Revista de investigación y terapia con células madre

Abstracto

Inestabilidad genómica durante la diferenciación temprana de células madre embrionarias

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

Objetivo: Comprender cómo la inestabilidad genómica podría estar involucrada en la regulación y el establecimiento del compromiso del linaje celular durante la diferenciación de células madre embrionarias proporcionaría un conocimiento crucial de la biología de las células madre. El objetivo de este estudio fue determinar nuevos biomarcadores moleculares ubicados cerca de los genes del desarrollo embrionario responsables de las señales de las células madre embrionarias que rigen las decisiones sobre el destino celular temprano in vitro.

Métodos: Análisis de la inestabilidad genómica en 63 marcadores de repeticiones simples en tándem de cuerpos embrionarios a los 7, 14 y 30 días de muestras de cultivo de líneas de células madre embrionarias H1 y H7. Las frecuencias de mutación se determinaron utilizando el software SP-PCR del MD Anderson Cancer Center. Las diferencias en las frecuencias de mutación se calcularon con una prueba t de dos colas con p ≤ 0,05.

Resultados: Determinamos que los valores medios de las frecuencias de inestabilidad en los cuerpos embrionarios de dos líneas de células madre embrionarias diferentes mostraron diferencias significativas a lo largo del tiempo entre ellos. Diferentes marcadores se volvieron inestables durante la diferenciación espontánea mostraron frecuencias de inestabilidad más altas: un marcador asociado con pluripotencia, nueve marcadores con diferenciación y ocho marcadores con impronta. La inestabilidad genómica influye en la pérdida de pluripotencia y la ganancia de especialización del linaje celular. Curiosamente, el potencial de diferenciación de los cuerpos embrionarios de las dos líneas de células madre varió. Los cuerpos embrionarios de H1 fueron propensos a la diferenciación del neuroectodermo en comparación con los de H7, que mostraron una diferenciación funcional en mesodermo (músculo cardíaco contráctil).

Conclusión: Sugerimos que la inestabilidad genómica en regiones repetitivas podría ser una señal para la decisión del destino celular durante la diferenciación entre líneas de células madre embrionarias. Nuestros resultados indican una correlación de la inestabilidad en marcadores específicos ubicados cerca de genes de desarrollo y moduladores epigenéticos en cuerpos embrionarios que experimentaron una diferenciación espontánea in vitro. La importancia de dilucidar los posibles mecanismos moleculares de la inestabilidad genómica y la validación de nuevos biomarcadores podría potencialmente respaldar el uso de células madre embrionarias como fuente segura para aplicaciones clínicas.