Mecanismos reguladores de genes que controlan la diferenciación de las neuronas espinales de las células hES.

Más de 600 trastornos afectan al sistema nervioso. Son bien conocidos trastornos comunes como el accidente cerebrovascular, la epilepsia, la enfermedad de Parkinson y el autismo. Muchos otros trastornos neurológicos son raros y sólo los conocen los pacientes y las familias afectadas, sus médicos y científicos, quienes buscan en los trastornos raros pistas para una comprensión general del cerebro, así como tratamientos para enfermedades específicas. Se estima que los trastornos neurológicos afectan a unos 50 millones de estadounidenses cada año, lo que supone un costo personal incalculable y un costo económico anual de cientos de miles de millones de dólares en gastos médicos y pérdida de productividad. Existen muchas aplicaciones potenciales para el uso de células madre embrionarias humanas (hES) para tratar enfermedades y lesiones neurológicas; sin embargo, una barrera crítica para el progreso en este campo es la capacidad de controlar de manera eficiente y confiable la diferenciación neuronal de estas células. El objetivo principal de esta propuesta es definir los mecanismos reguladores de genes que controlan la adquisición del destino neuronal de las células hES. A más largo plazo, planeamos producir pequeños compuestos (medicamentos) que faciliten enormemente este proceso. Es probable que los fármacos que mejoran la formación de neuronas mejoren la capacidad de los científicos para manipular las células hES y crear modelos in vitro para estudiar enfermedades neurológicas. Lo más importante es que los medicamentos de este tipo pueden estimular las células madre endógenas en los adultos para que autoreparen áreas dañadas del cerebro. Dado que se sabe tan poco sobre cómo las células hES se diferencian en neuronas a nivel molecular, esta subvención se centrará en comprender cómo se genera un único subtipo neuronal: las neuronas motoras. ¿Por qué neuronas motoras? Las enfermedades de las neuronas motoras son un grupo de trastornos neurológicos progresivos que destruyen las células que controlan la actividad muscular esencial, como hablar, caminar, respirar y tragar. Con el tiempo, se puede perder la capacidad de controlar el movimiento voluntario. Las enfermedades de las neuronas motoras pueden heredarse o adquirirse y ocurren en todos los grupos de edad. En los adultos, los síntomas suelen aparecer después de los 40 años. En los niños, especialmente en las formas hereditarias o familiares de la enfermedad, los síntomas pueden estar presentes desde el nacimiento o aparecer antes de que aprendan a caminar. ¿Existe algún tratamiento? No existe cura ni tratamiento estándar para las enfermedades de las neuronas motoras. El pronóstico varía según el tipo de enfermedad de la neurona motora y la edad de aparición; sin embargo, muchos tipos, como la ELA y algunas formas de atrofia muscular espinal, suelen ser fatales. Los experimentos de esta propuesta buscan comprender los mecanismos que serán directamente aplicables a las células hES y su uso para el tratamiento de enfermedades de las neuronas motoras. Además, es probable que los mecanismos que controlan la formación de neuronas motoras también sean relevantes para muchos otros subtipos neuronales. Por lo tanto, estos estudios deberían proporcionar información esencial y general sobre las estrategias de implementación médica para convertir las células hES en subtipos neuronales específicos y, por lo tanto, servir como plataforma para el tratamiento de una amplia gama de enfermedades neurológicas.