Reprogramación para recuperar la información epigenética juvenil y restaurar la visión

Área de la Ciencia:

• La epigenética y la investigación del envejecimiento
• Neurociencia y medicina regenerativa
• Biología molecular y expresión génica

Sus antecedentes:

• El envejecimiento conduce a la disfunción del tejido y la pérdida de la capacidad regenerativa, en parte debido a la acumulación de ruido epigenético.
• Los patrones de metilación del ADN cambian con la edad, formando la base de los relojes de envejecimiento.
• Se desconoce si los tejidos envejecidos retienen información para restaurar patrones epigenéticos juveniles y mejorar la función.

Objetivo del estudio:

• Investigar si la reprogramación de genes específicos en células de la retina de ratones envejecidos puede restaurar patrones y funciones epigenéticas juveniles.
• Para determinar si esta reprogramación puede mejorar la regeneración de los tejidos y revertir la pérdida de visión relacionada con la edad.
• Explorar el papel de las demetilasas de ADN TET1 y TET2 en los beneficios de la reprogramación inducida por OSK.

Principales métodos:

• Expresión ectópica de los genes Oct4 (Pou5f1), Sox2 y Klf4 (OSK) en las células ganglionares de la retina del ratón.
• Análisis de los patrones de metilación del ADN y los transcriptomas para evaluar la restauración epigenética.
• Evaluación de la regeneración de axones después de una lesión y la restauración de la visión en modelos de glaucoma y ratones envejecidos.
• Investigar la necesidad de las demetilasas de ADN TET1 y TET2 para las mejoras funcionales observadas.

Principales resultados:

• La expresión génica OSK restauró los patrones de metilación del ADN juvenil y los transcriptomas en las células retinianas envejecidas.
• La reprogramación promovió la regeneración de axones después de la lesión y la pérdida de visión revertida en glaucoma y ratones envejecidos.
• Los efectos pro-regenerativos y de restauración de la visión de OSK dependieron de las demetilasas de ADN TET1 y TET2.

Conclusiones:

• Los tejidos de los mamíferos conservan un registro de información epigenética juvenil, en parte codificada por la metilación del ADN.
• Esta información epigenética se puede acceder a través de la reprogramación genética para mejorar la función tisular y promover la regeneración in vivo.
• Dirigirse a los mecanismos epigenéticos ofrece una estrategia potencial para combatir el deterioro relacionado con la edad y mejorar la capacidad regenerativa.