Una nueva técnica genética permite programar células madre del cerebro

La nueva herramienta abre la puerta al desarrollo de distintos tipos de neuronas que podrían utilizarse en enfermedades neurodegenerativas o lesiones del sistema nervioso

Imagen de fluorescencia de un cerebro de mosca marcado con CLADES. A cada familia de neuronas le corresponde un color

Imagen de fluorescencia de un cerebro de mosca marcado con CLADES. A cada familia de neuronas le corresponde un color

Foto: Jorge García- Marqués

Imagen de fluorescencia de un cerebro de mosca marcado con CLADES. A cada familia de neuronas le corresponde un color

Una nueva técnica de investigación permite programar genéticamente células madre del cerebro. Se trata de una de las principales conclusiones del estudio titulado A programmable sequence of reporters for lineage analysisque se publica esta semana en la revista Nature Neuroscience y que ha contado con la coordinación del investigador del Consejo Superior de Investigaciones Científicas -CSIC-, Jorge García-Marqués. Los resultados de la investigación abren la puerta a la generación de ciertos tipos celulares perdidos en patologías neurodegenerativas como el alzhéimer o la enfermedad de Parkinson.

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El cerebro humano está compuesto por miles de tipos de neuronas distintas, algunas de las cuales en la actualidad tan si quiera se conoce su función específica. Esta diversidad neuronal es tremendamente importante, ya que permite que cada clase de neuronas este especializada en una función distinta. No obstante, según lo explica García-Marqués lo que si sabemos es que "todas las neuronas proceden de células madre que proliferan durante el desarrollo del cerebro, y como ocurre con las personas, cada neurona tiene un origen distinto". "Nosotros pensamos que una razón fundamental para que dos neuronas sean distintas es la familia a la que pertenecen" añade el investigador del Centro Nacional de Biotecnología -CNB-CSIC- quien también explica que esto es ahora posible gracias a la nueva herramienta bautizada como CLADES, la cual permitirá conocer su procedencia. "Algo que hasta ahora ha resultado complicado con la tecnología existente”

CLADES permitirá conocer la procedencia de los distintos tipos de neuronas, algo hasta ahora complicado con la tecnología existente

Inicialmente CLADES se creó para trazar familias de neuronas en el cerebro de la mosca del vinagre y del pez cebra, pero las aplicaciones de esta tecnología van mucho más allá. “Como si se tratase de un ordenador, las células ejecutan órdenes genéticas previamente programadas con el sistema, una detrás de la otra, lo que permite activar e inactivar ciertos genes siguiendo la secuencia deseada”, comenta la investigadora Isabel Espinosa-Medina, quien también participa en el proyecto y actualmente desarrolla esta técnica en mamíferos en el Howard Hughes Medical Institute de los Estados Unidos.

Basada en la nueva técnica de edición genética CRISPR, la herramienta abre la puerta al desarrollo de tipos celulares concretos para sustituir su pérdida en algunos tipos de lesiones y enfermedades neurodegenerativas. Concretamente lo que esta herramienta permite es identificar la historia genética anterior de una neurona hasta que ha llegado a ser lo que es, para luego programar a la carta la activación secuencial de cascadas genéticas de diferenciación, es decir, reproducir paso a paso la secuencia que ha llevado a una célula madre cerebral a convertirse en un tipo específico de neurona. Ambas cosas fundamentales para lograr la reparación y reprogramación el cerebro.

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“Si pudiéramos recuperar esos tipos celulares sería muy probable mejorar la vida del enfermo. Aunque hoy en día podemos generar neuronas en el laboratorio, sigue siendo imposible producir un tipo de neurona concreto ya que faltan las herramientas genéticas que permitan imitar lo que ocurre cuando nuestro cerebro se desarrolla dentro del útero" especifica García- Marqués. "El método CLADES puede activar y desactivar la expresión de genes concretos en orden, que es exactamente lo que ocurre durante el desarrollo de los distintos tipos celulares”, concluye.

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