Pluripotencia Inducida y Reprogramación
Cómo las células diferenciadas pueden ser restablecidas a un estado pluripotente mediante factores definidos, y qué revela esto sobre la reversibilidad de la identidad celular.
Definition
La reprogramación es la conversión experimental de una célula de un estado diferenciado a otro o de vuelta a un estado menos diferenciado; la pluripotencia inducida es la reprogramación específica de una célula diferenciada a un estado pluripotente mediante la introducción de un conjunto definido de factores reguladores.
Scope
Este tema abarca la reprogramación celular: la transferencia nuclear, la inducción de pluripotencia por factores de transcripción definidos y la conversión directa (transdiferenciación) entre tipos celulares. Trata las implicaciones de la reprogramación para comprender cómo se mantiene la identidad celular y para generar células específicas del paciente, manteniendo las aplicaciones enmarcadas como significado más que como orientación.
Core questions
- ¿Cómo se puede restablecer una célula diferenciada a un estado pluripotente?
- ¿Qué factores son suficientes para inducir pluripotencia?
- ¿Se puede convertir directamente un tipo de célula diferenciada en otro?
- ¿Qué revela la reprogramación sobre cómo se mantiene la identidad celular?
Key concepts
- Transferencia nuclear
- Células madre pluripotentes inducidas
- Factores de reprogramación definidos
- Conversión directa (transdiferenciación)
- Reversibilidad de la identidad celular
Key theories
- Reprogramación impulsada por factores de transcripción
- La introducción de una combinación definida de factores de transcripción puede anular el programa diferenciado de una célula y restablecerla a la pluripotencia, demostrando que la identidad se mantiene activamente mediante entradas reguladoras en lugar de estar fijada por un cambio genético irreversible.
Mechanisms
La evidencia temprana de que la identidad celular es reversible provino de la transferencia nuclear, en la que un núcleo diferenciado colocado en un óvulo puede soportar el desarrollo, demostrando que el genoma permanece intacto. La reprogramación a pluripotencia se logra forzando la expresión de un pequeño conjunto de factores de transcripción que reactivan la red de pluripotencia y restablecen los estados de la cromatina y la expresión génica; las células pluripotentes inducidas resultantes se asemejan a las células madre embrionarias. En la conversión directa, los factores característicos de un linaje diferenciado se introducen en otro tipo celular para cambiar su identidad sin pasar por un estado pluripotente. Estos procesos revelan que el estado diferenciado es un equilibrio regulatorio que puede ser modificado por entradas definidas.
Clinical relevance
La reprogramación permite la generación de células específicas del paciente para el modelado de enfermedades, la prueba de fármacos y posibles terapias celulares, y proporciona una herramienta para estudiar cómo se establece la identidad celular. Esta entrada es educativa y no proporciona orientación médica.
History
Los experimentos de transferencia nuclear demostraron que un núcleo diferenciado conserva todo su potencial de desarrollo. Basándose en esto, la demostración de que factores de transcripción definidos pueden inducir pluripotencia en células diferenciadas abrió un nuevo campo y fue reconocida, junto con el trabajo anterior de transferencia nuclear, con un Premio Nobel.
Key figures
- Shinya Yamanaka
- John Gurdon
Related topics
Seminal works
- takahashi2006
- gilbert2016
Frequently asked questions
- ¿Qué son las células madre pluripotentes inducidas?
- Son células diferenciadas, como las células de la piel, que han sido restablecidas a un estado pluripotente —capaces de formar muchos tipos celulares— mediante la introducción de un conjunto definido de factores de transcripción.
- ¿La reprogramación cambia el ADN de una célula?
- No. La reprogramación cambia qué genes están activos al restablecer los estados reguladores y de la cromatina; la secuencia de ADN subyacente permanece igual, por lo que el proceso es reversible.