Μέθοδοι ενίσχυσης της εμφύτευσης των γενετικά τροποποιημένων αρχέγονων αιμοποιητικών κυττάρων
Creators: name: Γεωργακοπούλου, Αφροδίτη Γεωργίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2017
Subjects: Ενίσχυση της εμφύτευσης
Διπεπτυδιλοπεπτιδάση IV
Προσταγλανδίνη Ε2
Enhancement of engraftment
Dipeptylopeptidase IV
Prostaglandin Ε2

description: Παρά την πρόοδο που έχει σημειωθεί τα τελευταία χρόνια στη γονιδιακή θεραπεία των γενετικών κυρίως νοσημάτων, παραμένει η ανάγκη βελτιστοποίησης της μεθόδου όσον αφορά στην εμφύτευση των γενετικά τροποποιημένων κυττάρων και την in vivo έκφραση του διαγονιδίου. Η μακροχρόνια εμφύτευση επηρεάζεται καταλυτικά από τη σημαντική απώλεια κυττάρων ικανών για επαναπληθυσμοποίηση του μυελού των οστών, κατά τη διάρκεια των καλλιεργητικών συνθηκών που απαιτούνται για επιτυχή γονιδιακή μεταφορά. Με τη βάση τη βιβλιογραφία, η επεξεργασία αρχέγονων αιμοποιητικών κυττάρων (HSCs) με προσταγλανδίνη E2 (PGE2) ή με τον CD26-αναστολέα Diprotin A, ενισχύει την εμφύτευσή τους στο μυελό των οστών (ΜΟ). Διερευνήσαμε εάν η ex vivo επεξεργασία με Diprotin A ή PGE2 ενισχύει την εμφύτευση και των γενετικά τροποποιημένων με GFP λεντι-ιικό φορέα αρχέγονων αιμοποιητικών κυττάρων, σε μοντέλο μεταμόσχευσης ποντικού που επιτρέπει την ανίχνευση χίμαιρας του δότη (C57Bl6-CD45.2 δότες / PepBoy-CD45.1 λήπτες) ή ξενομεταμόσχευσης σε NSG λήπτες, μετά από μερική μυελοκαταστολή με Busulfan. Διερευνήθηκε επίσης, η επίδρασή τους στο ποσοστό γονιδιακής μεταφοράς και στην έκφραση GFP. Η επεξεργασία με Diprotin A και PGE2, ενίσχυσε τόσο την εμφύτευση, όσο και τα ποσοστά γονιδιακής μεταφοράς σε αρχέγονα αιμοποιητικά κύτταρα, γεγονός που μεταφράστηκε in vivo σε μακροπρόθεσμη υπεροχή στην έκφραση GFP. Συνοψίζοντας, αναδεικνύουμε μια ευεργετική δράση της προσταγλανδίνης (PGE2) και του Diprotin A προς την κατεύθυνση βελτίωσης της γονιδιακής μεταφοράς και της εμφύτευσης των γενετικά τροποποιημένων κυττάρων. Η προτεινόμενη διαδικασία, αν και φαίνεται να εξαρτάται άμεσα από την πηγή προέλευσης των αρχέγονων αιμοποιητικών κυττάρων, μπορεί να αποτελέσει μία απλή και εύχρηστη μέθοδο για να ξεπεραστούν μερικοί από τους τρέχοντες περιορισμούς στην κλινική εφαρμογή της γονιδιακής θεραπείας
description: Despite the progress achieved in the field of gene therapy for genetic diseases over the last years, the engrafting capacity of gene-modified cells post transplantation, as well as the in vivo expression of the transgene, still requires further optimization. Long-term engraftment is affected by the significant loss of repopulating cells in the bone marrow, due to the culture conditions applied for successful gene transfer. It is known that Diprotin A, a CD26 protease inhibitor, and prostaglandin E2 (PGE2) enhances the engraftment of unmanipulated stem cells (HSCs) in the bone marrow. Here, we investigate whether ex vivo treatment with Diprotin A, enhances the engraftment of genetically modified, with lentiviral-GFP vector, mouse cells in syngeneic mouse model, which allows the detection of the donor chimera (C57Bl6-CD45.2+ donors/ PepBoy-CD45.1+ recipients), or NSG xenotransplantation model, under partial myeloablation (Busulfan 100 mg/kg, equivalent of 8 mg/kg in humans). Also, we investigated the role of Diprotin A or PGE2, at GFP expression and transduction rates. Overall, the ex vivo treatment with Diprotin A and PGE2 abrogates the negative effects of culture conditions during transduction and promotes engraftment and expression of the transgene in vivo. The proposed procedure, although seemingly dependent on the stem cell source, may constitute a simple and convenient method to overcome some of the current constraints in the clinical application of gene therapy