Identificazione delle iPSC di un donatore con il maggior potenziale differenziativo in beta cellule

Le cellule staminali pluripotenti indotte (iPSC) sono ottimi candidati applicabili in una terapia cellulare autologa del diabete di tipo 1, poiché possono essere ottenute da ogni paziente e differenziate in vitro in β-cellule. Tuttavia, l’efficienza del differenziamento varia tra cloni di iPSC ottenuti da uno stesso donatore. Lo scopo del lavoro è l’identificazione di un’impronta genica per la selezione dei cloni di iPSC più propensi alla differenziazione endocrina già allo stato di pluripotenza. Undici cloni di iPSC derivanti da un unico donatore sano sono stati differenziati fino allo stadio di endoderma definitivo, valutandone l’efficienza di differenziamento. Un’analisi di espressione genica è stata condotta con tecnologia Nanostring, allo stadio di pluripotenza e di endoderma definitivo, utilizzando un pannello di geni coinvolti nella staminalità e nel differenziamento verso i tre foglietti embrionali, per identificare differenze tra i cloni di iPSC allo stato pluripotente e correlarle con l’efficienza del differenziamento. L’analisi mostra che i cloni di iPSC, pur partendo con un livello di pluripotenza omogeneo, hanno una diversa efficienza di differenziamento allo stadio di endoderma e identifica 186 geni aventi un’espressione differenziale tra i cloni allo stadio di pluripotenza, distinguendoli in due gruppi. Due cloni di iPSC appartenenti a ciascun gruppo sono stati differenziati fino allo stadio di β-cellula e l’efficienza di differenziamento è risultata differente, anche in termini di cellule insulino positive allo stadio finale (p<0.01). Inoltre, sono stati identificati geni direttamente correlati con l’efficienza del differenziamento coinvolti nei pathway dello sviluppo embrionale, che comprendono Hippo, Wnt e TGFβ. Questo studio ha permesso di identificare differenze di espressione genica allo stadio di pluripotenza che potrebbero essere utilizzate per la selezione dei migliori cloni di iPSC di un donatore in vista di una futura terapia cellulare autologa.