Una novedosa herramienta CRISPR híbrida para la perturbación de redes genéticas y la ingeniería hiPSC

Las aplicaciones basadas en células madre se benefician de la capacidad de generar tipos de células específicas. Esto se debe a que el diagnóstico o el reemplazo celular terapéutico funcionan mejor si utilizan sólo los tipos de células muy específicos necesarios. Pero los métodos actuales para generar células a menudo sólo pueden producir aproximadamente las células necesarias. Y a menudo generan una mezcla de células deseadas y no deseadas. Además, estos métodos suelen requerir mucha mano de obra y mucha experimentación de prueba y error. Por tanto, existe una gran necesidad de métodos que mejoren y estandaricen el proceso para producir tipos de células específicas a partir de células madre. En este proyecto, hemos desarrollado dicho método. Nos referimos a nuestro método como un flujo de trabajo unificado para la ingeniería de destino celular de precisión basada en datos. Nuestro flujo de trabajo consta de dos partes: cálculo y ejecución. La parte de cálculo consiste en nuestro nuevo modelo informático que utiliza como entrada grandes conjuntos de datos biológicos disponibles públicamente. El modelo predice qué combinación de genes debe activarse o desactivarse simultáneamente en un tipo de célula inicial para convertirlo en el tipo de célula objetivo deseado. Para ejecutar este "comando" multigénico en células madre, desarrollamos un conjunto de herramientas moleculares capaces de activar y desactivar simultáneamente muchos genes, algo que antes no era factible. Cuando se combina, este flujo de trabajo de cálculo y ejecución nos permitió convertir células madre en un tipo de célula deseado y, al mismo tiempo, bloquear la formación de tipos de células no deseadas que normalmente son difíciles de eliminar. Esta programación celular basada en datos y esa exclusión deliberada de tipos de células no deseadas hasta ahora eran inviables. En trabajos futuros, aplicaremos nuestra nueva tecnología para producir células terapéuticamente relevantes que podrían encontrar usos tanto en terapias de reemplazo celular como en diagnósticos y pruebas de fármacos.