Journal de recherche et de thérapie sur les cellules souches

Abstrait

Instabilité génomique au cours de la différenciation précoce des cellules souches embryonnaires

Clara I Esteban-Pérez, Harold H Moreno-Ortiz, Nancy A Reichert et Dwayne A Wise

Objectif : Comprendre comment l'instabilité génomique pourrait être impliquée dans la régulation et l'établissement de l'engagement de la lignée cellulaire au cours de la différenciation des cellules souches embryonnaires fournirait des connaissances cruciales sur la biologie des cellules souches. L'objectif de cette étude était de déterminer de nouveaux biomarqueurs moléculaires situés à proximité des gènes du développement embryonnaire responsables des signaux des cellules souches embryonnaires qui régissent les décisions précoces in vitro sur le destin des cellules.

Méthodes : Analyse de l'instabilité génomique dans 63 marqueurs de répétitions simples en tandem provenant de corps embryonnaires à 7, 14 et 30 jours d'échantillons de culture de lignées de cellules souches embryonnaires H1 et H7. Les fréquences de mutation ont été déterminées à l'aide du logiciel SP-PCR du MD Anderson Cancer Center. Les différences de fréquences de mutation ont été calculées à l'aide d'un test t bilatéral avec ap ≤ 0,05.

Résultats : Nous avons déterminé que les valeurs moyennes des fréquences d'instabilité dans les corps embryonnaires de deux lignées de cellules souches embryonnaires différentes présentaient des différences significatives au fil du temps entre elles. Différents marqueurs devenus instables au cours de la différenciation spontanée présentaient des fréquences d'instabilité plus élevées : un marqueur associé à la pluripotence, neuf marqueurs à la différenciation et huit marqueurs à l'empreinte. L'instabilité génomique influence la perte de pluripotence et le gain de spécialisation de la lignée cellulaire. Il est intéressant de noter que le potentiel de différenciation des corps embryonnaires des deux lignées de cellules souches variait. Les corps embryonnaires de H1 étaient sujets à la différenciation du neuroectoderme par rapport à ceux de H7, qui présentaient une différenciation fonctionnelle en mésoderme (muscle cardiaque contractile).

Conclusion : Nous suggérons que l'instabilité génomique dans les régions répétitives pourrait être un signal de décision sur le destin cellulaire au cours de la différenciation parmi les lignées de cellules souches embryonnaires. Nos résultats indiquent une corrélation entre l'instabilité de marqueurs spécifiques situés à proximité de gènes de développement et de modulateurs épigénétiques dans les corps embryonnaires ayant subi une différenciation spontanée in vitro. L'importance de l'élucidation des mécanismes moléculaires possibles de l'instabilité génomique et la validation de nouveaux biomarqueurs pourraient potentiellement soutenir l'utilisation de cellules souches embryonnaires comme source sûre pour des applications cliniques