Journal de recherche et de thérapie sur les cellules souches

Abstrait

Protection de la thérapie régénérative à base de cellules souches contre la cancérogenèse iatrogène : l'expression transgénique de DNASE1, DNASE1L3, DNASE2, DFFB contrôlée par le promoteur POLA1 dans les cellules souches pluripotentes autologues humaines proliférantes et résistantes à la différenciation induite conduit à leur mort

Marek Malecki, Christine LaVanne, Dominique Alhambra, Chaitanya Dodivenaka, Sarah Nagel et Raf Malecki

Introduction : La pire complication possible de l'utilisation de cellules souches pour la thérapie régénérative est la cancérogenèse iatrogène. Le but ultime de notre travail est de développer un mécanisme de rétroaction auto-déclenchant visant à provoquer la mort de toutes les cellules souches, qui résistent à la différenciation dirigée, continuent de proliférer et peuvent se développer en tumeurs. Objectif spécifique : L'objectif spécifique était triple : (1) modifier génétiquement les constructions d'ADN pour la DNASE1, la DNASE1L3, la DNASE2, la DFFB humaine recombinante contrôlée par le promoteur POLA ; (2) créer des vecteurs guidés par des anticorps anti-SSEA-4 délivrant des transgènes aux cellules souches pluripotentes humaines indifférenciées et proliférantes ; (3) provoquer la mort des cellules souches proliférantes et résistantes à la différenciation dirigée par l'expression transgénique des DNases recombinantes humaines (hrDNases). Méthodes : Les constructions d'ADN pour la DNASE1, la DNASE1L3, la DNASE2, la DFFB humaine recombinante contrôlée par le promoteur POLA ont été modifiées génétiquement. Les vecteurs ciblant spécifiquement les cellules souches exprimant SSEA-4 ont été créés par bio-ingénierie. Les cellules mononucléaires de moelle osseuse (BMMC) de volontaires sains ont été induites en cellules souches pluripotentes autologues humaines (hapiSC) avec des plasmides non intégrateurs. La différenciation dirigée des cellules souches induites en cellules endothéliales a été réalisée avec EGF et BMP. Les vecteurs d'ADN guidés par les anticorps anti-SSEA 4 ont délivré les transgènes des DNases recombinantes humaines dans les cellules souches en prolifération. Résultats : La différenciation des cellules souches pluripotentes induites en cellules endothéliales a été vérifiée en mettant en évidence la formation de jonctions serrées et adhérentes par l'expression transgénique de protéines de fusion fluorescentes recombinantes : cadhérine VE, claudine, zone occludens 1 et caténine. La prolifération des cellules souches a été déterminée en mettant en évidence l'expression transgénique de protéines fluorescentes recombinantes contrôlées par le promoteur POLA, tout en signalant également l'expression des transgènes des hrDNases. L'expression des transgènes pour les DNases a entraîné l'effondrement complet de l'architecture de la chromatine et la dégradation de l'ADN génomique des cellules en prolifération. Les cellules souches en prolifération, mais pas celles en différenciation, ont été effectivement induites à mourir. Conclusion : Nous décrivons ici la preuve de concept de la stratégie par laquelle l'expression transgénique des DNases recombinantes humaines génétiquement modifiées dans des cellules souches résistantes à la prolifération et à la différenciation dirigée conduit à leur mort. Cette nouvelle stratégie réduit le risque de cancérogénèse iatrogène dans la thérapie par cellules souches .