Los adipocitos beige (o brite) son adipocitos ricos en mitocondrias que expresan la proteína 1 (UCP1) y que residen dentro de los depósitos de tejido adiposo blanco (WAT). La grasa beige emerge de un subconjunto de progenitores adipocitos o adipocitos blancos maduros en respuesta a la exposición al frío y otros estímulos 1,2. Los adipocitos beige pueden convertir la energía en calor de una manera dependiente de UCP1 o independiente3. Independientemente de su función termogénica, la grasa beige también puede mejorar la salud metabólica por otros medios, como la secreción de adipoquinas y actividades antiinflamatorias y antifibróticas. Los estudios en ratones y humanos han demostrado que la inducción de grasa beige mejora la homeostasis de la glucosa y los lípidos de todo el cuerpo3. Sin embargo, aunque nuestro conocimiento de la biología de la grasa beige ha evolucionado rápidamente en los últimos años, la mayoría de sus beneficios metabólicos y mecanismos relacionados aún no se comprenden completamente.
Las repeticiones palindrómicas cortas agrupadas regularmente interespaciadas (CRISPR) se describieron por primera vez en células eucariotas como una herramienta capaz de generar una ruptura de doble cadena (DSB) en un sitio específico del genoma a través de la actividad nucleasa de la proteína Cas9 4,5. Cas9 es guiado por un ARN sintético de guía única (sgRNA) para dirigirse a una región genómica específica, lo que lleva a un ADN DSB. Además de utilizar la nucleasa Cas9 con fines de edición, la tecnología CRISPR-Cas9 ha evolucionado para ser utilizada como una herramienta de regulación génica específica de secuencia6. El desarrollo de una proteína Cas9 catalíticamente inactiva (dCas9) y la asociación de módulos transcripcionales capaces de mejorar la expresión génica ha dado lugar a herramientas de activación CRISPR (CRISPRa). Han surgido varios sistemas CRISPRa, como VP647,8, mediador de activación sinérgica (SAM)9, SunTag10,11, VPR12,13 y SunTag-p65-HSF1 (SPH)14, que combina los componentes de los activadores SAM y SunTag. Recientemente se ha demostrado que la expresión inducida de genes neurogénicos en neuroblastos N2a y astrocitos primarios es mayor utilizando SPH en comparación con otros sistemas CRISPRa14, demostrando SPH como una herramienta CRISPRa prometedora.
Aquí, aprovechamos un ratón SPH14 previamente desarrollado para generar un modelo de ratón condicional que expresa SPH específicamente en adipocitos utilizando el linaje de adiponectina Cre (AdipoSPH). Usando un virus adenoasociado (AAV) portador del ARNg dirigido al gen endógeno Prdm16, se indujo el pardeamiento (conversión de blanco a beige) de WAT inguinal (iWAT) para aumentar la expresión del programa de genes termogénicos. Además, la sobreexpresión in vitro de Prdm16 mejoró el consumo de oxígeno. Por lo tanto, este protocolo proporciona un modelo versátil de ratón SPH para explorar los mecanismos del desarrollo de grasa beige dentro del tejido adiposo.