CRISPR: los retos de la edición genómica. Mesas redondas
Mientras que el resto del mundo debate la ética de los bebés de diseño, un equipo de la Escuela de Medicina de la Universidad de Massachusetts (UMass) ha demostrado que es posible que no necesitemos CRISPR para cambiar los genes de las generaciones futuras. Su artículo, publicado esta semana en la revista. Célula del desarrollo, Demuestra que cosas como la dieta y el estrés pueden afectar algunos factores cruciales. genético componentes de los espermatozoides, y que estos pequeños cambios tienen efectos reales en cómo se desarrollan los bebés.
De la misma manera que los cohetes destinados al espacio exterior contienen "cargas útiles" como satélites, o astronautas que luchan contra bolas gigantes de orina, los espermatozoides también son pequeños cohetes que contienen su propia carga: "pequeños ARN". Este estudio descubrió que no solo juegan las secuencias de ARN un papel crucial en cómo los genes se expresan temprano en el desarrollo humano, pero también pueden ser cambiados radicalmente por los estilos de vida de los padres. Cosas como la dieta, y en particular, el estrés pueden cambiar la composición de esta carga de ARN crucial y provocar cambios observables en la descendencia, dice el investigador Colin Conine, Ph.D., en el laboratorio Rando de la Escuela de Medicina de la UMass.
"Los laboratorios de todo el mundo han podido relacionar los cambios en el estilo de vida de papá con los cambios en el ARN en el esperma, y eso conduce a fenotipos en la descendencia", dice Conine. Inverso. “Nuestro estudio fue uno de los primeros en observar realmente cómo afectan los pequeños RNAs al desarrollo temprano. Queríamos preguntar, ¿cuáles son los primeros pasos que llevan a estos fenotipos en el futuro?
Para hacer esto, los investigadores idearon un experimento en el que probaron cómo los espermatozoides de diferentes áreas de los testículos del ratón impactaron la expresión génica en algunos embriones de placas de Petri. El esperma del caput (latín para "cabeza"), o parte superior del testículo, en realidad tiene diferentes tipos de ARN que el esperma recolectó de la cauda (latín para "cola"), o la parte inferior del testículo, donde espera pacientemente Un reservorio para ser eyaculado. Curiosamente, esto en realidad funcionó como una buena manera de probar cómo los cambios en el estilo de vida podrían cambiar realmente la interacción de los espermatozoides con los embriones porque permitió a los investigadores investigar cómo las diferencias en el ARN (como las que resultan de la dieta o el estrés) podrían afectar la forma en que se desarrollan los embriones.
La inyección de estos diferentes tipos de espermatozoides en los embriones produjo algunos resultados extraños.Cuando inyectaron el esperma caput en los embriones, tendieron a sobreexpresar ciertos genes y, en algunos, fracasaron, algo que el equipo denominó un "fenotipo letal". Pero aún más notablemente, fueron capaces de demostrar que los ARN en el esperma son Importante para el desarrollo embrionario al mostrar un efecto inverso. Conine dice que fueron capaces de salvar algunos de estos embriones condenados al inyectarlos con ARN de la parte de la cauda del testículo, que contenía espermatozoides maduros y sanos.
"Parece que los pequeños ARN en el esperma son capaces de regular la expresión de genes en el embrión", dice. "Pero lo que está bastante claro es que podemos rescatar esos cambios en la expresión génica devolviendo los ARN que sabemos que normalmente se obtienen durante la maduración de los espermatozoides".
Estos resultados muestran un tipo de causa y efecto, aunque Conine todavía no está segura de cómo esta cadena de mando se desarrolla en detalle. Los aspectos de la vida, como el estrés o la dieta, cambian los niveles de tipos específicos de ARN en el esperma. Esos ARN luego son entregados por el esperma al embrión donde, según este estudio, puede llevar a algunos patrones extraños de expresión génica en el futuro. Lo importante es que los cambios en el ARN de papá tienen más probabilidades de conducir a algún tipo de cambio en el embrión.
En este punto, no sabemos realmente si estos nuevos patrones de expresión génica podrían ser necesariamente malos, dice Conine, pero definitivamente serán diferentes. Pueden pasar años antes de que comprendamos realmente cuáles serán los cambios reales en los seres humanos de embriones con extrañas secuencias de ARN. Pero estudios como este son un comienzo.
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