Un grup de científics encapçalat per la Dra. Antonella Consiglio de l’IDIBELL i la Universitat de Barcelona (UB), i el Dr. Angel Raya del Centre de Medicina Regenerativa de Barcelona (CMR[B]/IDIBELL) revela avui a la revista Scientific Reports un nou mètode eficient per generar neurones dopaminèrgiques marcades amb fluorescència (DAn), un tipus específic de cèl·lula que mor en la malaltia de Parkinson (PD), i que facilitarà la futura recerca en processos associats amb la biologia de les DAn i de la malaltia.
La malaltia de Parkinson (PD) és un trastorn neurodegeneratiu incurable en la gent gran, que es caracteritza per la progressiva pèrdua de neurones dopaminèrgiques (DAn) a la substància negra del cervell. La seva incidència als països occidentals està incrementant degut a l’augment de l’esperança de vida de la població, suposant una major despesa pels sistemes sanitaris nacionals. Després de dècades d’intensa investigació, els mecanismes patògens de la malaltia de Parkinson encara romanen desconeguts.
El laboratori de la Dra. Consiglio utilitza cèl·lules mare pluripotents induïdes (iPSC) a partir de cèl·lules de la pell dels pacients, i les diferencia a tipus cel·lulars rellevants per la malaltia, com serien les neurones dopaminèrgiques en el cas de la PD. Això ofereix una oportunitat sense precedents per modelar in vitro les causes que inicien el procés patològic de la PD, i per provar medicaments d’una manera sistematitzada i amb un alt rendiment.
Tot i així, les proves amb medicaments es veuen limitades per l’heterogeneïtat dels cultius dopaminèrgics derivats a partir de cèl·lules mare pluripotents humanes, a més de la incapacitat per visualitzar aquestes cèl·lules dopaminèrgiques vives. “Per esquivar aquesta barrera tècnica, hem generat una línia cel·lular fluorescent de iPSC amb el gen reporter de la Tirosina Hidroxilasa (TH), utilitzant el modificador de gens CRISPR/Cas9 per inserir la proteïna fluorescent a la part del genoma del gen dopaminèrgic específic (TH)”, diu el Dr. Carles Calatayud, post-doc al laboratori de la Dra. Consiglio.
“Aquest reporter TH de iPSC descrit al nostre treball, permet visualitzar neurones dopaminèrgiques vives per fluorescència en poblacions neurals barrejades, i purificar-les a través de citometria de flux. Aquest fet ja s’havia intentat prèviament en altres estudis” comenta A. Consiglio, “però l’expressió del gen reporter (TH) és massa baixa per detectar-la en directe”. “Al nostre estudi hem utilitzat una proteïna fluorescent més brillant (mOrange), que ha compensat la baixa expressió de TH”, afegeix C. Calatayud.
En col·laboració amb el professor Jordi Soriano, del Departament de Física de la Universitat de Barcelona (UB), aquesta línia genèticament dissenyada va ser també usada per revelar trets funcionals únics de les neurones dopaminèrgiques, demostrant l’important potencial d’aquesta eina per futurs estudis orientats a l’enteniment de la vulnerabilitat dopaminèrgica, a la patogenicitat de la PD i a possibilitar proves d’alt rendiment.
Altres investigadors de l’estudi han estat Giulia Carola, Irene Fernandez-Carasa de l’IDIBELL/UB; Giulia Marco Valtorta, Graziella Cappelletti del departament de Biociència de la Universitat de Milà (Milà); Senda Jiménez, Mònica Diez del CMR[B]/IDIBELL (Barcelona) i Javier García-Sancho de l’Institut de Biologia i Genètica Molecular (IBGM) de la Universitat de Valladolid (Valladolid).