Derivación de células ES femeninas en estado fundamental que mantienen la metilación del ADN derivado del gameto

Área de la Ciencia:

• Biología del desarrollo
• La epigenética
• Biología de las células madre

Sus antecedentes:

• Dos moléculas pequeñas (2i) y el factor inhibidor de la leucemia (LIF) mejoran la derivación de células madre embrionarias (células ES) y promueven la pluripotencia en estado fundamental en roedores.
• La derivación de células ES de ratón hembra con 2i/LIF da como resultado una hipometilación generalizada del ADN y el borrado de las huellas genómicas.

Objetivo del estudio:

• Investigar el impacto de 2i/LIF en la metilación del ADN, la impresión y el potencial de desarrollo de las células ES de ratón hembra.
• Identificar las condiciones de derivación que mantienen la pluripotencia al tiempo que preservan las marcas epigenéticas y la competencia del desarrollo.

Principales métodos:

• Derivación de células ES de ratón hembra en presencia de 2i/LIF.
• Análisis de la metilación del ADN, incluidas las regiones de control de impresión (ICR).
• Ensayos de complementación de embriones tetraploides y de trasplante nuclear para evaluar el potencial de desarrollo.

Principales resultados:

• El tratamiento 2i/LIF causó hipometilación global del ADN y borrado masivo de las huellas genómicas en las células ES femeninas.
• A pesar de la hipometilación, las células ES 2i/LIF de paso temprano podrían diferenciarse en células somáticas, lo que requiere una metilación de nuevo del ADN.
• Sin embargo, la mayoría de las ICR permanecieron no metiladas en las células diferenciadas, y las células 2i/LIF ES mostraron deterioro del desarrollo embrionario y placentario.
• El cultivo prolongado condujo a la desmetilación de ICR independientemente de las condiciones de cultivo.
• Se identificaron condiciones específicas de derivación que producen células ES femeninas con perfiles de transcripción similares a 2i/LIF, pero que conservan la metilación del ADN y el potencial de desarrollo.

Conclusiones:

• El uso de 2i/LIF para la derivación de células ES femeninas conduce a aberraciones epigenéticas, incluida la eliminación de la impresión, lo que compromete el potencial de desarrollo.
• La preservación de la metilación del ADN derivada del gameto es crucial para mantener la competencia del desarrollo en las células ES.
• El estudio proporciona información sobre la derivación de células ES femeninas que imitan la masa celular interna de los embriones de preimplantación, ofreciendo un modelo más robusto para estudios de desarrollo.