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Présence du virus de Sendai dans les cellules souches : implications et idées

Une étude révèle les effets du virus Sendai sur les cellules souches pluripotentes et les processus de reprogrammation.

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Une analyse récente de données publiques a montré que des gènes du virus Sendai sont trouvés dans presque tous les types d'échantillons de Cellules souches pluripotentes (CSP). Les niveaux les plus élevés de ces gènes étaient présents dans des cellules souches pluripotentes induites humaines naïves (hiPSCs). Ça suggère que certaines cellules pourraient garder le virus actif. D'autres études ont aussi trouvé des résultats similaires, notant que des virus Sendai étaient encore présents dans des CSP humaines naïves cultivées dans des conditions spécifiques. Certains échantillons prélevés sur hiPSCs montraient des signes de virus Sendai même après plusieurs passages, tandis que quelques autres échantillons étaient exempts du virus. Fait intéressant, des échantillons témoins de cellules souches embryonnaires humaines (hESCs) ont également montré de faibles niveaux d'expression du virus Sendai, même si elles n'étaient pas censées être infectées. Ça pourrait vouloir dire qu'il y avait une contamination ou une confusion avec les échantillons.

Persistance du virus Sendai et ses effets

Les données montrent que le génome du virus Sendai a été lu dans différentes expériences, ce qui aide à suivre la présence du virus dans les échantillons de CSP. La couverture du génome viral a été examinée en détail, et un suivi temporel de l'expression du Sendai a été observé dans différents échantillons. Chaque échantillon montrait des niveaux d'expression différents selon le milieu utilisé pour la culture cellulaire. Malgré plusieurs passages, les niveaux de virus Sendai restaient détectables dans les échantillons de hiPSCs naïves. Par contre, d'autres conditions montraient une diminution du virus Sendai à mesure que les cellules étaient passées plus loin.

La présence du virus Sendai dans les hiPSCs naïves a permis aux chercheurs d'analyser les niveaux d'expression de certains facteurs nécessaires à la croissance des cellules souches. Les transcrits endogènes de ces facteurs incluent à la fois des séquences codantes et des régions non traduites. Le virus Sendai, cependant, ne contient que les séquences codantes, ce qui a facilité la distinction entre les deux types d'ARN. L'étude a montré que les échantillons naïfs avaient une expression plus faible des régions non traduites tout en maintenant des niveaux élevés de séquences codantes, ce qui indique que de nombreux transcrits provenaient de zones sans régions non traduites.

Importance des milieux naïfs

On a découvert que les milieux naïfs favorisent la rétention de certains facteurs qui aident à reprogrammer les cellules. Dans l'environnement naïf, des niveaux plus élevés de ces facteurs ont été observés, suggérant qu'ils jouent un rôle important dans le comportement des cellules. Plus précisément, les rapports plus élevés de séquences codantes par rapport aux régions non traduites indiquaient que certains facteurs étaient exprimés activement en plus grande quantité. Parmi ces facteurs, MYC a montré le plus d'enrichissement.

Cette découverte s'aligne avec des études précédentes suggérant que l'oubli de certains facteurs pouvait améliorer la qualité des cellules souches induites. Les données montrent que les milieux naïfs peuvent pousser les cellules vers un état qui favorise une expression plus élevée des Facteurs de reprogrammation, ce qui pourrait aider à l'efficacité globale du processus de reprogrammation.

Recommandations pour les recherches futures

Des recherches passées ont souligné l'importance d'éliminer les facteurs exogènes pour s'assurer que les réseaux de cellules souches naturels soient réactivés correctement. Si même une petite quantité de ces facteurs externes reste, cela peut affecter la capacité des cellules souches à se développer en cellules saines. Cette étude a soulevé des préoccupations sur l'utilisation des milieux naïfs dans les protocoles de reprogrammation et a suggéré que de meilleures méthodes devaient être développées pour gérer ces facteurs.

Identifier le bon équilibre des facteurs de reprogrammation pourrait permettre une reprogrammation efficace sans avoir besoin de milieux naïfs. Cela pourrait aider à minimiser les risques d'instabilité liés à l'utilisation de tels milieux. De plus, améliorer la conception du kit de virus Sendai pourrait faciliter l'élimination du virus des cellules souches.

Les résultats suggèrent que les chercheurs ne devraient pas seulement se concentrer sur les cellules en vrac, mais aussi envisager l'isolement de lignées cellulaires individuelles pour éviter les variations qui peuvent surgir d'une culture en vrac. L'étude indique qu'un type particulier de milieu naïf peut améliorer les techniques de travail avec les hiPSCs. Cependant, la présence continue du virus Sendai dans les échantillons souligne la nécessité de recherches supplémentaires pour garantir la sécurité et l'efficacité de ces méthodes.

Traitement et analyse des données de séquençage RNA

Les données pour l'étude ont été collectées à partir de diverses ressources publiques, se concentrant sur le séquençage RNA pour analyser la présence du virus Sendai. Les lectures de séquençage ont été alignées en utilisant des versions spécifiques des assemblages et annotations du génome humain pour aider à quantifier l'expression des gènes.

Chaque échantillon RNA a subi un alignement pour assurer des évaluations précises de l'expression génique. Ce processus a impliqué le calcul de facteurs de correction pour ajuster les différences dans la sortie de séquençage entre les échantillons. La couverture de lecture a également été examinée pour visualiser les niveaux d'expression à la fois du virus Sendai et des facteurs de reprogrammation.

L'analyse a inclus le calcul des ratios de séquences codantes par rapport aux régions non traduites, ce qui reflète le comportement attendu de l'ARNm mature. Cela a été fait pour déterminer combien de l'ARN appartenait aux séquences virales par rapport aux transcrits naturellement présents. Les résultats ont montré des différences significatives entre les cellules naïves et d'autres types d'échantillons.

Dans l'ensemble, cette approche a permis d'obtenir des informations plus approfondies sur la façon dont la présence du virus Sendai et les conditions dans lesquelles les cellules sont cultivées influencent leur comportement et leur développement. L'accent mis sur les données RNA-seq offre une image plus claire du paysage de l'expression génique dans ces lignées cellulaires souches critiques.

Conclusion

La présence du virus Sendai dans les CSP soulève des questions importantes sur les implications de l'utilisation de certains milieux pour la culture cellulaire. L'analyse indique que les milieux naïfs peuvent influencer l'expression de facteurs clés, affectant potentiellement les résultats des processus de reprogrammation. Les études futures devront aborder l'équilibre des facteurs de reprogrammation et repenser l'utilisation des milieux naïfs pour optimiser le développement de thérapies souches sûres et efficaces.

Alors que les chercheurs continuent à affiner leurs techniques et à mieux comprendre les mécanismes en jeu, il sera crucial de donner la priorité à la santé et à la stabilité des cellules souches afin de débloquer leur plein potentiel pour des applications futures. Le chemin vers de meilleures méthodes de reprogrammation et l'élimination des facteurs viraux indésirables est essentiel pour l'avancement de la science des cellules souches et ses avantages potentiels pour la médecine.

Source originale

Titre: Sendai virus persistence questions the transient naive reprogramming method for iPSC generation

Résumé: Since the revolutionary discovery of induced pluripotent stem cells (iPSCs) by Shinya Yamanaka, the comparison between iPSCs and embryonic stem cells (ESCs) has revealed significant differences in their epigenetic states and developmental potential. A recent compelling study published in Nature by Buckberry et al.1 demonstrated that a transient-naive-treatment (TNT) could facilitate epigenetic reprogramming and improve the developmental potential of human iPSCs (hiPSCs). However, the study characterized bulk hiPSCs instead of isolating clonal lines and overlooked the persistent expression of Sendai virus carrying exogenous Yamanaka factors. Our analyses revealed that Sendai genes were expressed in most control PSC samples, including hESCs, which were not intentionally infected. The highest levels of Sendai expression were detected in samples continuously treated with naive media, where it led to overexpression of exogenous MYC, SOX2, and KLF4, altering both the expression levels and ratios of reprogramming factors. Our findings call for further research to verify the effectiveness of the TNT method in the context of delivery methods that ensure prompt elimination of exogenous factors, leading to the generation of bona fide transgene-independent iPSCs.

Auteurs: Sergiy Velychko, A. De Los Angeles, C. B. Hug, V. N. Gladyshev, G. M. Church

Dernière mise à jour: 2024-03-12 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.07.583804

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.07.583804.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

Merci à biorxiv pour l'utilisation de son interopérabilité en libre accès.

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