Científicos colosales logran una primicia mundial: se alcanza un hito revolucionario en el proyecto iPSC del mamut lanudo
"Se trata de un paso trascendental, con numerosas aplicaciones"
Colossal Biosciences, la primera empresa de desextinción del mundo, anuncia que su equipo del mamut lanudo ha logrado el primer avance mundial en iPSC (células madre pluripotentes inducidas). Este avance histórico era uno de los principales objetivos iniciales del proyecto del mamut y respalda la viabilidad de la futura gestación múltiple ex útero del mamut.
Colonias de iPSC de elefante asiático teñidas para los factores de pluripotencia OCT4 (magenta) y SOX2 (verde), ADN nuclear Hoechst (azul) y proteína citoesquelética actina (rojo).
Colossal Biosciences
Las células iPSC representan una fuente celular única que puede propagarse indefinidamente y dar lugar a cualquier otro tipo de célula de un organismo. Como tales, los avances con las iPSC de elefante van mucho más allá de este proyecto de desextinción y encierran un enorme potencial para el estudio del desarrollo celular, la terapia celular, el cribado de fármacos, los embriones sintéticos, la gametogénesis in vitro y el uso de iPSC para la transferencia nuclear en todas las especies. Estas células, muy valiosas para los mamuts lanudos de Colossal, pueden ser multiplexadas y diferenciadas para estudiar rasgos de adaptación al frío como el crecimiento del pelo lanudo y el almacenamiento de grasa en modelos celulares y organoides.
"En el pasado, multitud de intentos de generar iPSC de elefante no han sido fructíferos. Los elefantes son una especie muy especial, y apenas hemos empezado a arañar la superficie de su biología fundamental", compartió Eriona Hysolli, Jefa de Ciencias Biológicas de Colossal Biosciences. "Mis primeros trabajos en el laboratorio del Dr. George Church habían tenido un éxito parcial con células similares a las iPSC que dieron lugar a la base de las células que hemos desarrollado actualmente. Y ahora, utilizando un enfoque múltiple para la reprogramación tenemos los esfuerzos más exitosos hasta la fecha". El equipo del mamut colosal persistió con bastante éxito, ya que este progreso tiene un valor incalculable para el futuro de las tecnologías de reproducción asistida de elefantes, así como para el modelado celular avanzado de fenotipos de mamut."
La derivación de iPSC de ratón, de la que fue pionero Shinya Yamanaka en 2006, allanó el camino para utilizar un protocolo de 4 factores para derivar iPSC de especies humanas, equinas, porcinas, bovinas, conejas, monas, simias, grandes felinos, rinocerontes e incluso aves, entre muchas otras. Aunque el medio en el que crecían las células requería algunos ajustes en función de la especie, fue sorprendente observar lo cercano a la universalidad del protocolo de reprogramación en todas las especies. Sin embargo, las iPSC de elefante seguían siendo difíciles de conseguir.
"Puede que los elefantes se lleven el premio a "los más difíciles de reprogramar", pero aprender a hacerlo de todos modos ayudará a muchos otros estudios, especialmente en especies en peligro de extinción. Este hito nos permite comprender mejor la biología del desarrollo y el equilibrio entre senescencia y cáncer. Abre la puerta a la obtención de gametos y otros tipos de células sin cirugía en animales preciosos. Abre la puerta al establecimiento de conexiones entre genes y rasgos de parientes modernos y extintos, incluida la resistencia a condiciones ambientales extremas y a patógenos. Esta colaboración ha sido un verdadero placer y un acelerador colosal para nuestro desafiante proyecto", compartió el cofundador de Colossal y renombrado genetista de Harvard, el Dr. George Church.
Utilizando primero medios de inducción basados en sustancias químicas, seguidos de la adición de los factores de transcripción Oct4, Sox2, Klf4, Myc +/- Nanog y Lin28, y la supresión de la vía p53, el equipo ha logrado la reprogramación de iPSC de elefante más exitosa hasta la fecha. El enfoque difiere de otros protocolos de reprogramación más estándar para otras especies debido en parte a las complejidades de la vía TP53 en elefantes, ya que su genoma contiene hasta 19 copias de retrogenes TP53. El TP53 es un gen esencial utilizado por la célula para regular cuidadosamente su crecimiento con el fin de no convertirse en cancerosa. Además, la reprogramación, que en sí misma es bastante larga e ineficiente para las especies de mamíferos superiores, lleva más tiempo en el caso de los elefantes. Sin embargo, las células iPSC reprogramadas ahora expresan múltiples factores de pluripotencia y son capaces de diferenciarse en las tres capas germinales que tienen el potencial de dar lugar a cada tipo de célula en el cuerpo.
Estas células iPSC recién reprogramadas se han validado mediante inmunotinción, PCR de marcadores de pluripotencia y diferenciación, análisis transcriptómico, cuerpos embrioides y formación de teratomas. Este trabajo se publicará en Bioarxiv con un artículo revisado por pares en una revista científica en curso. No es el final del viaje de reprogramación del elefante, pero este anuncio marca los primeros pasos exitosos. El equipo de células madre de mamut, con Evan Appleton a la cabeza, se centra ahora en seguir madurando estas células y en buscar otras estrategias de generación de iPSC que hasta ahora también han tenido éxito. Este trabajo se presentará en publicaciones posteriores.
"Estamos muy ilusionados con el uso de las células que hemos desarrollado para cultivar gametos de elefante en una placa. Aunque los elefantes han sido una especie difícil, esta ha sido una oportunidad increíblemente única con mucho que aprender y compartir ahora y en un futuro próximo", compartió el líder del equipo Evan Appleton.
"Cuando nos embarcamos en el proyecto de extinción del mamut lanudo sabíamos que sería un reto, pero siempre hemos contado con el mejor equipo del planeta centrado en la tarea que teníamos entre manos", declaró Ben Lamm, cofundador y director ejecutivo de Colossal. "Este es un paso trascendental, con numerosas aplicaciones, que estamos orgullosos de compartir con la comunidad científica. Cada paso nos acerca más a nuestros objetivos a largo plazo de recuperar esta especie emblemática."
El equipo también está trabajando para establecer un mecanismo que pueda explicar por qué la reprogramación de células de elefante ha sido un reto. Hacerlo es fundamental para derivar iPSC más rápidamente y lograr una diferenciación de tres linajes más avanzada, en particular la gametogénesis in vitro, que es crucial para probar todo el potencial de las iPSC. Una vez que las iPSC puedan utilizarse para establecer un modelo de embriones sintéticos de elefante, también serán esenciales para comprender el largo y complejo ciclo de desarrollo y gestación del elefante (y, por asociación, del mamut). Esto será fundamental para los esfuerzos de repoblación de Colossals, que dependen en gran medida de aprovechar el desarrollo ex útero para la preservación y restauración de la especie. Todos estos avances científicos encierran posibilidades de ampliación en el campo de la biología del desarrollo que tienen ramificaciones que van mucho más allá de los actuales proyectos de Colossal.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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