El microambiente de las células madre en el mantenimiento de la pluripotencia y la reprogramación.

La investigación con células madre pluripotentes está apenas a punto de comenzar a cumplir su promesa de revolucionar la medicina. Ya sean derivadas de embriones o de células adultas que han sido reprogramadas, las células madre pluripotentes humanas pueden propagarse indefinidamente en el laboratorio y pueden convertirse en una amplia gama de tipos de células maduras, proporcionando una fuente renovable de una amplia variedad de tipos de células. tejido humano para investigación o terapia. Todavía estamos aprendiendo cuáles son las mejores formas de cultivar y manipular células madre pluripotentes y cuál es la mejor manera de reprogramar células adultas al estado pluripotente. De hecho, nuestro concepto de qué es una célula madre pluripotente y qué aspecto tiene aún está emergiendo. Trabajos recientes han demostrado que las células madre pluripotentes, en el embrión o en el laboratorio, no son simplemente monocultivos homogéneos. Más bien, los cultivos de células madre son ecosistemas complejos y muy dinámicos. Contienen un espectro de tipos de células, desde las células más primitivas hasta células que ya están en camino de convertirse en tipos de células especializadas particulares. Diferentes subpoblaciones de células dentro de estos ecosistemas se comunican entre sí y estas interacciones dictan el comportamiento celular. Las células incluso producen un tipo de andamio sobre el cual crecen, llamado matriz extracelular, que ayuda a guiar su destino. Por lo tanto, el microambiente de las células madre, sus vecinas y las moléculas de señalización que producen, es un componente crítico para guiar el destino de las células. Sin embargo, nuestra comprensión de este microambiente es todavía rudimentaria. Este proyecto estudiará dos procesos clave: la renovación de las células madre, o los medios por los cuales las células madre se dividen para producir más células madre, y la especificación, o cómo las células madre eligen comenzar a especializarse en tipos de células más maduras. Observaremos la regulación de estos procesos en muy alta resolución, para ver cómo las células individuales dentro de las diversas subpoblaciones responden a las señales que las rodean e identificar las señales críticas que mantienen las células madre en el estado primitivo no especializado o ayudan a las células adultas a convertirse en células madre. reprogramado. Al diseccionar cuidadosamente la población de células madre e identificar sus diversos subcompartimentos, proporcionaremos información crítica a otros científicos que les permitirá estudiar la regulación de las células madre a un nivel mucho más refinado. Y un mayor conocimiento de los sistemas de señalización que utilizan las células para comunicarse entre sí nos ayudará a propagar las células madre y mejorar la reprogramación de las células adultas. Todos estos descubrimientos fundamentales facilitarán el trabajo hacia la aplicación de células madre pluripotentes en medicina.