Los investigadores de NYUAD desbloquean el código epigenético que permite la regeneración del hígado

Investigadores de NYU Abu Dhabi (NYUAD) han descubierto un código que define el genoma del hígado para explicar la notable capacidad de regeneración de este órgano. Este descubrimiento ofrece una nueva perspectiva sobre cómo se pueden activar genes específicos que promueven la regeneración cuando se extrae parte del hígado. Estos hallazgos tienen el potencial de informar el desarrollo de una nueva forma de medicina regenerativa que podría ayudar a que los órganos no regenerativos vuelvan a crecer en ratones y humanos.

Mientras que otros animales pueden regenerar la mayoría de los órganos, los humanos, los ratones y otros mamíferos solo pueden regenerar sus hígados en respuesta a una lesión o cuando se extrae una pieza. Los investigadores de NYUAD plantearon la hipótesis de que los genes que impulsan la regeneración en el hígado están controlados por un código específico que les permite activarse en respuesta a una lesión o resección. Se centran en el epigenoma, es decir, cambios en el ADN que alteran la expresión génica, en lugar de alterar el código genético en sí.

Utilizando un modelo de hígado de ratón, el equipo de investigadores de NYUAD, dirigido por la profesora de biología Kirsten Sadler Edepli, identificó elementos del código epigenético que se encuentran en las células del hígado en reposo: células que no se replican actualmente pero que tienen la capacidad de proliferar en las condiciones adecuadas. . – que activan genes específicos para regenerarse. Los genes involucrados en la proliferación de células hepáticas se silencian en hígados que no se regeneran, pero el hallazgo sorprendente es que residen en partes del genoma donde la mayoría de los genes están activos. Los investigadores encontraron que estos genes pro-regenerativos estaban marcados con una modificación específica: H3K27me3. Durante la regeneración, H3K27me3 se agota de estos genes, lo que permite su expresión dinámica y conduce a la proliferación.

En el Diario Los estados de cromatina formados por código epigenético confieren potencial regenerativo en el hígado de ratón publicado en la revista Comunicación de la naturaleza, Sadler y el investigador principal de su equipo, Chi Zhang, presentan el descubrimiento de que el hígado de los ratones contiene elementos del código epigenético que permiten que los genes pro-regenerativos se activen cuando se les indica. Los modelos epigenéticos son un mecanismo bien establecido que coordina la expresión génica. Sin embargo, anteriormente se desconocía cómo los modelos epigenéticos contribuyen a la expresión génica en el hígado o cómo afectan la regeneración del hígado. Su investigación descubrió seis estados de cromatina distintos en el hígado de ratón correspondientes a marcas epigenéticas específicas, proporcionando el primer mapa de cromatina de este importante órgano y mostrando que los elementos de este mapa son esenciales para la regeneración del hígado. Este hallazgo proporciona un mecanismo que mantiene las células hepáticas en un estado “listo para usar” para la regeneración de señales.

“El secreto de la regeneración está encerrado en un código en el epigenoma del hígado. Ahora estamos estudiando los ‘autores’ del código epigenético – las enzimas que crean las marcas epigenéticas – para ver cómo este código epigenético responde al envejecimiento, como La capacidad del hígado para regenerarse disminuye en los animales más viejos, incluidos los humanos “, dijo Sadler.” El estudio continuo de la notable capacidad del hígado para regenerarse es prometedor para el desarrollo de la medicina regenerativa; tal vez incluso podamos intentar escribir el código que permita la regeneración del hígado joven a las células de animales más viejos, o incluso modificar este código en otros órganos que no se regeneran y que actualmente solo pueden ser reemplazados cuando “se utilizan trasplantes complejos y de alto riesgo”.