Se pensaba que las moléculas de microARN (miARN) en los islotes pancreáticos desempeñan un papel importante en la diabetes tipo 2, pero hasta ahora los científicos no han identificado con certeza qué miARN están asociados con la enfermedad en humanos.
Un nuevo estudio, publicado el 9 de febrero en la revista Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias, representa el estudio más grande hasta la fecha de los miARN relacionados con la diabetes que se encuentran en los islotes pancreáticos humanos, grupos de células en el páncreas que secretan insulina y regulan los niveles de glucosa en sangre.
La mayoría de los intentos anteriores para perfilar de manera integral los miARN (que regulan qué genes se activan y desactivan) en los islotes pancreáticos utilizando tecnología de secuenciación de próxima generación se han realizado en cultivos o con modelos de roedores. Algunos estudios realizados con islotes humanos difíciles de adquirir se vieron limitados por una pequeña cantidad de muestras.
Los autores correspondientes del estudio, Praveen Sethupathy ’03, profesor de ciencias biomédicas en la Facultad de Medicina Veterinaria y director del Centro de Genómica de Vertebrados de la Universidad de Cornell, y el Dr. Francis Collins, exdirector de los Institutos Nacionales de Salud (2009-21). ) e investigador principal del Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano de los NIH, tuvo acceso a una red que suministró casi 65 muestras de islotes pancreáticos humanos de cadáveres para este estudio.
El sólido tamaño de la muestra permitió a los investigadores utilizar la secuenciación de próxima generación a gran escala para identificar al menos 14 miARN de los islotes pancreáticos que están implicados en la diabetes tipo 2 humana.
“Hemos definido en la mayor cohorte de islotes humanos hasta la fecha los miARN que podrían ser más relevantes para la diabetes tipo 2”, dijo Sethupathy, quien fue investigador postdoctoral en el laboratorio NIH de Collins entre 2008 y 2011.
“Nosotros [also] encontró que algunos de los miARN asociados con la diabetes en humanos no se han caracterizado bien en las dos décadas anteriores de estudio de los islotes y la diabetes en modelos de roedores”, dijo.
Los miARN se encontraron por primera vez en células animales en 2001. Poco después, en 2004, uno de los primeros estudios que demostró su importancia para la fisiología se centró en un miARN que regula la función de los islotes pancreáticos. Desde entonces, se han publicado cientos de estudios sobre miARN con relevancia potencial para los islotes pancreáticos, pero pocos han utilizado muestras de tejido humano y ninguno ha sido de la escala de este estudio.
“Desde hace mucho tiempo ha habido interés por comprender mejor el entorno molecular del páncreas, de modo que podamos controlar mejor lo que sale mal en los pacientes con diabetes y, finalmente, poder usar esa información para desarrollar mejores terapias”, dijo Sethupathy.
El tamaño de muestra relativamente grande ayuda a revelar el grado de variación en la cantidad de miARN en los islotes, o el nivel de expresión, en la población humana. Los investigadores también tenían información genética de todos los pacientes, lo que les ayudó a determinar un puñado de loci genómicos subyacentes a la variabilidad en la expresión de miARN, aunque en última instancia, este tipo de investigación requerirá muchos cientos de muestras para obtener una imagen más completa. Uno de estos loci se encontró en la misma área del genoma que está asociada con rasgos relacionados con la diabetes tipo 2, lo que podría sugerir un mecanismo novedoso de cómo se desarrolla la diabetes tipo 2.
Algunos de los miARN más alterados en los islotes de personas con diabetes tipo 2 eran consistentes con los encontrados en estudios previos con roedores, pero también hubo algunas diferencias notables. “Estos representan candidatos interesantes para investigar más a fondo en modelos humanos de islotes pancreáticos”, dijo Sethupathy.
En el futuro, los investigadores deberán invertir más en el desarrollo y estudio de modelos humanos de diabetes tipo 2, como islotes u organoides modificados genéticamente, dijo Sethupathy.
Henry Taylor, un aprendiz de NIH en el laboratorio de Collins, es el primer autor del artículo. Otros coautores clave incluyen a D. Leland Taylor, becaria postdoctoral en el laboratorio de Collins, y Yu-Han (Amy) Hung, ex becaria postdoctoral en el laboratorio de Sethupathy.
El estudio fue financiado por los Institutos Nacionales de Salud, el Gates Cambridge Trust y el programa Pathway to Stop Diabetes de la Asociación Estadounidense de Diabetes.
Fuente:
Referencia de la revista:
Taylor, HJ, et al. (2023) MicroARN de islotes pancreáticos humanos implicados en la diabetes y rasgos relacionados mediante análisis genético a gran escala. PNAS. doi.org/10.1073/pnas.2206797120.
