Potenciadores de MGE para seleccionar precursores de interneuronas producidos a partir de células ES humanas

Un gran número de residentes de California padecen graves trastornos médicos que afectan la función de su cerebro. Entre ellas se incluyen la epilepsia, la enfermedad de Parkinson, la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Huntington, el autismo y la esquizofrenia. Por ejemplo, un informe reciente del Centro para el Control y la Prevención de Enfermedades [www.cdc.gov/epilepsy/] estima que 1 de cada 100 adultos tiene epilepsia. En California, la epilepsia es una de las afecciones neurológicas incapacitantes más comunes, con aproximadamente 140,000 personas afectadas. Las estimaciones de costos anuales para tratar la epilepsia oscilan entre $ 12 y $ 16 mil millones en los EE. UU. Actualmente, hasta un tercio de estos pacientes no reciben el tratamiento adecuado y pueden beneficiarse de una terapia de trasplante basada en células que actualmente estamos explorando con nuestro trabajo en ratones. Ahora existen enfoques experimentales viables para dilucidar los mecanismos genéticos y moleculares que subyacen a estos trastornos neuropsiquiátricos mediante la generación de células madre, llamadas células iPS, a partir de la piel de los pacientes. Ahora los científicos tienen el desafío de desarrollar métodos para programar las células iPS para que se conviertan en tipos específicos de células cerebrales que sean más relevantes para cada enfermedad cerebral específica. Por ejemplo, existe evidencia de que los defectos en las interneuronas corticales contribuyen a la epilepsia, el autismo y la esquizofrenia. Los experimentos propuestos en esta solicitud de subvención tienen como objetivo comprender los mecanismos básicos que subyacen al desarrollo de las interneuronas corticales. Estamos descubriendo elementos reguladores (llamados potenciadores) en el genoma humano que controlan la expresión genética en las interneuronas en desarrollo. Nuestros experimentos nos ayudarán a comprender los mecanismos fundamentales que gobiernan el desarrollo de estas células. Además, hemos diseñado experimentos que aprovechan estos potenciadores para impulsar la producción de subtipos específicos de estas células a partir de células madre humanas. Esto abrirá la puerta a la fabricación de este tipo de neuronas a partir de células iPS para estudiar enfermedades humanas y, potencialmente, a la producción de estas neuronas para trasplantes a pacientes cuyas interneuronas tienen deficiencias en la regulación de su función cerebral. Además, el enfoque que describimos es general y fácilmente aplicable a la generación de otras células cerebrales. Por lo tanto, los resultados de estos estudios proporcionarán información básica esencial y novedosa para comprender y potencialmente tratar trastornos cerebrales graves.