Revista de investigación y terapia con células madre

Abstracto

Explorando el reprogramamiento neuronal mediante enfoques bioinformáticos

Thileepan Sekaran, Rajkumar P. Thummer y Frank Edenhofer

Estudios recientes demuestran que las células de mamíferos pueden ser reprogramadas artificialmente mediante la expresión ectópica de factores de transcripción de una manera sencilla e inesperada. Las células reprogramadas derivadas de pacientes tienen un gran potencial para aplicaciones biomédicas como la terapia de reemplazo celular, estudios de toxicidad de fármacos y modelado de enfermedades. Las células somáticas como los fibroblastos pueden desdiferenciarse en las llamadas células madre pluripotentes inducidas (iPSC), que son similares a las células madre embrionarias (ESC) mediante la sobreexpresión de Oct4, Sox2, Klf4 y cMyc. Sin embargo, las aplicaciones clínicas que utilizan iPSC conllevan el riesgo de formación de tumores debido a la diferenciación incompleta. Más recientemente, se ha demostrado que la reprogramación impulsada por factores de transcripción permite la conversión directa de fibroblastos en neuronas, cardiomiocitos, hepatocitos y progenitores neuronales. Varios grupos elaboraron protocolos para la conversión directa de fibroblastos en células madre neuronales inducidas multipotentes (iNSC) utilizando diferentes combinaciones de factores de transcripción y condiciones de medios. Estos estudios han demostrado que las iNSC presentan una morfología, expresión génica y capacidad de autorrenovación similar a las NSC derivadas del tejido primario. Además, estas iNSC se diferenciaron en neuronas, astrocitos y oligodendrocitos, lo que indica la multipotencia de estas células. Aquí, comparamos el perfil de expresión génica de las células reprogramadas informadas en estos estudios para determinar la similitud en el perfil de expresión entre las iNSC generadas utilizando enfoques bioinformáticos. Proporcionamos un flujo de trabajo general que se puede aplicar para evaluar el estado de las poblaciones de células reprogramadas. Utilizando el análisis de agrupamiento jerárquico y el análisis de componentes principales (PCA), demostramos que las iNSC se parecen más. Por otro lado, las iNSC son relativamente similares a las iNSC 4F (tardías) del estudio a juzgar por el análisis de agrupamiento jerárquico. Nuestro estudio demuestra que los enfoques bioinformáticos son particularmente valiosos para evaluar de manera sólida el estado transcripcional de las células reprogramadas y anticipar su funcionalidad celular.