_ Cercetătorii descoperă noi microARN cale reglată pentru a stimula producția de trombocite derivate din celulele iPS

O echipă de cercetători condusă de profesorul Koji Eto (Departamentul de Aplicații Clinice) a descoperit recent importanța unui mecanism de reglare bazat pe microARN pentru îmbunătățirea calității și cantității de trombocite generate de megacariocite derivate din celule iPS. Descoperirile sunt publicate în revista Nature Communications.

Megacariocitele (MK) sunt recunoscute în mod tradițional pentru funcția lor principală de producție de trombocite. Cu toate acestea, noi dovezi din ultimii ani sugerează că acestea pot avea și funcții imunomodulatoare.

Echipa de cercetare a recunoscut eterogenitatea drept o problemă critică care împiedică fabricarea ex vivo de înaltă calitate a trombocitelor derivate din celulele iPS (iPSC-PLT) din liniile celulare progenitoare MK imortalizate (imMKCLs) și au pus la îndoială dacă ar putea identifica subpopulații imMKCL specifice pe baza activității diferențiale de microARN (miARN).

Folosind tehnologia de comutare miARN dezvoltată de profesorul Hirohide Saito (Departamentul de Frontiere ale Științei Vieții) , cercetătorii au analizat o bibliotecă de peste 250 de comutatoare miARN și au identificat 24 de miARN activi în imMKCL. Dintre acești miARN activi, ei au ales să se concentreze pe miARN-urile let-7a-5p și let-7g-5p, deoarece au observat subpopulații imMKCL distincte, cu activitate ridicată sau scăzută a acestor miARN.

Cercetătorii au separat apoi imMKCL-urile. în subpopulații let-7 înalte și joase pentru a examina modelele lor de expresie genică în timpul proliferării sau maturării prin secvențierea ARN-ului în vrac (ARN-seq). În special, au descoperit că genele legate de imunitate au fost îmbogățite atât în ​​subpopulațiile imMKCL cu proliferare scăzută let-7, cât și în cele mature, caracteristice celulelor progenitoare MK cu funcții imunomodulatoare.

Cercetătorii au obținut rezultate similare când au examinat transcriptomul let. -7 celule progenitoare hematopoietice (HPC) CD34+ scăzute și let-7 ridicate derivate din celule stem embrionare umane, dezvăluind astfel că astfel de proprietăți (celule progenitoare MK trombopoietice vs. imunomodulatoare) sunt determinate încă din stadiul HPC.

Când au examinat în continuare eterogenitatea imMKCL la nivel de celulă unică (sc) prin scRNA-seq, au fost identificate cinci subpopulații de celule distincte transcriptomic, două compuse în principal din imMKCL-uri let-7 scăzute. O examinare aprofundată a genelor reglate în sus din aceste două grupuri de celule sugerează că acestea reprezintă probabil un subset cu dualitate funcțională (trombopoietică și imunomodulatoare) și un subset de progenitor MK imunomodulator.

Prin tratarea imMKCL-urilor cu un miARN let-7a. -5p inhibitor, echipa de cercetare a observat o reglare semnificativă a genelor legate de imunitate, cum ar fi PF4, PPBP, ISG15 și IFIT3, în grupurile de celule imMKCL scăzute let-7. Mai mult, inhibarea let-7 a îmbunătățit eliberarea de IL-8, o citokină proinflamatoare, de către imMKCL-uri ca răspuns la stimularea imună, demonstrând astfel rolul crucial al let-7 în determinarea soartei imMKCL imunomodulatoare.

Cercetătorii și-au continuat investigația pentru a înțelege modul în care let-7 reglează determinarea destinului MK, căutând regulatori în amonte candidați responsabili de orchestrarea modificărilor transcriptomice unice pentru clusterele de celule imMKCL scăzute let-7 prin analiză bioinformatică.

În special, în timp ce regulatorii asociați cu dezvoltarea mieloidei, cum ar fi GATA1 și KLF2, s-au prezis a fi activi în imMKCL-urile trombopoietice, IRF7 și IRF3, activatori genetici cunoscuți inducibili de virus, s-au prezis a fi activați în imMKCL imunomodulatorii.

Un total de 20 de regulatori din amonte s-au prezis a fi activi în ambele grupuri de celule, dintre care CUX1 și RALB au fost suprareglate la inhibarea let-7. În mod remarcabil, în timp ce supraexpresia CUX1 nu a afectat expresia IRF7, ISG15 și IFIT3, supraexpresia RALB a reglat în mod semnificativ acele gene de semnalizare a interferonului. Cu toate acestea, în mod interesant, supraexprimarea RALB nu a afectat genele legate de trombopoieză, sugerând că acesta acționează în aval de let-7 miARN în mod specific pentru a regla genele legate de imun în imMKCL imunomodulatorii.

Pe baza acestor noi cunoștințe despre let-7. - efecte mediate în imMKCLs, echipa de cercetare a demonstrat că atât inhibarea genetică, cât și farmacologică a RALB ar putea îmbunătăți proliferarea imMKCL și producția de trombocite.

Prin acest studiu, cercetătorii au descoperit o axă de reglementare let-7-RALB necunoscută anterior, care, fără îndoială, va contribui la îmbunătățirea producției la scară industrială a iPSC-PLT-urilor pentru aplicații clinice în viitor.

(Fluierul)