Un grupo de científicos encabezados por la Dra. Antonella Consiglio del IDIBELL y la Universidad de Barcelona (UB), y el Dr. Angel Raya del Centro de Medicina Regenerativa de Barcelona (CMR[B]/IDIBELL), revela hoy en la revista Scientific Reports un nuevo método eficiente para generar neuronas dopaminérgicas marcadas con fluorescencia (DAn), un tipo específico de célula que muere con el párkinson (PD), y que facilitará la futura investigación en procesos asociados con el futuro de la investigación en la biología de las DAn y de la enfermedad.

El párkinson (PD) es un trastorno neurodegenerativo incurable en la gente de edad avanzada, que se caracteriza por la progresiva pérdida de neuronas dopamirérgicas (DAn) en la sustancia negra del cerebro. Su incidencia en los países occidentales está incrementando debido al aumento de la esperanza de vida de la población, suponiendo un mayor gasto para los sistemas sanitarios nacionales. Después de décadas de intensa investigación, los mecanismos patógenos del párkinson, todavía son desconocidos.

El laboratorio de la Dra. Consiglio utiliza células madre pluripotentes inducidas (iPSC) a partir de células de la piel de los pacientes y las diferencia a tipos celulares relevantes para la enfermedad, como serían las neuronas dopaminérgicas en el caso de la PD. Esto ofrece una oportunidad sin precedentes para modelar in vitro las causas que inician el proceso patológico de la PD, y para probar medicamentos de una forma sistematizada y con un alto rendimiento.

Aun así, las pruebas con medicamentos se ven limitadas por la heterogeneidad de los cultivos dopaminérgicos derivados a partir de células madre pluripotentes humanas, además de la incapacidad por visualizar estas células dopaminérgicas vivas. “Para salvar esta barrera técnica, hemos generado una línea celular fluorescente de iPSC con el gen reportero de la Tirosina Hidroxilasa (TH), utilizando el modificador de genes CRISPR/Cas9 para inserir la proteína fluorescente en la parte del genoma dopaminérgico específico (TH)”, dice el Dr. Carles Calatayud, post-doc en el laboratorio de la Dra. Consiglio.

“Este reportero TH de iPSC descrito en nuestro trabajo, permite visualizar neuronas dopaminérgicas vivas por fluorescencia en poblaciones neurales mezcladas y purificarlas a través de citometría de flujo. Este hecho se había intentado previamente en otros estudios”, comenta A. Consiglio, “pero la expresión del gen reportero (TH) es demasiado baja para detectarla en vivo”. “En nuestro estudio hemos utilizado una proteína fluorescente más brillante (mOrange), que ha compensado la baja expresión de TH”, añade C. Calatayud.

En colaboración con el profesor Jordi Soriano, del departamento de Física de la Universidad de Barcelona (UB), esta línea genéticamente diseñada ha sido también usada para revelar rasgos funcionales únicos de las neuronas dopaminérgicas, demostrando el importante potencial de esta herramienta para futuros estudios orientados al entendimiento de la vulnerabilidad dopaminérgica, a la patogenicidad de la PD y a posibilitar ensayos de alto rendimiento.

Otros investigadores del estudio han sido Giulia Carola, Irene Fernandez-Carasa del IDIBELL/UB; Giulia Marco Valtorta, Graziella Cappelletti del departamento de Biociencia de la Universidad de Milano (Milano); Senda Jiménez, Mònica Diez del CMR[B]/IDIBELL (Barcelona) y Javier García-Sancho del Instituto de Biología i Genética Molecular (IBGM) de la Universidad de Valladolid (Valladolid).