El sexo biológico es un rasgo fundamental que influye en el desarrollo, la reproducción, las enfermedades y los resultados de los tratamientos médicos. Por lo que modelar las diferencias sexuales es un desafío debido a la variabilidad genética. Pero en este estudio los científicos impulsaron la creación de células XX y XY partiendo de una sola persona.

Los investigadores han desarrollado un modelo celular para estudiar las diferencias sexuales en humanos. Para conseguir estos resultados, los investigadores utilizaron células somáticas de un paciente con síndrome de Klinefelter en mosaico. Dichas células se reprogramaron para generar líneas de células madre pluripotentes inducidas isogénicas (iPSC) con diferentes complementos de cromosomas sexuales.

Tal es así que este conjunto único de células podría ayudar a los investigadores a abordar preguntas de larga data sobre cómo los cromosomas sexuales afectan la enfermedad y el papel que desempeñan en el desarrollo temprano.

En este trabajo los científicos buscaron desarrollar un nuevo modelo celular que se basara en un complemento de cromosomas sexuales único de un subgrupo de pacientes con síndrome de Klinefelte, células que los científicos obtuvieron de los depósitos del Instituto Coriell de Investigación Médica.

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Creación de células XX y XY

Benjamin Reubinoff, autor principal del estudio, considera que “la principal razón para realizar este estudio fue la falta de un buen modelo para estudiar las diferencias entre machos y hembras en humanos”. Ha habido modelos en animales, pero no se disponía de un modelo en humanos”, afirma Reubinoff.

El donante tenía una rara forma de «mosaico» de la afección, en la que algunas de sus células tenían tres cromosomas sexuales (XXY), algunas tenían dos cromosomas X y otras tenían uno X y uno Y. Los investigadores reprogramaron los tres tipos de células en células madre pluripotentes inducidas, que tienen la capacidad de autorrenovarse y convertirse en neuronas, células musculares u otros tipos de células.

Finalmente, el equipo generó células XX y XY que, aparte de sus cromosomas sexuales, eran genéticamente idénticas. Luego, los investigadores realizaron una serie de experimentos que replicaban los hallazgos de estudios anteriores con otros modelos. Por ejemplo, confirmaron las diferencias previamente informadas en los genes que se activaron en las células XX o XY.

También persuadieron a sus células madre para que se convirtieran en versiones inmaduras de neuronas y encontraron evidencia de diferencias sexuales previamente reportadas en el desarrollo neuronal temprano.

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Implicaciones de los hallazgos

Ahora, diversos investigadores creen que estos hallazgos abrirán caminos hacia nuevos estudios. Para Reubinoff, sus descubrimientos ayudarán al desarrollo de nuevas técnicas con la que los científicos podrán abordar una gama más amplia de preguntas de investigación en el futuro.

Por ahora, Reubinoff está entusiasmado con los experimentos que serán posibles solo con las células madre. “Tienes una herramienta que puedes, al menos teóricamente, usar [indefinidamente para] generar cualquier tipo de célula y desarrollar modelos para varios tipos de enfermedades”, dice. “El modelo que desarrollamos abre amplios horizontes», concluye.

Referencias:

Modeling sex differences in humans using isogenic induced pluripotent stem cells: https://doi.org/10.1016/j.stemcr.2022.10.017

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