Nuevas herramientas para manipulación del genoma de células madre

Los investigadores han comparado la eficacia de dos métodos para modificar el genoma de las células madre humanas embrionarias (ES) y las células pluripotenciales inducidas (iPS).

Investigadores del Instituto Whitehead (Cambridge, MA, EUA) inicialmente emplearon nucleasas con dedos de zinc (ZFNs) para modificar un solo par de bases en el genoma de las iPS. Las nucleasas con dedos de zinc (ZFN) son enzimas de restricción artificiales producidas por la fusión del dominio de unión del ADN de un dedo de zinc, con un dominio de división de ADN. Se pueden diseñar los dominios de dedos de zinc para dirigirlos a ciertas secuencias del ADN a voluntad, con lo cual las nucleasas de dedos de zinc buscarán secuencias únicas dentro de los complejos genomas. Aprovechando la maquinaria endógena de reparación del ADN, estos reactivos se pueden utilizar para modificar con precisión el genoma de organismos superiores.

La modificación, como se describe en la edición digital del 14 de julio de 2011, de la revista Cell, fue la inserción o la supresión de la mutación que causa el inicio temprano de la enfermedad de Parkinson (EP). Esta tecnología permitió a los investigadores estudiar la misma línea celular tanto en estado normal como patológico.

En un estudio paralelo publicado el 7 de julio de 2011 en la edición digital de la revista Nature Biotechnology, los investigadores utilizaron una técnica totalmente diferente para modificar el genoma, con un activador de la transcripción similar a nucleasa efectora (TALEN) en lugar de ZFN. Lograron con los TALEN – usando ciertas arquitecturas descritas en el estudio – modificaran sitios específicos del genoma de células humanas pluripotenciales con eficacia y precisión similares a las de los ZFN.

Tanto los ZFN como los TALEN utilizados en los estudios fueron producidos por Sangamo BioSciences (Richmond, California, EUA).

“Es muy importante que las células sean genéticamente idénticas y tengan la misma historia, antes de introducir o eliminar sólo esa mutación” dijo el autor principal, el Dr. Rudolf Jaenisch, profesor de biología en el Instituto Whitehead. “Utilizar células control de una persona y una célula enferma de otra persona, sería comparar peras con manzanas. Esto es muy importante para enfermedades como el Parkinson, que en una caja de Petri quizás mostraría sólo fenotipos sutiles”.

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Whitehead Institute

Sangamo BioSciences