Resumen: Los científicos han reprogramado células de ratón para convertirlas en células madre pluripotentes utilizando un gen de coanoflagelados, organismos unicelulares emparentados con los animales. Este avance demuestra que los genes clave que impulsan la formación de células madre existían en antepasados unicelulares hace casi mil millones de años.
Las células madre resultantes se utilizaron para crear un ratón quimérico, lo que demuestra cómo las herramientas genéticas antiguas pueden integrarse con la biología de los mamíferos modernos. Este descubrimiento redefine los orígenes evolutivos de las células madre y puede aportar información para los avances de la medicina regenerativa.
Datos clave :
Un gen coanoflagelado reemplazó al Sox2 del ratón para reprogramar las células en células madre.
Las células madre reprogramadas contribuyeron al desarrollo de un ratón quimérico.
Los hallazgos sugieren que los genes relacionados con las células madre son anteriores a los organismos multicelulares.
Fuente: Universidad Queen Mary de Londres
Publicado en Nature Communications , un equipo internacional de investigadores ha logrado un hito sin precedentes: la creación de células madre de ratón capaces de generar un ratón completamente desarrollado utilizando herramientas genéticas de un organismo unicelular, con el que compartimos un ancestro común anterior a los animales.
Este avance redefine nuestra comprensión de los orígenes genéticos de las células madre y ofrece una nueva perspectiva sobre los vínculos evolutivos entre los animales y sus antiguos parientes unicelulares.
En un experimento que suena a ciencia ficción, el Dr. Alex de Mendoza de la Universidad Queen Mary de Londres colaboró con investigadores de la Universidad de Hong Kong para utilizar un gen encontrado en los coanoflagelados , un organismo unicelular relacionado con los animales, para crear células madre que luego usaron para dar origen a un ratón vivo y que respira.
Los coanoflagelados son los parientes vivos más cercanos de los animales y sus genomas contienen versiones de los genes Sox y POU, conocidos por impulsar la pluripotencia (el potencial celular para convertirse en cualquier tipo de célula) en las células madre de los mamíferos. Este descubrimiento inesperado desafía la creencia de larga data de que estos genes evolucionaron exclusivamente en los animales.
«Al crear con éxito un ratón utilizando herramientas moleculares derivadas de nuestros parientes unicelulares, estamos presenciando una extraordinaria continuidad de funciones a lo largo de casi mil millones de años de evolución», afirmó el Dr. de Mendoza.
“El estudio implica que los genes clave involucrados en la formación de células madre podrían haberse originado mucho antes que las propias células madre, tal vez ayudando a allanar el camino para la vida multicelular que vemos hoy”.
El premio Nobel de 2012 a Shinya Yamanaka demostró que es posible obtener células madre a partir de células “diferenciadas” simplemente expresando cuatro factores, entre ellos un gen Sox (Sox2) y un gen POU (Oct4).
En esta nueva investigación, a través de un conjunto de experimentos realizados en colaboración con el laboratorio del Dr. Ralf Jauch en la Universidad de Hong Kong/Centro de Biología Traslacional de Células Madre, el equipo introdujo genes Sox de coanoflagelados en células de ratón, reemplazando el gen nativo Sox2, logrando así una reprogramación hacia el estado de célula madre pluripotente. Para validar la eficacia de estas células reprogramadas, se inyectaron en un embrión de ratón en desarrollo.