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Las enfermedades cardiovasculares siguen siendo la principal causa de muerte en todo el mundo, con 17,3 millones de muertes al año1. La pérdida de cardiomiocitos como consecuencia de un infarto de miocardio (IM) o de una insuficiencia cardíaca progresiva es una de las principales causas de morbilidad y mortalidad2. Debido a la limitada capacidad regenerativa, los corazones de los mamíferos adultos suelen sufrir un deterioro de la función de la bomba e insuficiencia cardíaca después de una lesión3-6. Como tal, la (re)generación eficiente de cardiomiocitos in vivo e in vitro para el tratamiento de enfermedades cardíacas y para el modelado de enfermedades es un tema crítico que debe abordarse.
El reciente desarrollo de la reprogramación directa, que reprograma directamente las células de un fenotipo diferenciado a otro sin pasar por el estado pluripotente, ofrece un enfoque alternativo prometedor para la medicina regenerativa. El corazón de los mamíferos contiene abundantes fibroblastos cardíacos (FQ), que representan aproximadamente la mitad de las células del corazón y proliferan masivamente tras una lesión7-9. Por lo tanto, el vasto conjunto de FQ podría servir como una fuente endógena de nuevas MC para la terapia regenerativa si pudieran reprogramarse directamente en MC funcionales. Se ha demostrado que una combinación de factores de transcripción, como Gata4 (G), Mef2c (M) y Tbx5 (T), con o sin microRNAs o moléculas pequeñas puede reprogramar fibroblastos en iCMs10-26. Es importante destacar que esta conversión también puede ser inducida in vivo, y resulta en una mejora de la función cardíaca y una reducción del tamaño de la cicatriz en un corazón infartado16,27-29. Estos estudios indican que la reprogramación cardíaca directa puede ser una vía potencial para curar un corazón lesionado. Sin embargo, la baja eficiencia de la reprogramación de iCM se ha convertido en un obstáculo importante para futuros estudios mecanicistas. Además, la reproducibilidad de la reprogramación cardíaca es otro tema controvertido de esta tecnología11,30,31.
Muy recientemente, generamos un conjunto completo de construcciones policistrónicas que codifican G,M,T en todos los órdenes de empalme posibles con secuencias 2A idénticas en un solo ARNm. Estas construcciones policistrónicas produjeron niveles variados de expresión de proteínas G, M y T, lo que condujo a una eficiencia de reprogramación significativamente diferente25. El constructo más eficiente, denominado MGT, que mostró una Mef2c relativamente alta y una baja expresión de Gata4 y Tbx5, mejoró significativamente la eficiencia de la reprogramación y produjo grandes cantidades de iCMs con expresión de marcadores de CM, oscilación robusta de calcio y latidos espontáneos25. Además, mediante el uso de la construcción policistrónica MGT, nuestro estudio evitó el uso de múltiples vectores y generó células con una relación de expresión homogénea de G,M,T, proporcionando así una plataforma mejorada para la investigación de la reprogramación cardíaca. Para aumentar la reproducibilidad experimental, aquí describimos en detalle cómo aislar fibroblastos, producir retrovirus portadores de casete MGT, generar iCMs y evaluar la eficiencia de la reprogramación.