La transgénesis junto con los avances en la clonación mediante transferencia nuclear de células somáticas (TNCS) permiten crear cerdos transgénicos que presentan ciertos genes inactivados y/o falta de algún tejido o tipo celular. Esta tecnología permite producir animales con enfermedades comunes en los humanos, utilizándolos para el desarrollo de nuevas terapias.

El uso del cerdo, cuya fisiología y tamaño son similares a la humana, lo hace el animal ideal para producir estos modelos. Con este proyecto se pretende generar un cerdo transgénico que pueda ser usado para producir ablación de la línea celular deseada de manera inducida.

Los experimentos de ablación celular o de tejidos aumentarán nuestro conocimiento sobre las funciones fisiológicas de diferentes tipos celulares, y permitirán generar animales humanizados.

Para que el injerto tenga existo, es necesario eliminar el rechazo del animal receptor a este tejido, así como crearle un espacio en el cual estas células puedan desarrollarse sin competir con las células propias del animal receptor.

Modelo animal propuesto

El modelo animal propuesto emplea el gen de la toxina de la difteria subunidad A (DTA) y un sistema binario en el cual la expresión de DTA puede ser iniciada por la acción de la recombinasa CreERT2.

Sistema binario

Básicamente, el sistema se basa en colocar el gen de la -galactosidasa (LacZ) seguido de una secuencia de polyadenilación bovina (bpa), flanqueado por secuencias loxP, entre el promotor de nuestro transgén (mCMV enhancer/hEF1) y la secuencia codificadora de DTA dando lugar a una secuencia promotor-loxP-LacZbpa-loxP-DTA.

El promotor usado será un promotor ubicuo que aseguré la elevada expresión de nuestro transgén en todas las células del animal. La presencia del LacZbpa entre el promotor y DTA impide la expresión de la DTA.

Ablación celular específica

Esto nos permite crear un animal que no presente fenotipo, pero que puede generar ablación celular específica de manera inducida cuando es cruzado con un animal transgénico que exprese CreERT2 en el tejido deseado.

Expresión de CreERT2

La expresión de CreERT2 dará lugar a la escisión de LacZbpa, pasando a ser expresado el gen de la DTA. CreERT2 es una proteína que ha fusionado la recombinasa Cre con un receptor de estrógeno mutado (ERT2).

Transporte al núcleo y funcionamiento como recombinasa

Esta proteína solamente será transportada al núcleo tras la adición de Tamoxifeno, por lo tanto solo funcionará como recombinasa una vez suplementemos Tamoxifeno.

Conclusión

La generación del cerdo transgénico que proponemos abre un gran abanico de posibilidades debido a su versatilidad para producir ablación celular inducida. Este animal podría usarse para estudios tan variados como el desarrollo de un cerdo humanizado, de gran utilidad en el estudio de xenotransplantes, así como para estudiar enfermedades como la diabetes, ya que podríamos producir de manera inducida la ablación de las células - del páncreas.

La realización del proyecto propuesto es ideal para transferir la tecnología aprendida por el solicitante en North Carolina State University (NCSU) al grupo de Reproducción Animal de la Universidad de Murcia. El grupo de Reproducción Animal es el primer grupo español en haber clonado un animal doméstico (porcino) usando la tecnología de TNCS.

Además, la creación de este animal permitirá mantener una estrecha colaboración con el laboratorio del Dr Piedrahita en NCSU, y extender el trabajo realizado durante la estancia Postdoctoral del solicitante.