La función de YAP en células madre embrionarias humanas
Detalles de la concesión de la subvención
Tipo de subvención:
Conceder número:
RB2-01547
Investigador(es):
Uso de células madre humanas:
Generación de líneas celulares:
Valor del premio:
$1,245,693
Estatus
Cerrado
Informe de progreso
Período de información:
Los estudiantes de Year 1
Período de información:
Los estudiantes de Year 2
Período de información:
Los estudiantes de Year 3
Detalles de la solicitud de subvención
Titulo de la aplicación:
La función de YAP en células madre embrionarias humanas
Resumen público:
Las células madre embrionarias tienen el potencial de generar todo tipo de tejidos que podrían usarse para la medicina regenerativa, como el reemplazo de neuronas dañadas, la reposición de células beta secretoras de insulina o la generación de células sanguíneas. El descubrimiento de la reprogramación in vitro de células somáticas (células normales de nuestro cuerpo) en células madre pluripotentes inducidas (iPS, que tiene el potencial de diferenciarse en muchos tipos de células diferentes) ofrece una realidad apasionante de que se podrían obtener células madre pluripotentes específicas para cada paciente. Las células derivadas de células iPS específicas del paciente tendrían menos probabilidades de causar rechazo inmunológico cuando se trasplantaran nuevamente al paciente. Los rápidos avances en la investigación de células madre hacen que la medicina regenerativa de la ficción científica se acerque a la realidad médica. Sin embargo, muchas cuestiones clave, como la eficiencia de la inducción de iPS y la eficiencia de la diferenciación de células madre in vitro (fuera de nuestro cuerpo), aún deben resolverse antes de que la terapia con células madre se convierta en una práctica médica de rutina.
YAP es un coactivador de la transcripción que puede ayudar a ciertos factores de transcripción a estimular la expresión genética. Estudios anteriores han demostrado que una actividad elevada de YAP hace que el órgano sea más grande. Por ejemplo, la sobreexpresión de YAP en hígados de ratón aumenta el tamaño del hígado entre 4 y 5 veces. También se ha observado una alta actividad de YAP en algunos cánceres humanos. Hemos descubierto que YAP tiene un papel importante en las células madre embrionarias de ratón. La disminución de la actividad de YAP obliga a las células madre a diferenciarse, mientras que la alta actividad de YAP mantiene las propiedades de las células madre incluso en condiciones de diferenciación. También descubrimos que en las células madre embrionarias de ratón, YAP estimula la expresión de muchos genes que se sabe que son importantes para la pluripotencia de las células madre. En este proyecto estudiaremos la función de YAP en células madre embrionarias humanas. Esperamos comprender cómo YAP promueve las propiedades de las células madre. Además, nos gustaría saber cómo se regula el propio YAP en las células madre embrionarias humanas, determinando específicamente los niveles de proteína YAP, su localización en la célula y su degradación. Finalmente, aislaremos activadores e inhibidores de YAP. Los activadores de YAP pueden ayudarnos a generar células iPS de manera más eficiente a partir de células humanas somáticas. Por el contrario, los inhibidores de YAP pueden facilitar la diferenciación in vitro de células madre embrionarias humanas y, por lo tanto, reducir el riesgo de formación de teratoma causado por ESC residuales indiferenciadas en la terapia con células madre. La finalización de este proyecto nos ayudará a comprender la biología básica de las células madre y puede proporcionar candidatos para el desarrollo futuro de fármacos.
YAP es un coactivador de la transcripción que puede ayudar a ciertos factores de transcripción a estimular la expresión genética. Estudios anteriores han demostrado que una actividad elevada de YAP hace que el órgano sea más grande. Por ejemplo, la sobreexpresión de YAP en hígados de ratón aumenta el tamaño del hígado entre 4 y 5 veces. También se ha observado una alta actividad de YAP en algunos cánceres humanos. Hemos descubierto que YAP tiene un papel importante en las células madre embrionarias de ratón. La disminución de la actividad de YAP obliga a las células madre a diferenciarse, mientras que la alta actividad de YAP mantiene las propiedades de las células madre incluso en condiciones de diferenciación. También descubrimos que en las células madre embrionarias de ratón, YAP estimula la expresión de muchos genes que se sabe que son importantes para la pluripotencia de las células madre. En este proyecto estudiaremos la función de YAP en células madre embrionarias humanas. Esperamos comprender cómo YAP promueve las propiedades de las células madre. Además, nos gustaría saber cómo se regula el propio YAP en las células madre embrionarias humanas, determinando específicamente los niveles de proteína YAP, su localización en la célula y su degradación. Finalmente, aislaremos activadores e inhibidores de YAP. Los activadores de YAP pueden ayudarnos a generar células iPS de manera más eficiente a partir de células humanas somáticas. Por el contrario, los inhibidores de YAP pueden facilitar la diferenciación in vitro de células madre embrionarias humanas y, por lo tanto, reducir el riesgo de formación de teratoma causado por ESC residuales indiferenciadas en la terapia con células madre. La finalización de este proyecto nos ayudará a comprender la biología básica de las células madre y puede proporcionar candidatos para el desarrollo futuro de fármacos.
Declaración de beneficio para California:
La terapia con células madre tiene el potencial de revolucionar el tratamiento de muchas enfermedades comunes que afectan a los residentes del estado de California. La enfermedad de Alzheimer, la diabetes, la insuficiencia cardíaca, la anemia y la artritis son sólo algunas de las enfermedades que podrían tratarse. Los beneficios de la investigación propuesta para el Estado de California y sus residentes serán múltiples. Acelerará el ritmo de la investigación con células madre al descubrir la nueva función de YAP en células madre embrionarias humanas. No se ha informado sobre la función de YAP en células madre embrionarias, aunque nuestro estudio preliminar indica claramente el éxito de este proyecto. Nuestro estudio proporcionará conocimiento científico sobre el mantenimiento de la raíz de ESC y herramientas de investigación para reprogramar de manera más eficiente iPS a partir de células humanas somáticas normales. Esto facilitaría la generación de células iPS derivadas de pacientes. Además, como planteamos la hipótesis, la inhibición de la actividad YAP agotará las células madre embrionarias humanas en la diferenciación in vitro; por lo tanto disminuye el riesgo de formación de tumores en los pacientes que lo reciben. Este proyecto generará conocimientos beneficiosos para la terapia con células madre y proporcionará fármacos candidatos para la medicina regenerativa en el estado de California.
Publicaciones
- Biol celular natural (2011): La vía del hipopótamo en el control del tamaño de los órganos, la regeneración de tejidos y la autorrenovación de células madre. (PubMed: 21808241)
- Celda (2012): Regulación de la vía Hippo-YAP mediante la señalización del receptor acoplado a proteína G. (PubMed: 22863277)