La complementación del blastocisto neuronal permite la organogénesis del cerebro anterior del ratón

Área de la Ciencia:

• La neurociencia
• Biología del desarrollo
• La genética

Sus antecedentes:

• Los métodos tradicionales para generar ratones genéticamente modificados, como la microinyección de células ES, requieren una crianza extensa para la transmisión de la línea germinal.
• La complementación de blastocistos, utilizada anteriormente para estudios del sistema inmunológico y de los órganos, no se ha adaptado al desarrollo del cerebro.
• El estudio de la función génica en el cerebro es un desafío debido a la complejidad del desarrollo del cerebro anterior.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un nuevo método, la complementación de blastocistos neurales (NBC), para estudiar el desarrollo y la función del cerebro anterior.
• Crear un sistema para analizar las funciones genéticas esenciales para el desarrollo del cerebro anterior utilizando modelos de ratón.
• Establecer un enfoque rápido y eficiente para generar modelos complejos de organogénesis del cerebro anterior.

Principales métodos:

• Ablación dirigida de progenitores telencefálicos dorsales derivados del huésped utilizando la subunidad A de la toxina de difteria en embriones del huésped.
• Inyección de células madre embrionarias de donantes en blastocistos dirigidos específicamente al cerebro anterior.
• Utilizando CRISPR-Cas9 para generar células ES con deficiencia genética (por ejemplo, con deficiencia de doble cortina) para estudios de complementación.

Principales resultados:

• NBC creó con éxito un nicho vacante en el cerebro anterior, lo que condujo a la agenesia de la corteza cerebral y el hipocampo en los embriones huéspedes.
• Las células ES del donante poblaron el nicho vacante, lo que resultó en neocórtices e hipocampo morfológicamente y neurológicamente normales.
• Las quimeras NBC con células ES con deficiencia de doble cortina recapitularon con precisión el fenotipo de los ratones knockout convencionales, validando el modelo.

Conclusiones:

• La complementación de blastocistos neurales (NBC) es una técnica rápida y eficiente para generar modelos complejos de desarrollo y función del cerebro anterior en ratones.
• NBC facilita el estudio de los genes necesarios para la organogénesis del cerebro anterior y la función neurológica.
• Esta estrategia de complementación de blastocistos tiene potencial para aplicaciones más amplias en el estudio de la organogénesis.