Los investigadores del Centro Integral de Cáncer de Sylvester, parte de la Facultad de Medicina de la Universidad de Miami Miller, han tomado medidas significativas para revelar los impulsores moleculares de la diferenciación celular mediante una técnica de secuencia de ARN innovadora, conocida como ejecución rápida de precisión).
Este método innovador no solo promete mejorar las pruebas de laboratorio, sino también ofrecer información de tiempo real para las clínicas que desean comprender mejor los estados de enfermedad de los pacientes y sus reacciones al tratamiento. Los resultados de este estudio se han documentado en dos artículos publicados en Célula molecular.
Según Pradep Kumar Reddy Cingaram, Ph.D., científico asistente y primer autor de uno de los estudios, los métodos tradicionales para el perfil de ARN en ciernes han mostrado un gran cuello de botella en la investigación. «Los métodos existentes, aunque potentes, son simplemente demasiado lentos y requieren grandes cantidades de material orgánico», explicó. «Imagine que necesita decenas de millones de células y varios días para comenzar, lo que excluye inmediatamente el examen crucial en tipos de células raras o biopsias preciosas para pacientes».
El equipo de investigación utilizó RPRO-seq para investigar la función de un complejo de proteínas que se conoce como integrador en la regulación de la expresión génica, una tarea que previamente había creado herramientas de secuenciación de ARN convencionales. Cingaram enfatizó la relevancia de INT11, la sub -unidad catalítica del complejo integrador, dado el papel establecido en la regulación génica. Sus estudios incluyen modelos de reprogramación celular destinados a inducir la diferenciación neuronal. Vieron que la eliminación de INT11 de las células neuronales condujo a cambios significativos en la actividad génica asociada con el desarrollo del cerebro. Es crucial que los genes que deben permanecer activos para prevenir trastornos neurológicos y psiquiátricos, desactivados en ausencia de INT11.
«RPRO-SEQ pudo determinar un papel crucial para la proteína INT11 y un regulador de genes involucrados en trastornos neurológicos en células neuronales», dijo Ramin Shiekhattar, Ph.D., autor senior de estudios y co-líder del Programa de Epigenética del Cáncer. La eficiencia de RPro-seq está subrayada por el requisito de solo 12 horas y 5,000 células, un marcado contraste con los métodos tradicionales que requieren varios días y millones de células. Además, RPRO-seq no solo ofrece información cuando los genes se activan, sino también cómo sufren cambios expresos.
«La secuenciación de ARN estándar analiza el ARN ‘en estado estacionario’, la acumulación de lo que se ha hecho. Es como si vea cuántos autos hay en la carretera. Pero RPro-seq revela ‘Naaveaving’ ARN-qué se está haciendo ahora», Cingaram está siendo resuelto. Con esta habilidad, los investigadores pueden obtener información crucial y de tiempo real sobre la gentranscripción activa.
El equipo también investigó la importancia de INT11 en las células madre, lo que reveló su papel vital en la regulación de la expresión génica relacionada con la pluripotencia, la capacidad de las células madre para diferenciarse en diferentes tipos de células. Sus hallazgos indicaron que INTS11 ya está comenzando a influir en la regulación génica en el día dos del desarrollo embrionario. «Esto extiende nuestra comprensión de cómo la pluripotencia y la diferenciación a nivel molecular se armonizan considerablemente», señaló Shiekhattar. El complejo integrador parecía unirse y regular genes esenciales para mantener la identidad de las células madre, lo que provoca una reevaluación de las teorías existentes sobre el inicio transcripcional.
Aunque las implicaciones de los hallazgos del equipo en INTS11 son notables, Cingaram y Shiekhattar enfatizaron que RPro-seq es prometedor para aplicaciones más amplias en investigaciones e instituciones clínicas. Hay planes para aplicar esta tecnología a una variedad de monstruos clínicos de personas para validar el potencial como una herramienta de diagnóstico o pronóstico, y para descubrir nuevos biomarcadores de ARN que eviten las técnicas existentes.
«En general, RPro-seq podría surgir como una posesión valiosa tanto para la investigación como para los entornos clínicos, lo que hace posible el alcance de los análisis transcriptómicos e hizo posibles soluciones de atención más precisas e individualizadas», concluyó Shiekhattar.
