Un equipo de científicos del Instituto Francis Crick ha empleado la tecnología de edición genómica CRISPR/Cas9 para estudiar el gen OCT4 en embriones humanos.

embrion_La técnica de edición genómica CRISPR/Cas9 ha servido para estudiar el papel del gen OCT4 en los primeros días del embrión humano. Los hallazgos de esta investigación, realizada en el Instituto Francis Crick, de Londres, y que se publican en Nature, clarifican los mecanismos moleculares que controlan la embriogénesis y constituyen una prueba de concepto de que esta técnica puede emplearse con éxito para evaluar la función de los genes en el desarrollo temprano del embrión.

En concreto, este trabajo desvela algunos de los mecanismos por los que una célula en el blastocisto mantiene su estado pluripotencial para formar el feto, mientras que otras contribuirán al desarrollo de la placenta y del saco vitelino. En esa encrucijada que decide el destino de las células, se sabe que el gen OCT4 es fundamental, pero faltaban datos procedentes del estudio directo de los embriones humanos.

Kathy Niakan, la científica del Instituto Francis Crick que ha dirigido la investigación, optimizó con su equipo la técnica CRISPR/Cas9 para actuar sobre el OCT4 en cigotos humanos, que se habían donado para este estudio y procedía de tratamientos de infertilidad. Así comprobaron la importancia del gen para el crecimiento del embrión en su fase inicial y que si se suprime su expresión, se compromete el desarrollo del blastocisto. Además, han observado que OCT4 regula la expresión de genes en células que posteriormente estarán implicadas en la placenta y en otros tejidos extraembrionarios, así como de los genes que confieren la pluripotencialidad en el epiblasto.

El equipo estuvo más de un año optimizando las técnicas con embriones de ratón y células madre embrionarias humanas antes de comenzar a trabajar en embriones humanos. Para inactivar OCT4, se empleó CRISPR/Cas9 en 41 embriones humanos. Transcurridos siete días, se detuvo el desarrollo embrionario y se analizaron los embriones.

«Nos sorprendió ver lo crucial que es el gen OCT4 para el desarrollo del embrión humano, pero tenemos que continuar nuestro trabajo para confirmar su papel», dice Norah Fogarty, del Instituto Francis Crick y primer autor del estudio. «Otros métodos de investigación, incluyendo estudios en ratones, sugirieron un papel más tardío y más específico para OCT4, por lo que nuestros resultados destacan la necesidad de la investigación con embriones humanos».

Hace más de un año, Niakan solicitó los permisos a las autoridades británicas para editar genomas de embriones con estos fines investigadores. Los resultados de este experimento que se publican ahora difieren de otro anterior, también llevado a cabo con CRISPR/Cas9, en la Universidad china Sun Yat-Sen, y que obtuvo un éxito parcial. A diferencia del trabajo de Niakan, que ha mantenido vivo al embrión hasta el séptimo día, los científicos chinos esperaron 48 horas para observar los resultados en 86 embriones, en los que intentaron corregir las mutaciones del gen responsable de la talasemia beta humana.

Y más recientemente, la técnica de CRISPR/Cas9 también ha demostrado que puede corregir con éxito en embriones humanos el gen causante de una enfermedad cardíaca hereditaria, de la mano de cuatro grupos científicos, encabezados por Shoukhrat Mitalipov, en la Universidad de Salud y Ciencias de Oregón (OHSI).

Kathy Niakan apunta: «Una forma de averiguar qué hace un gen en el embrión en desarrollo es ver qué sucede cuando no funciona. Ahora hemos demostrado una manera eficiente de hacer esto, esperamos que otros científicos lo utilicen para descubrir las funciones de otros genes. Si conociéramos los genes clave que los embriones necesitan para desarrollarse con éxito, podríamos mejorar los tratamientos de fecundación In vitro (FIV) y entender algunas causas de fracaso del embarazo. Pueden ser necesarios más años para comprender esto, nuestro estudio es solo el primer paso».

Bajo la dirección de los científicos del Instituto Francis Crick, la investigación se ha llevado a cabo en colaboración con las universidades de Cambridge, de Oxford, el Instituto Wellcome Trust Sanger, y la Universidad Nacional de Seúl y la Clínica Bourn Hall.

El estudio se realizó bajo una estricta supervisión reguladora de la Autoridad de Fertilización Humana y Embriología (HFEA), el regulador independiente del Gobierno del Reino Unido que supervisa el tratamiento de la infertilidad y la investigación.
septiembre 25/2017 (genetica.diariomedico.com)

 

septiembre 26, 2017 | Lic. Heidy Ramírez Vázquez | Filed under: Genética | Etiquetas: , , |

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