Sin embargo, los cambios moleculares que subyacen a la reprogramación de las células del cuerpo aún no se comprenden bien y deben definirse antes de que las células iPS puedan usarse de manera segura para una terapia específica del paciente.
En este estudio realizaremos análisis bioquímicos y moleculares para intentar comprender los cambios celulares que median en la reprogramación. Estos estudios deberían ayudarnos a desarrollar estrategias novedosas para hacer que la reprogramación sea más eficiente, de modo que las células iPS puedan generarse a gran escala para su uso en medicina regenerativa, medicina individualizada y descubrimiento de fármacos.
En este estudio realizaremos análisis bioquímicos y moleculares para intentar comprender los cambios celulares que median en la reprogramación. Estos estudios deberían ayudarnos a desarrollar estrategias novedosas para hacer que la reprogramación sea más eficiente, de modo que las células iPS puedan generarse a gran escala para su uso en medicina regenerativa, medicina individualizada y descubrimiento de fármacos.
Declaración de beneficio para California:
California es el estado más poblado de Estados Unidos. Muchas enfermedades y lesiones que sufren los ciudadanos de California, como las enfermedades de Alzheimer y Parkinson, la esclerosis lateral amiotrófica, la esclerosis múltiple, la diabetes y el cáncer, podrían tratarse con células madre. El reciente desarrollo de tecnología para transformar células de la piel en células madre pluripotentes inducidas (iPS) nos acerca un paso más al desarrollo de células madre adecuadas para su uso terapéutico. Las células madre generadas a partir de un paciente podrían usarse potencialmente para reemplazar los tejidos enfermos o dañados de ese individuo sin preocuparse por una respuesta inmune. Las células iPS específicas de enfermedades también se pueden utilizar para el descubrimiento de fármacos y estudios de toxicología. Definir los mecanismos subyacentes a la inducción de las células iPS es importante antes de que las células iPS puedan usarse como terapia para tratar enfermedades y lesiones degenerativas. Esta aplicación tiene como objetivo estudiar los mecanismos moleculares de la inducción de células iPS. El conocimiento adquirido en este estudio puede ayudarnos a mejorar la eficiencia de la inducción de células iPS. Nuestros hallazgos también podrían ser comercializados por empresas de biotecnología con sede en California para generar ingresos y crear nuevas oportunidades laborales, y al mismo tiempo abordar algunos de los problemas de atención médica más devastadores en nuestro estado.
Publicaciones
- Células madre (2010): Comparación de la eficiencia de reprogramación entre la transducción de factores de reprogramación, la fusión célula-célula y la fusión de citoplastos. (PubMed: 20572011)
- Hum Mol Genet (2013): El vínculo genético funcional entre la eliminación de NLGN4X y el neurodesarrollo en células madre neurales. (PubMed: 23710042)
- Más uno (2013): Impactos funcionales de la caída de NRXN1 en el desarrollo neurológico en modelos de células madre. (PubMed: 23536886)
- Tratamiento de células madre (2012): Los perfiles de expresión génica de células madre pluripotentes inducidas de individuos con adrenoleucodistrofia cerebral infantil son consistentes con los mecanismos de patogénesis propuestos. (PubMed: 23036268)
- Representante de ciencia (2013): Los interactomas de los potenciadores POU5F1 y SOX2 en células madre embrionarias humanas. (PubMed: 23549118)
- Células madre (2009): Klf4 interactúa directamente con Oct4 y Sox2 para promover la reprogramación. (PubMed: 19816951)
- J Biol Chem (2014): Regulación de la inducción de células iPS mediante señalización de Wnt/beta-catenina. (PubMed: 24482235)