Diferenciación in vitro de hESC en neuronas motoras corticoespinales
Detalles de la concesión de la subvención
Tipo de subvención:
Conceder número:
RS1-00170
Investigador(es):
Enfoque de la enfermedad:
Uso de células madre humanas:
Valor del premio:
$465,624
Estado:
Cerrado
Informe de progreso
Período de información:
Los estudiantes de Year 2
Período de información:
NCE
Detalles de la solicitud de subvención
Titulo de la aplicación:
Diferenciación in vitro de hESC en neuronas motoras corticoespinales
Resumen público:
La esclerosis lateral amiotrófica (ELA) es una enfermedad neurológica mortal y rápidamente progresiva que conduce a la degeneración de las neuronas motoras en el cerebro y la médula espinal. Actualmente hay 20,000 pacientes con ELA en los Estados Unidos y cada año se diagnostican 5,000 nuevos pacientes. Lamentablemente no se ha encontrado ninguna cura para la ELA. El único medicamento aprobado por la FDA para tratar la ELA sólo puede retardar la progresión de la enfermedad y prolongar la vida unos pocos meses en algunos pacientes. Por tanto, es fundamental explorar otras estrategias terapéuticas para el tratamiento de la ELA, como la estrategia de reemplazo celular.
Debido a la capacidad de generar muchos tipos de células diferentes, las células madre embrionarias humanas (hESC) pueden servir potencialmente como una fuente renovable de células para reemplazar las células dañadas en enfermedades. Sin embargo, el trasplante directo de ESC puede provocar el crecimiento de tumores en los pacientes. Para respaldar los trasplantes de células, es importante desarrollar métodos para diferenciar las hESC en los tipos de células específicos afectados por la enfermedad. En esta aplicación, proponemos desarrollar un método eficaz para diferenciar las hESC en neuronas motoras corticoespinales (CSMN), las neuronas de la corteza cerebral que degeneran en la ELA. Probaremos si estos CSMN generados a partir de hESC en condiciones de cultivo pueden formar conexiones adecuadas con la médula espinal cuando se trasplantan a cerebros de ratón.
Para que las hESC se conviertan en CSMN, es fundamental establecer un método confiable para identificar las CSMN humanas. Los avances recientes en la neurociencia del desarrollo han identificado genes que se expresan específicamente en los CSMN en ratones. Sin embargo, no hay información disponible para identificar CSMN humanos. Nuestra hipótesis es que los genes CSMN en ratones serán marcadores confiables para los CSMN humanos. Para probar esta hipótesis, investigaremos si los marcadores CSMN de ratón se expresan específicamente en los CSMN humanos.
La aplicación terapéutica de las hESC para reemplazar las CSMN dañadas en la ELA depende de la capacidad de dirigir las hESC para que se conviertan en CSMN. Actualmente no se ha establecido una condición confiable para dirigir las hESC a diferenciarse en CSMN. Intentaremos diferenciar las hESC en CSMN según el conocimiento adquirido al estudiar el desarrollo del sistema nervioso. Lograremos este objetivo en dos pasos: primero cultivaremos hESC en condiciones para que se conviertan en células progenitoras de la región más anterior del cerebro; luego cultivaremos estos progenitores para que se conviertan en neuronas de la corteza cerebral, particularmente las CSMN. Estudiaremos las identidades de estas neuronas utilizando los marcadores CSMN que nos hemos propuesto identificar.
Para aplicar la estrategia de reemplazo celular para tratar la ELA, será fundamental probar si las CSMN humanas generadas a partir de hESC cultivadas pueden formar conexiones adecuadas en un modelo animal. Trasplantaremos las CSMN desarrolladas a partir de hESC al cerebro de ratones y probaremos si pueden formar conexiones con la médula espinal.
Cuando se lleve a cabo, la investigación propuesta beneficiará directamente la terapia de reemplazo celular para la ELA.
Debido a la capacidad de generar muchos tipos de células diferentes, las células madre embrionarias humanas (hESC) pueden servir potencialmente como una fuente renovable de células para reemplazar las células dañadas en enfermedades. Sin embargo, el trasplante directo de ESC puede provocar el crecimiento de tumores en los pacientes. Para respaldar los trasplantes de células, es importante desarrollar métodos para diferenciar las hESC en los tipos de células específicos afectados por la enfermedad. En esta aplicación, proponemos desarrollar un método eficaz para diferenciar las hESC en neuronas motoras corticoespinales (CSMN), las neuronas de la corteza cerebral que degeneran en la ELA. Probaremos si estos CSMN generados a partir de hESC en condiciones de cultivo pueden formar conexiones adecuadas con la médula espinal cuando se trasplantan a cerebros de ratón.
Para que las hESC se conviertan en CSMN, es fundamental establecer un método confiable para identificar las CSMN humanas. Los avances recientes en la neurociencia del desarrollo han identificado genes que se expresan específicamente en los CSMN en ratones. Sin embargo, no hay información disponible para identificar CSMN humanos. Nuestra hipótesis es que los genes CSMN en ratones serán marcadores confiables para los CSMN humanos. Para probar esta hipótesis, investigaremos si los marcadores CSMN de ratón se expresan específicamente en los CSMN humanos.
La aplicación terapéutica de las hESC para reemplazar las CSMN dañadas en la ELA depende de la capacidad de dirigir las hESC para que se conviertan en CSMN. Actualmente no se ha establecido una condición confiable para dirigir las hESC a diferenciarse en CSMN. Intentaremos diferenciar las hESC en CSMN según el conocimiento adquirido al estudiar el desarrollo del sistema nervioso. Lograremos este objetivo en dos pasos: primero cultivaremos hESC en condiciones para que se conviertan en células progenitoras de la región más anterior del cerebro; luego cultivaremos estos progenitores para que se conviertan en neuronas de la corteza cerebral, particularmente las CSMN. Estudiaremos las identidades de estas neuronas utilizando los marcadores CSMN que nos hemos propuesto identificar.
Para aplicar la estrategia de reemplazo celular para tratar la ELA, será fundamental probar si las CSMN humanas generadas a partir de hESC cultivadas pueden formar conexiones adecuadas en un modelo animal. Trasplantaremos las CSMN desarrolladas a partir de hESC al cerebro de ratones y probaremos si pueden formar conexiones con la médula espinal.
Cuando se lleve a cabo, la investigación propuesta beneficiará directamente la terapia de reemplazo celular para la ELA.
Declaración de beneficio para California:
La esclerosis lateral amiotrófica (ELA) es una enfermedad neurológica mortal y rápidamente progresiva que conduce a la degeneración de las neuronas motoras en el cerebro y la médula espinal. Actualmente hay 20,000 pacientes con ELA en los Estados Unidos y cada año se diagnostican 5,000 nuevos pacientes. Lamentablemente no se ha encontrado ninguna cura para la ELA. El único medicamento aprobado por la FDA para tratar la ELA sólo puede retardar la progresión de la enfermedad y prolongar la vida unos pocos meses en algunos pacientes. Por tanto, es fundamental explorar otras estrategias terapéuticas para el tratamiento de la ELA, como la estrategia de reemplazo celular. Debido a la capacidad de generar muchos tipos diferentes de células, las células madre embrionarias humanas (hESC) pueden servir potencialmente como una fuente renovable de células para reemplazar las células dañadas en enfermedades. Sin embargo, el trasplante directo de ESC puede provocar el crecimiento de tumores en los pacientes. Para respaldar los trasplantes de células, es importante desarrollar métodos para diferenciar las hESC en los tipos de células específicos afectados por la enfermedad. En esta aplicación, proponemos desarrollar un método eficaz para diferenciar las hESC en neuronas motoras corticoespinales (CSMN), las neuronas de la corteza cerebral que degeneran en la ELA. Probaremos si estos CSMN generados a partir de hESC en condiciones de cultivo pueden formar conexiones adecuadas con la médula espinal cuando se trasplantan a cerebros de ratón. Cada día mueren 15 personas a causa de ELA. Para los pacientes diagnosticados con ELA, el tiempo se acaba muy rápido. Es fundamental explorar nuevas estrategias terapéuticas para esta enfermedad mortal y de rápida progresión. La investigación propuesta en esta solicitud puede proporcionar la base para una nueva terapia de reemplazo celular para la ELA, por lo que beneficiará enormemente al Estado de California y a todos sus habitantes.