Un estudio de cómo las neuronas humanas se diferencian de las células animales ha proporcionado a los investigadores del Centro de Estudios Avanzados del Dolor (CAPS) de la Universidad de Texas pistas importantes en su búsqueda de tratamientos más efectivos para el dolor crónico.

Un estudio de cómo las neuronas humanas se diferencian de las células animales ha proporcionado a los investigadores del Centro de Estudios Avanzados del Dolor (CAPS) de la Universidad de Texas pistas importantes en su búsqueda de tratamientos más efectivos para el dolor crónico.

Dr Ted Price BS’97, Ashbel Smith Profesor de Neurociencia en la Escuela de Ciencias del Comportamiento y del Cerebro (BBS) y Director de CAPS, lidera un equipo que analiza los orígenes de la generación de dolor por los nociceptores, células nerviosas que detectan el dolor. en neuronas de ganglios espinales humanos (GRD). Price es coautor correspondiente de un estudio que aparece en la portada de la edición del 16 de febrero. ciencia medicina traslacional, que registra la gama completa de cadenas de ARN mensajero (ARNm), un grupo llamado transcriptoma, producido en estas células.

Debido a que el ARNm es una copia monocatenaria de un gen que se puede traducir en proteína, los resultados brindan a los neurocientíficos una comprensión mucho mejor de qué genes se expresan en las neuronas DRG. El estudio también subraya el valor de examinar el tejido humano, a diferencia de las células animales, en la búsqueda de tratamientos para el dolor.

Las neuronas DRG son células nerviosas especializadas que se agrupan cerca de la base de la columna vertebral. Hasta ahora, se ha trabajado muy poco con estas células humanas porque apenas están disponibles para la investigación.

«Somos uno de los pocos grupos en el país que tiene acceso a tejido DRG de donante humano adquirido específicamente con fines de investigación», dijo Stephanie Shiers PhD’19, investigadora en neurociencia y coautora de la publicación.

En general, la investigación anterior de Shiers ha demostrado que existen diferencias significativas entre los nociceptores humanos y de ratón. Este trabajo explica por qué los tratamientos para el dolor propuestos que son exitosos en ratones fallan en humanos.

«Este documento es el próximo paso que revela el profundo alcance de estas diferencias», dijo Price. «Todo un conjunto de nociceptores que muchas personas estudian en ratones simplemente no se encuentran en humanos. Hay subtipos en humanos que ni siquiera existen en primates no humanos.

«No es que debamos abandonar todos los modelos de dolor no humanos existentes. Pero algunos son realmente buenos, otros no, dependiendo de lo que quieras estudiar. Cuando se trata de ese aspecto del dolor, nuestro trabajo muestra qué es qué”.

Para perfilar toda la actividad génica en una muestra de tejido DRG, el equipo de investigación utilizó una técnica avanzada llamada transcriptómica espacial, que tiene capacidades mejoradas en comparación con la secuenciación de ARN de una sola célula.

«Es raro que tengamos acceso tanto al tejido humano que usamos como a la tecnología», dijo el Dr. Diana Tavares-Ferreira, también coautora principal y coautora correspondiente del estudio y becaria de CAPS. «La transcriptómica espacial nos permite superar el tamaño de estas neuronas y ver con cierto grado de certeza dónde y cómo se expresa un gen en los nociceptores humanos.

«Nuestro objetivo principal era caracterizar por completo el transcriptoma completo de las neuronas DRG humanas, ya que gran parte del trabajo que se ha realizado para encontrar nuevos objetivos terapéuticos para el dolor se ha realizado en ratones. Nuestros hallazgos ayudan a aclarar por qué estos esfuerzos tienen dificultades para producir resultados”.

Al describir los tipos de neuronas presentes en el DRG humano y detallar la expresión génica, el equipo tiene una idea mucho mejor de cuáles son las funciones fisiológicas de cada gen, dijo Price.

«Sabiendo esto, no solo cualquiera puede usar nuestros datos para buscar objetivos farmacológicos que antes no podrían haber buscado, sino que, en algunos casos, ahora no tenemos que recurrir a los ratones». Podemos usar la información humana», dijo.

Price calificó la eliminación de esta dependencia de los modelos animales como «un cambio radical» porque permite a los científicos estudiar cómo cualquier tipo de célula podría interactuar con cualquier neurona en el sistema nervioso periférico humano.

«Ahora podemos centrarnos más en el desarrollo de terapias para el dolor y pensar de manera diferente sobre cómo se desarrolla el dolor crónico en las personas», dijo Price. «Espero que nuestros resultados puedan cambiar la forma en que las personas investigan en nuestro campo. Es una hoja de ruta que usaremos y otros pueden seguir».

Los autores adicionales del artículo, que están afiliados a UT Dallas y al Departamento de Neurociencia, son el Dr. Gregory Dussor, Profesor Eugene McDermott y Jefe de Departamento; Dr Michael Burton, Profesor Asistente; científico investigador dr. Rayo Pradipta; ex estudiante de posgrado Andi Wangzhou MS’15, PhD’21, ahora miembro de la Universidad de California, San Francisco; ex becario Vivekanand Jeevakumar MS’11, PhD’15, ahora científico investigador en AnaBios Corp.; y el estudiante graduado Ishwarya Sankaranarayanan. Otros autores son del UT MD Anderson Cancer Center, la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis y la Southwest Transplant Alliance.

El trabajo en UT Dallas fue financiado por subvenciones (R01NS111929 y R01NS065926) del Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares, una división de los Institutos Nacionales de Salud.


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