Modelado del riesgo genético de disfunción de las células β en células madre pluripotentes inducidas en humanos de...

Área de la Ciencia:

• Endocrinología
• La genética
• Biología de las células madre

Sus antecedentes:

• Las alteraciones del ritmo circadiano y la señalización de la melatonina están implicadas en la patogénesis de la diabetes tipo 2.
• Una variante común (rs10830963 G-allele) en el gen del receptor de melatonina 1B (MTNR1B) está asociada con un mayor riesgo de DT2.
• Este SNP es un locus de expresión de rasgo cuantitativo (eQTL) en islotes pancreáticos, lo que sugiere que la expresión alterada de MTNR1B afecta la función de las células beta.

Objetivo del estudio:

• Investigar el impacto funcional de la variante de riesgo del alelo G de MTNR1B en las células similares a las beta del páncreas humano.
• Aclarar los mecanismos patógenos que vinculan las variantes MTNR1B, la señalización de la melatonina y el riesgo de DM2.

Principales métodos:

• Generación de líneas de células madre pluripotentes humanas inducidas isogénicas (hiPSC) y células madre embrionarias humanas (hESC) con genotipo MTNR1B de riesgo (G/G) o sin riesgo (C/C) utilizando CRISPR/Cas9.
• Diferenciación de células madre en células tipo beta durante un protocolo de 50 días.
• Análisis de los niveles de proteína MTNR1B mediante Western blot y evaluación de la secreción de insulina en respuesta a la estimulación de la glucosa y la melatonina.

Principales resultados:

• La edición del genoma creó con éxito líneas celulares isogénicas con una precisión de >90%.
• El análisis de Western blot mostró niveles ligeramente elevados de proteína MTNR1B en las células portadoras de alelos G similares a las beta.
• Mientras que la secreción de insulina fue comparable bajo estimulación de glucosa, las células del alelo G mostraron una mayor sensibilidad al efecto inhibidor de la melatonina sobre la secreción de insulina.
• Los niveles de ARNm MTNR1B eran demasiado bajos para un análisis eQTL confiable en células diferenciadas.

Conclusiones:

• Las células beta similares derivadas de células madre que llevan el alelo de riesgo MTNR1B muestran un aumento de la proteína MTNR1B y una mayor sensibilidad a la melatonina.
• Estos hallazgos sugieren un papel funcional potencial para el rs10830963 SNP en la disfunción de las células beta mediada por MTNR1B, que contribuye al riesgo de DT2.
• Se requiere una validación adicional en modelos de células beta más maduras para confirmar estos resultados preliminares.