Visualización de la respuesta al daño del ADN en células de Purkinje mediante cultivos organotípicos cerebelosos

Nuestro trabajo se centra en la comprensión de un trastorno genético humano llamado ataxia-telangiectasia, o A-T para abreviar. La ATM tiene muchas funciones y la A-T se caracteriza por muchos síntomas, pero el síntoma principal de la A-T es la degeneración cerebelosa progresiva y actualmente no está claro cuál de las muchas funciones de la proteína ATM es la que tiene la pérdida específicamente responsable de este síntoma devastador.

Estamos tratando de investigar este problema central en la investigación de A-T y para ello estamos utilizando cultivos organotípicos cerebelosos derivados de ratones de tipo salvaje y deficientes en ATM. Nos permiten centrarnos en el tipo de célula que probablemente sea la primera que se pierde en el cerebelo degenerado de los pacientes con A-T, las células de Purkinje. Al igual que muchos campos de las ciencias de la vida, la investigación en A-T aprovecha una variedad de técnicas y métodos avanzados.

Esos métodos incluyen modelos animales, nuevos tipos de cultivos de tejidos, células madre poliploides inducidas, tecnologías de imagen de vanguardia, métodos ómicos inducidos e imágenes parciales de una sola célula. La fuente del deterioro cerebeloso en A-T es el deterioro de las células de Purkinje. Esas células son notoriamente difíciles de aislar y no pueden sobrevivir en cultivos sin el apoyo de otros tipos de células.

Un desafío experimental único es la obtención de células de Purkinje humanas maduras y funcionales utilizando la tecnología de células madre poliploides inducidas. Dado que el cultivo de células de Purkinje aisladas es actualmente imposible, los cultivos organotípicos cerebelosos brindan una valiosa oportunidad para estudiar esas células en una placa de cultivo dentro del contexto de tejido natural. El uso de la correlación de proteínas como lectura de la respuesta al daño del ADN es muy informativo, especialmente en lo que respecta a las células de Purkinje.

Una función importante de la proteína quinasa ATM es la regulación de la respuesta al daño del ADN, que es fundamental para mantener la integridad del genoma y la homeostasis celular frente al daño continuo del ADN que se produce en cada célula. Necesitamos identificar la lesión crítica de ADN cuya reparación es defectuosa en las células de Purkinje deficientes en ATM y esperamos hacerlo utilizando los cultivos organotípicos cerebelosos. Esto debería permitirnos comprender mejor las bases fisiológicas y moleculares del síntoma más importante y devastador de la A-T, la degeneración cerebelosa.