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Cómo caracterizar la identidad celular mediante la secuenciación de ARN unicelular

Investigadores financiados con fondos europeos han desarrollado un método para evaluar con precisión los efectos de los fármacos específicos de las células en tejido pancreático aislado. Esto puede incluso ayudar a desarrollar terapias farmacológicas dirigidas para el tratamiento de la diabetes de tipo 1.

Salud

Comprender la dotación genética de células individuales es fundamental para determinar cómo difieren en condiciones como el cáncer y los trastornos metabólicos e inmunitarios. Durante los últimos años ha crecido el interés en las terapias dirigidas de los ácidos ribonucleicos (ARN) —un intermediario fundamental en la expresión de la información genética—– gracias al papel central que desempeñan en los procesos biológicos. Con el apoyo parcial de los proyectos CHROMABOLISM y EpigenomeProgramming, financiados con fondos europeos, un equipo de investigadores ha desarrollado una técnica para analizar de forma más precisa el efecto de fármacos específicos en tejido pancreático aislado mediante el empleo de un método de secuenciación de ARN unicelular. Los investigadores han publicado su estudio en la revista «Genome Biology». Una nota de prensa de la institución de acogida de los proyectos CHROMABOLISM y EpigenomeProgramming, el Centro de Investigación en Medicina Molecular de la Academia Austriaca de Ciencias (CeMM), afirma: «Su estudio […] describe la técnica que desarrollaron para resolver el problema de las moléculas de ARN contaminantes en la transcriptómica unicelular, lo que permite obtener resultados precisos de las respuestas farmacológicas dinámicas en las células pancreáticas». Añade también: «Estos hallazgos propiciarán el desarrollo de terapias farmacológicas dirigidas para el tratamiento de la diabetes de tipo 1 en el futuro». La transcriptómica hace referencia al estudio de los transcriptomas —transcripciones completas del ARN presentes en una célula individual o en una población de células— para investigar las expresiones génicas. Como se explica en la misma nota de prensa, las regiones del páncreas que contienen sus células endocrinas (células productoras de hormonas) conocidas como islotes de Langerhans, contienen células β, α y δ. Las células β segregan insulina, una hormona que desempeña una labor importante en la regulación del metabolismo de la glucosa. En el caso de la diabetes de tipo 1, una enfermedad crónica, «el sistema inmunológico del cuerpo ataca y destruye por error las células β productoras de insulina del páncreas», tal y como se señala en la nota de prensa. «El objetivo de la medicina regenerativa es reponer la masa de células β y, en consecuencia, respaldar y en última instancia reemplazar las terapias sustitutivas de insulina actuales. Las alteraciones en la composición de los islotes, como la insuficiencia funcional de las células β y la desdiferenciación de estas células, también contribuyen a la diabetes de tipo 2». Y prosigue: «Por lo tanto, una comprensión más profunda sobre la identidad e interacción de los diferentes tipos de células de los islotes conduce a una mejor caracterización de ambas formas de diabetes y podría contribuir al desarrollo de nuevos conceptos terapéuticos».

Técnica potente

Según la nota de prensa del CeMM, aunque se han producido avances recientes en la caracterización transcriptómica unicelular, estos «métodos siguen siendo un reto tecnológico dado que la cantidad minúscula de ARN presente se utiliza por completo en el experimento. Por lo tanto, es esencial asegurar la calidad y la pureza de los transcriptomas de células individuales obtenidos». La nota de prensa explica cómo los investigadores «identificaron una alta expresión hormonal inesperada en tipos de células no endocrinas, tanto en su propio conjunto de datos como en otros estudios publicados sobre células individuales». Añade que los investigadores quisieron aclarar «si esto era el resultado de la contaminación por moléculas de ARN, por ejemplo de células moribundas, y cómo podrían eliminarse para obtener un conjunto de datos más fiable». Su objetivo «fue desarrollar, validar y aplicar un método para determinar de manera experimental y eliminar de forma computacional dicha contaminación». El proyecto CHROMABOLISM (Chromatin-localized central metabolism regulating gene expression and cell identity) se centra en facilitar la investigación de las vulnerabilidades asociadas a la cromatina a un nivel de detalle sin precedentes. El proyecto EpigenomeProgramming (An experimental and bioinformatic toolbox for functional epigenomics and its application to epigenetically making and breaking a cancer cell) estudia el papel de la epigenética en el cáncer. Para más información, consulte: Proyecto CHROMABOLISM Proyecto EpigenomeProgramming

Palabras clave

CHROMABOLISM, EpigenomeProgramming, diabetes de tipo 1, ácido ribonucleico, transcriptoma

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