Generación de células madre pluripotentes inducidas (iPSC) para el estudio de enfermedades mitocondriales

Abstract

Las enfermedades mitocondriales (EM) constituyen un amplio grupo de enfermedades genéticas multisistémicas cuyo nexo de unión es una disfunción en el sistema de fosforilación oxidativa. La falta de modelos experimentales adecuados para el estudio de dichas enfermedades, ha dificultado el avance en el desarrollo de nuevas terapias. En este sentido, la reprogramación de células somáticas a células madre pluripotentes inducidas (iPSC) mediante la expresión ectópica de cuatro factores de transcripción, OCT4, SOX2, KLF4 y c-MYC, ha abierto enormes posibilidades. Por ello, el objetivo general de este trabajo ha consistido en la generación de iPSC a partir de fibroblastos de pacientes con EM para el estudio y tratamiento potencial de las mismas. Para este fin, hemos establecido una colección de fibroblastos procedentes de biopsias de piel de pacientes con EM e individuos sanos. A continuación, se han generado líneas de iPSC a partir de dichos fibroblastos mediante el uso de vectores retrovirales o métodos no integrativos tipo virus Sendai. Así, hemos generado 16 líneas de IPSC portadoras de distintas mutaciones en genes mitocondriales codificados en el DNA mitocondrial o nuclear asociadas a distintas EM: Síndrome de Leigh, atrofia óptica sindrómica y EM producidas por defectos de comunicación intergenómica. Actualmente, estamos realizando la confirmación, molecular y funcional, de la pluripotencia de las líneas generadas, para posteriormente, diferenciarlas y caracterizarlas en los tipos celulares diana. La disponibilidad de iPSC como modelo experimental de las EM nos permitirá mejorar el conocimiento de los mecanismos fisiopatológicos de estas enfermedades y podrá suponer la apertura de nuevas vías para la identificación de tratamientos farmacológicos y de terapia celular.