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Los ratones diseñados genéticamente se están acercando a los humanos - Inverse

Los humanos y los roedores tienen más en común de lo que piensas, a pesar de las diferencias biológicas. Debido a una nueva investigación, ese espacio entre nosotros está comenzando a cerrarse. En un estudio publicado esta semana en Science Advances, los científicos informan que han diseñado un ratón que es un poco humano Los científicos de la Universidad de Buffalo han demostrado que es posible crear embriones de ratón que expresan niveles muy altos de células humanas. En uno de los embriones de ratón, el cuatro por ciento de las células eran en realidad humanas. Estas células estaban presentes en todos los tejidos nacientes de los embriones de ratón, desde las células de la retina hasta los glóbulos rojos y las células del hígado. Los científicos usan ratones que expresan todas las células humanas. tiempo para estudiar temas que van desde las vacunas contra el coronavirus hasta las intervenciones dietéticas. Pero esos "ratones humanizados" en realidad no tienen muchos fragmentos humanos. Los intentos previos de crear ratones humanizados dieron como resultado animales con aproximadamente el 0.1 por ciento de sus células que contenían material humano. Estos ratones recientemente reportados se encuentran arriba. El equipo espera que el trabajo algún día permita a los científicos desarrollar órganos humanos o simplemente crear ratones más cercanos a los humanos, lo que permitiría a los científicos crear mejores experimentos, lo que podría conducir a mejores tratamientos, explica el autor correspondiente del estudio, Jian Feng, profesor de fisiología y biofísica. "Un mayor desarrollo de nuestra tecnología podría permitir la generación de cantidades aún mayores de tipos específicos de células humanas maduras para permitirnos crear modelos de ratones más efectivos para estudiar enfermedades que afectan gravemente a los humanos, como la malaria o COVID -19 ", dijo Feng. Esta figura muestra una gran cantidad de células humanas (marcadas en verde) en un embrión de ratón de 17 días (marcado en azul). Zixix Hu Estos embriones son particularmente significativos debido a la promesa médica que tienen, pero también porque nos señalan hacia un territorio ético extraño. En este nuevo estudio, el plan original era inyectar blastocistos de ratón con células madre humanas. Estos son tipos de células que tienen el potencial de convertirse en cualquier tipo de célula. La esperanza era que estas células progresaran y se convirtieran en diferentes tejidos humanos a medida que se desarrollaran los blastocistos. Las células madre tienden a clasificarse en dos categorías. Hay células madre ingenuas, que pueden renovarse a perpetuidad y tienen el potencial de convertirse, esencialmente, en cualquier cosa. Luego están las células madre cebadas, que también pueden renovarse sin cesar y convertirse en cualquier tejido en las placas de Petri. Las células madre humanas a menudo entran en la categoría cebada. No siempre funcionan en modelos animales, como los blastocistos de ratón, porque están en una etapa de desarrollo diferente. Los científicos esperaban que pudieran revertir las células madre preparadas a la etapa ingenua para que se desarrollaran junto con los embriones de ratones muy jóvenes. Determinaron que al inhibir una quinasa (un tipo de enzima) llamada mTor, podrían restablecer estas células y permitir que florezcan y se multipliquen junto a las células de ratones jóvenes mientras retienen sus firmas humanas. Las células no son perfectas, el equipo argumenta que podrían estar en un estado intermedio entre las dos, pero estaban cerca. Luego, una vez que esas ingenuas células madre fueron inyectadas en blastocistos de ratones de 3.5 días, el equipo descubrió que después de 17 días , los embriones produjeron muchas más células madre humanas de lo esperado, hasta el 4 por ciento de las células totales en el blastocisto. Las células también proliferaron mucho más rápido una vez que volvieron a la etapa ingenua. Las células ingenuas se duplicaron, en promedio, en aproximadamente 14.9 o 12.9 horas, dependiendo del tipo de célula. Las células humanas preparadas se duplicaron en aproximadamente 35 horas o 33.5 horas, dependiendo del tipo de célula. Hacer que los ratones sean más humanos: Feng dice que este rápido desarrollo probablemente se produjo porque las células se habían convertido a ese estado ingenuo y debido al hecho de que los embriones De hecho, se les permitió desarrollarse durante 17 días. Eso es más de lo que normalmente permitiría que un embrión animal dotado de tantas células humanas crezca en un plato, informó The New Scientist. El récord fue establecido previamente por científicos en China que cultivaron embriones de mono para 20 días. La preocupación por dejar que estos embriones se desarrollen por más tiempo proviene de la idea de que comienza a difuminar las líneas éticas. Por ejemplo, un estudio de 2014 del Journal of Neuroscience encontró que las células madre humanas en los cerebros de los ratones proliferaron rápidamente. Como resultado, estos ratones eran en realidad más inteligentes. El hecho de que los ratones fueran notablemente más inteligentes planteó inquietudes, explica John D. Loike, director de programas especiales del Centro de Bioética de la Universidad de Columbia en The Scientist. Estos estudios nos piden que pensemos qué atributos hacen a los humanos diferentes de los animales. Loike pregunta: "¿Cuándo deberían otorgarse a esos animales 'humanizados' los derechos que la gente disfruta actualmente?" Por supuesto, estos embriones de ratones ni siquiera están cerca de ser seres humanos. Aún así, estos hallazgos nos acercan un paso más a los ratones que están más cerca de ser como nosotros en más de un sentido. Resumen: No ha sido posible generar células madre pluripotentes humanas (hPSC) que contribuyan sustancialmente a los embriones de ratón. . Encontramos que una breve inhibición de mTOR con Torin1 convirtió hPSC de pluripotencia cebada a nave. Las hPSC ingenuas se mantuvieron en la misma condición que las células madre embrionarias de ratón y exhibieron alta clonogenicidad, proliferación rápida, respiración mitocondrial, reactivación del cromosoma X, hipometilación del ADN y transcriptomos que comparten similitudes con las de los blastocistos humanos. Cuando se transfirieron a blastocistos de ratón, las hPSC nave generaron del 0,1 al 4% de células humanas, de las tres capas germinales, incluidas grandes cantidades de glóbulos rojos enucleados, lo que sugiere una aceleración marcada del desarrollo de hPSC en embriones de ratón. Torin1 indujo la translocación nuclear de TFE3; TFE3 con señal de localización nuclear mutada bloqueó la conversión cebada a ínfima. La generación de hPSC nave competentes con quimera unifica algunas características comunes de la pluripotencia nave en mamíferos y puede permitir aplicaciones como la generación de órganos humanos en animales.Más



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