Identification de nouvelles cibles transcriptionnelles d’ETV6, un facteur de transcription fréquemment altéré dans la leucémie aiguë lymphoblastique

La leucémie aiguë lymphoblastique (LAL) est le cancer pédiatrique le plus fréquent. Plusieurs réarrangements chromosomiques ont été associés à cette maladie, dont la translocation t(12;21), qui est observée dans 25% des cas de LAL de type pré-B. Cette translocation engendre l’expression de la protéine de fusion ETV6-AML1. Toutefois, celle-ci n’est pas suffisante pour initier seule une leucémie, ce qui suggère que des mutations additionnelles sont nécessaires à la transformation oncogénique. Or, on observe que l’allèle non-réarrangé d’ETV6 est perdu dans 75% des cas de t(12;21). Cette délétion entraîne l’inactivation complète du facteur de transcription ETV6 et l’abolition de sa fonction biologique. Puisqu’ETV6 semble jouer un rôle de suppresseur de tumeurs, nous croyons que son inactivation favoriserait le développement de la leucémie via la dérégulation de ses gènes cibles. Ce projet visait donc à identifier de nouvelles cibles transcriptionnelles d’ETV6, afin d’élucider son implication dans la leucémie. Une expérience de RNA-Seq a permis d’identifier plus de 200 gènes dont l’expression est corrélée avec celle d’ETV6 dans des cellules souches hématopoïétiques CD34+. Parmi ceux-ci, plusieurs gènes sont impliqués dans la réponse immunitaire et inflammatoire, la migration cellulaire, l’homéostasie ionique et la signalisation intracellulaire. Nous avons également mis en place une approche d’immunoprécipitation de la chromatine afin d’identifier les régions auxquelles le facteur de transcription ETV6 peut se lier. À l’aide de cette méthode, nous avons démontré une interaction entre ETV6 et SLCO2B1, un gène dont l’expression est également co-régulée avec ETV6. Finalement, notre étude suggère qu’ETV6 contribuerait à la leucémogenèse en dérégulant l’expression de certains gènes ayant des propriétés oncogéniques.

Effet du stress prolifératif sur la fonction des cellules souches hématopoïétiques : rôles des gènes Scl, E2A et Heb

Le système hématopoïétique est un tissu en constant renouvellement et les cellules souches hématopoïétiques (CSHs) sont indispensables pour soutenir la production des cellules matures du sang. Deux fonctions définissent les CSHs; la propriété d’auto-renouvellement, soit la capacité de préserver l’identité cellulaire suivant une division, et la multipotence, le potentiel de différenciation permettant de générer toutes les lignées hématopoïétiques. Chez l’adulte, la majorité des CSHs sont quiescentes et l’altération de cet état corrèle avec une diminution du potentiel de reconstitution des CSHs, suggérant que la quiescence protège les fonctions des CSHs. La quiescence est un état réversible et dynamique et les réseaux génétiques le contrôlant restent peu connus. Un nombre croissant d’évidences suggère que si à l’état d’homéostasie il y a une certaine redondance entre les gènes impliqués dans ces réseaux de contrôle, leurs rôles spécifiques sont révélés en situation de stress. La famille des bHLHs (basic helix-loop-helix) inclue différentes classes des protéines dont ceux qui sont tissu-spécifiques comme SCL, et les protéines E, comme E12/E47 et HEB. Certains bHLHs sont proposés êtres important pour la fonction des cellules souches, mais cela ne fait pas l’unanimité, car selon le contexte cellulaire, il y a redondance entre ces facteurs. La question reste donc entière, y a-t-il un rôle redondant entre les bHLHs d’une même classe pour la fonction à long-terme des CSHs? Les travaux présentés dans cette thèse visaient dans un premier temps à explorer le lien encore mal compris entre la quiescence et la fonction des CSHs en mesurant leurs facultés suite à un stress prolifératif intense et dans un deuxième temps, investiguer l’importance et la spécificité de trois gènes pour la fonction des CSHs adultes, soit Scl/Tal1, E2a/Tcf3 et Heb/Tcf12. Pour répondre à ces questions, une approche cellulaire (stress prolifératif) a été combinée avec une approche génétique (invalidation génique). Plus précisément, la résistance des CSHs au stress prolifératif a été étudiée en utilisant deux tests fonctionnels quantitatifs optimisés, soit un traitement basé sur le 5-fluorouracil, une drogue de chimiothérapie, et la transplantation sérielle en nombre limite. Dans la mesure où la fonction d’un réseau génique ne peut être révélée que par une perturbation intrinsèque, trois modèles de souris, i.e. Scl+/-, E2a+/- et Heb+/- ont été utilisés. Ceci a permis de révéler que l’adaptation des CSHs au stress prolifératif et le retour à l’équilibre est strictement contrôlé par les niveaux de Scl, lesquels règlent le métabolisme cellulaire des CSHs en maintenant l’expression de gènes ribosomaux à un niveau basal. D’autre part, bien que les composantes du réseau puissent paraître redondants à l’équilibre, mes travaux montrent qu’en situation de stress prolifératif, les niveaux de Heb restreignent la prolifération excessive des CSHs en induisant la sénescence et que cette fonction ne peut pas être compensée par E2a. En conclusion, les résultats présentés dans cette thèse montrent que les CSHs peuvent tolérer un stress prolifératif intense ainsi que des dommages à l’ADN non-réparés, tout en maintenant leur capacité de reconstituer l’hématopoïèse à long-terme. Cela implique cependant que leur métabolisme revienne au niveau de base, soit celui trouvé à l’état d’homéostasie. Par contre, avec l’augmentation du nombre de division cellulaire les CSHs atteignent éventuellement une limite d’expansion et entrent en sénescence.

Rôle du facteur de transcription Gfi1b au cours de l’hématopoïèse précoce

Le facteur de transcription Growth factor independent 1b (GFI1b) est impliqué à différents stades dans la régulation de l'hématopoïèse. Il est notamment fortement exprimé dans les cellules souches hématopoïétiques et au cours de la différenciation des cellules des lignées érythroïdes et mégacaryocytaires. Grâce à un modèle de délétion conditionnelle chez la souris par le système CreLox, nous avons montré que l'absence de GFI1b entraîne une prolifération de cellules mégacaryocytaires incapables de produire des plaquettes. Notre étude ne permet pas de confirmer formellement la prolifération des cellules souches dans la moelle osseuse précédemment observée par notre équipe dans un autre modèle murin. En revanche, les souris GFI1b "knockout" présentent une augmentation des cellules souches circulantes dans le sang périphérique. Une analyse moléculaire préliminaire montre que GFI1b pourrait influer sur la régulation par le cycle circadien de la mobilisation de ces cellules dans le sang. Finalement, notre étude des effets biologiques de la délétion de GFI1b dans le compartiment hématopoïétique des souris adultes nous a permis de définir de façon plus précise le rôle de GFI1b dans l'hématopoïèse et de confirmer son rôle majeur dans la régulation de la mégacaryopoïèse et la production de plaquettes matures.

Les oncogènes NUP98-PHF23 et NUP98-HOXD13 confèrent un potentiel aberrant d’auto-renouvellement aux progéniteurs thymiques.

L’initiation de la leucémogénèse dans la leucémie aigue lymphoblastique (LAL)-T résulte de l’activation aberrante de facteurs de transcription de la lignée lymphocytaire T. Nous démontrons que les gènes de fusion NUP98-PHF23 (NP23) et NUP98-HOXD13 (NHD13) reprogramment les thymocytes normaux en cellules souches pré-leucémiques (CS-préL) possédant un potentiel aberrant d’auto-renouvellement. Basé sur des essais de clonalité performés sur des thymocytes transplantés en série, nous avons découvert que cette population est hiérarchisée similairement aux cellules souches hématopoïétiques normales. Ces CS-préL dévoilent un enrichissement du compartiment de précurseurs thymiques immatures KIT+ où les deux oncogènes, NP23 et NHD13, activent des gènes impliqués dans l’autorenouvellement, incluant Hoxa9, Hoxa10, Lyl1 et Hhex. De plus, l’activité d’autorenouvellement est abrogée par les ARN interférents contre Lyl1 et Hhex, indiquant leur implication fonctionnelle en aval de NP23 et NHD13. Puisque ces gènes sont aussi activés en aval de trois autres oncogènes dans la LAL-T, SCL/TAL1, LMO1 et LMO2, nous concluons que les niveaux d’activation de Lyl1 et Hhex fixent le seuil de reprogrammation des thymocytes normaux en CS-préL. Malgré l'efficacité des traitements de chimiothérapie actuels à diminuer la masse tumorale, les CS-préL sont épargnées, pouvant mener à des rechutes. Nos résultats répondent à ce besoin et proposent de nouvelles avenues permettant de cibler les CS-préL du compartiment de thymocytes immatures dans la LAL-T.

Tissue- specific DNA methylation profiles in newborns

Experimental and epidemiological studies demonstrate that fetal growth restriction and low birth weight enhance the risk of chronic diseases in adulthood. Derangements in tissue-specific epigenetic programming of fetal and placental tissues are a suggested mechanism of which DNA methylation is best understood. DNA methylation profiles in human tissue are mostly performed in DNA from white blood cells. The objective of this study was to assess DNA methylation profiles of IGF2 DMR and H19 in DNA derived from four tissues of the newborn. We obtained from 6 newborns DNA from fetal placental tissue (n = 5), umbilical cord CD34+ hematopoietic stem cells (HSC) and CD34- mononuclear cells (MNC) (n = 6), and umbilical cord Wharton jelly (n = 5). HCS were isolated using magnetic-activated cell separation. DNA methylation of the imprinted fetal growth genes IGF2 DMR and H19 was measured in all tissues using quantitative mass spectrometry. ANOVA testing showed tissue-specific differences in DNA methylation of IGF2 DMR (p value 0.002) and H19 (p value 0.001) mainly due to a higher methylation of IGF2 DMR in Wharton jelly (mean 0.65, sd 0.14) and a lower methylation of H19 in placental tissue (mean 0.25, sd 0.02) compared to other tissues. This study demonstrates the feasibility of the assessment of differential tissue specific DNA methylation. Although the results have to be confirmed in larger sample sizes, our approach gives opportunities to investigate epigenetic profiles as underlying mechanism of associations between pregnancy exposures and outcome, and disease risks in later life.

Eficacia y seguridad de los agentes estimulantes de la eritropoyesis para los síndromes mielodisplásicos: Revisión sistemática de la literatura

Los síndromes mielodisplásicos son un grupo heterogéneo de desórdenes clonales de las células madre hematopoyéticas caracterizadas por displasia y producción inefectiva de células sanguíneas. Los agentes estimulantes de la eritropoyesis (AEE) constituyen una alternativa terapéutica para un grupo de pacientes con síndromes mielodisplásicos. Se realizó una revisión sistemática de la literatura de estudios aleatorizados controlados, que evaluaron la eficacia y seguridad de los AEE en adultos con diagnóstico de síndrome mielodisplásico hasta febrero de 2014. A partir de la búsqueda se encontraron 1071 referencias, se obtuvieron 12 referencias, correspondiente a 9 estudios que cumplieron criterios de selección. Todos evaluaron algún AEE pero el grupo comparador difirió entre ellos; De los estudios seleccionados, ninguno evaluó el desenlace de supervivencia según brazos de tratamiento. 3 de los estudios evaluaron el desenlace de calidad de vida en grupos comparativos diferentes, reportando mejorías no estadísticamente significativas. 7 de los estudios evaluaron la respuesta hematológica reportando resultados divergentes según diversas definiciones de la variable de interés. Los desenlaces de seguridad fueron reportaron en 3 de los estudios, ocurriendo en baja proporción y con incidencia similar entre los grupos comparadores y el tratamiento con AEE. Las evaluaciones de riesgo de sesgo consideraron un estudio con bajo riesgo de sesgo, 4 estudios con riesgo incierto y 4 estudios con riesgo alto de sesgo. Los estudios evaluados fueron considerados en su mayoría con riesgo de sesgo incierto o alto. Se sugiere evaluar dichos desenlaces de interés de manera estandarizada en investigaciones futuras en el tema.

Granulocyte Colony-stimulating Factor Reduces Mortality by Suppressing Ventricular Arrhythmias in Acute Phase of Myocardial Infarction in Rats

Our aim was to evaluate the effects of granulocyte colony-stimulating factor (G-CSF) on early cardiac arrhythmias after myocardial infarction (MI) and the impact on survival. Male Wistar rats received repeated doses of 50 mu g/kg G-CSF (MI-GCSF group) or vehicle (MI group) at 7, 3, and 1 days before surgery. MI was induced by permanent occlusion of left corollary artery. The electrocardiogram was obtained before occlusion and then for 30 minutes after surgery. Events and duration of ventricular arrhythmias were analyzed. The levels of connexin43 (Cx43) were measured by Western blot immediately before MI production. Survival was significantly increased in MI-GCSF pretreated group (74% versus 52.0% MI. P < 0.05). G-CSF pretreatment also significantly reduced the ventricular premature beats when compared with the untreated-MI group (201 +/- 47 versus 679 +/- 117, P < 0.05). The number and the duration of ventricular tachycardia were smaller in the MI-G-CSF group, as well as the number of ventricular fibrillation episodes (10% versus 69% in NIL P < 0.05). Cx43 levels were significantly increased by G-CSF treatment (1.27 +/- 0.13 versus 0.86 +/- 0.11; P < 0.05). The MI size 24 hours after occlusion was reduced by G-CSF pretreatment (36 +/- 3% versus 44 +/- 2% of left ventricle in MI group; P < 0.05). The increase of Cx43 expression in the heart may explain the reduced incidence in ventricular arrhythmias in the early phases after coronary artery occlusion in rats, thus increasing survival after MI.

Detailed molecular characterization of cord blood-derived endothelial progenitors

Objective. Given their involvement in pathological and physiological angiogenesis, there has been growing interest in understanding and manipulating endothellial progenitor cells (EPC) for therapeutic purposes. However, detailed molecular analysis of EPC before and during endothelial differentiation is lacking and is the subject of the present study. Materials and Methods. We report a detailed microarray gene-expression profile of freshly isolated (day 0) human cord blood (CB)-derived EPC (CD133(+)KDR(+) or CD34(+)KDR(+)), and at different time points during in vitro differentiation (early: day 13; late: day 27). Results. Data obtained reflect an EPC transcriptome enriched in genes related to stem/progenitor cells properties (chromatin remodeling, self-renewal, signaling, cytoskeleton organization and biogenesis, recruitment, and adhesion). Using a complementary DNA microarray enriched in intronic transcribed sequences, we observed, as well, that naturally transcribed intronic noncoding RNAs were specifically expressed at the EPC stage. Conclusion. Taken together, we have defined the global gene-expression profile of CB-derived EPC during the process of endothelial differentiation, which can be used to identify genes involved in different vascular pathologies. (C) 2008 ISEH - Society for Hematology and Stem Cells. Published by Elsevier Inc.

Perfil eletroforético de proteínas séricas do sangue do cordão umbilical de cães

A importância do estudo do sangue do cordão umbilical (SCU) tem sido verificada pela presença de células-tronco hematopoéticas no SCU humano. O modelo experimental em cão tem propiciado informações importantes nos transplantes em humanos. Entretanto, apesar da importância do SCU e do modelo experimental em cães, não existem estudos sobre a eletroforese de proteínas séricas do cordão umbilical canino. No presente protocolo experimental, foi feita a colheita de SCU de 20 neonatos caninos, o qual foi utilizado para o fracionamento eletroforético de suas proteínas. Os valores médios absolutos obtidos para proteínas séricas totais, albumina, alfa, beta e gamaglobulinas no sangue do cordão umbilical de cães ao nascimento foram 3,09±0,59; 1,51±0,38; 0,87±0,17; 0,68±0,12 e 0,03±0,01, respectivamente. Todos os resultados apresentaram-se abaixo dos níveis reportados para animais adultos, devido à passagem das proteínas e suas frações ocorrerem principalmente através do colostro e pela imaturidade hepática. em todos os traçados eletroforéticos do SCU de cães, foi observada uma pequena curva entre alfaglobulina 2 e betaglobulina 1, não relatada no soro de cães adultos. Portanto, neste experimento, foram observadas diferenças quantitativas no traçado eletroforético das proteínas séricas do SCU de cães, ao nascimento, diferindo-os, neste particular, de cães em diferentes fases da vida pós-colostral.

Avaliação de alterações orais em pacientes submetidos a transplante de medula óssea

Bone marrow transplantation (BMT) is currently the best therapeutic option for patients with hematologic diseases, solid tumors or autoimmune disorders. It is characterized by intravenous infusion of hematopoietic stem cells in order to restore marrow function. However, this procedure requires concomitant immunosuppression treatment, which favors the development of certain complications, often manifested in the oral cavity. This study aimed to evaluate the incidence of oral changes in patients undergoing BMT and to correlate these results with clinical aspects related to the patients and the transplants performed. This is a prevalence study, with cross-sectional design, carried out in a BMT service at the Institute of Onco-Hematology of Natal (ION) and Natal Hospital Center. Data collection was based on questionnaires, clinical examination of the oral cavity and consultation in the medical records. The sample consisted of 51 patients undergoing BMT. After the analysis, was found a general status with good health conditions and presence of oral changes in about half of patients who composed the sample. The manifestations observed were, in decreasing order of frequency: mucositis; gingival alteration and thrombocytopenic purpura; mucosal pigmentation; lichenoid reaction and candidiasis. The oral changes were observed more frequently in cases of allogeneic TMO, in different periods post-transplant, without significant differences related to the source of cells. It was found statistically significant association between the presence of graft-versus-host disease (GVHD) and oral changes (p < 0,001). Therefore, it is concluded that there is a relatively high incidence of changes in oral cavity of patients receiving bone marrow transplantation, a fact which confirms the need to consider this site for examination, diagnosis, treatment and prognosis of possible complications of BMT

Extramedullary hematopoiesis in a case of benign mixed mammary tumor in a female dog: cytological and histopathological assessment

Backgroud: Extramedullary hematopoiesis (EMH) is defined as the presence of hematopoietic stem cells such as erythroid and myeloid lineage plus megakaryocytes in extramedullary sites like liver, spleen and lymph nodes and is usually associated with either bone marrow or hematological disorders. Mammary EMH is a rare condition either in human and veterinary medicine and can be associated with benign mixed mammary tumors, similarly to that described in this case.Case presentation: Hematopoietic stem cells were found in a benign mixed mammary tumor of a 7-year-old female mongrel dog that presents a nodule in the left inguinal mammary gland. The patient did not have any hematological abnormalities. Cytological evaluation demonstrated two distinct cell populations, composed of either epithelial or mesenchymal cells, sometimes associated with a fibrillar acidophilic matrix, apart from megakaryocytes, osteoclasts, metarubricytes, prorubricytes, rubricytes, rubriblasts, promyelocytes, myeloblasts. Histological examination confirmed the presence of an active hematopoietic bone marrow within the bone tissue of a benign mammary mixed tumor.Conclusions: EMH is a rare condition described in veterinary medicine that can be associated with mammary mixed tumors. It's detection can be associated with several neoplastic and non-neoplastic mammary lesions, i.e. osteosarcomas, mixed tumors and bone metaplasia.

Terapia celular em doenças pulmonares: existem perspectivas?

A terapia celular poderia ser conceituada de forma ampla e genérica como o emprego de células para tratamento de doenças. Apesar de um número não tão expressivo de relatos tendo o pulmão como objeto de estudo na terapia celular em pacientes humanos, há dados consistentes da literatura, tanto em humanos, quanto em modelos animais,que evidenciam a migração de células-tronco da medula óssea para o pulmão,em diferentes situações experimentais. Esses resultados forneceram o embasamento experimental para o emprego de células-tronco na regeneração do tecido pulmonar em modelos animais. em nosso laboratório, vários projetos de pesquisa têm sido conduzidos com a finalidade de avaliar a resposta pulmonar (morfológica e funcional) ao tratamento com células-tronco adultas em camundongos com doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) induzida experimentalmente. Os resultados obtidos, aliados àqueles de outros grupos de pesquisa, permitem aventar a possibilidade de aplicação, a curto prazo, da terapia celular em pacientes com DPOC. em outra patologia pulmonar, fibrose cística (FC), cuja abordagem terapêutica com células-tronco apresenta aspectos particulares em relação às patologias pulmonares crônico-degenerativas, há avanços promissores e potencialmente interessantes; no entanto, os resultados podem ser considerados incipientes e deve-se assinalar, portanto, que a associação da terapia gênica e celular apresenta-se como uma alternativa possível, mas ainda muito distante quanto à sua consolidação e incorporação como opção terapêutica segura e eficaz em FC. Por outro lado, tendo por embasamento os resultados obtidos em modelos experimentais, é possível postular que a terapia celular com células-tronco hematopoéticas (ou de outras fontes) encerra perspectivas consistentes de aplicação em diversas outras patologias pulmonares humanas, especialmente em DPOC.

Bancos de sangue de cordão umbilical e placentário para uso familiar, de caráter privado, no Brasil: subsídios técnicos, legais e éticos para uma análise de implementação

Os bancos de sangue de cordão umbilical e placentário foram criados a partir da comprovação de que o sangue de cordão umbilical e placentário (SCUP) é uma fonte rica em células progenitoras hematopoéticas (CPH) e alternativa às células provenientes da medula óssea para transplante, fato que gerou o interesse pelo armazenamento das células nele contidas. A legislação brasileira distingue bancos para uso alogênico não aparentado (públicos) e para uso exclusivamente autólogo (privados). Por sua vez, o armazenamento de SCUP para uso familiar (doação dirigida) pode ser realizado em bancos de sangue de cordão umbilical e placentário públicos, serviços de hemoterapia ou centros de transplante, quando há um membro da família do nascituro com doença diagnosticada e que necessite de transplante de CPH como tratamento. Apesar de a legislação ser clara, a Anvisa tem identificado o interesse sobre a possibilidade da liberação de unidades de SCUP, armazenadas em bancos autólogos, para a utilização de outrem, familiar, além do recém-nascido beneficiário. O objetivo do trabalho visa promover a reflexão sobre uma possível modificação dos parâmetros legais nacionais que regem os bancos de SCUP autólogo, tornando-os bancos com vistas ao uso familiar, por meio da exposição dos principais elementos relacionados ao tema. O estudo analisou os critérios técnico-sanitários legais para regulamentação dos bancos; descreveu as características das CPH de diversas fontes e tipos de doação para transplante; contextualizou a relação com os princípios da Bioética; avanços sobre terapia e pesquisas relativas às CPH; e discutiu possíveis riscos envolvidos no processo.

Metodologia e aplicação da citometria de fluxo na hematologia veterinária

A citometria de fluxo é um método emergente na medicina veterinária que permite a identificação e quantificação de células em suspensão. Apesar do custo elevado e da necessidade de técnicos especializados para realização da avaliação citofluorométrica, esta técnica tem uma ampla aplicação na hematologia veterinária, incluindo a avaliação de células-tronco hematopoiéticas, eritrócitos, leucócitos e plaquetas. O grande potencial de aplicação clínica da citometria de fluxo inclui a quantificação das células CD34+ como indicação da capacidade de reconstituição hematopoiética após o transplante de células-tronco e das subpopulações linfocitárias para avaliação da resposta imune frente aos transplantes e às doenças que acometem os animais. Projetos científicos sobre a avaliação citofluorométrica das células-tronco e subpopulações linfocitárias de cães têm sido desenvolvidos com sucesso por pesquisadores da área de hematologia veterinária na Universidade Estadual Paulista (UNESP), Campus de Jaboticabal. Portanto, no futuro, a citometria de fluxo deve se tornar uma técnica de rotina em laboratórios veterinários no Brasil.

Células-tronco hematopoéticas em cães

As células-tronco hematopoéticas promovem a reconstituição hematopoética e de outros tecidos, estando presentes no embrião, sangue periférico, medula óssea e sangue do cordão umbilical. Os modelos experimentais de células-tronco em cães têm propiciado informações relevantes para transplantes de células-tronco em humanos. A capacidade de reconstituição hematopoética e da plasticidade das células-tronco de cães permite o emprego do modelo canino em várias propostas científicas e terapêuticas, que propiciam informações pré-clínicas ao homem. O objetivo desta revisão bibliográfica é relatar a importância das células-tronco hematopoéticas de cães, sendo que a sua principal aplicação clínica é o transplante das células-tronco.