Induced pluripotent stem cells (iPSCs) generation from acquired aplastic anemia patients

A anemia aplástica (AA) é uma doença hematológica rara caracterizada pela hipocelularidade da medula óssea, o que provoca pancitopenia. Esta pode ser de origem genética (associada a encurtamento telomérico) ou adquirida (não-associada a desgaste excessivo dos telômeros). Na forma adquirida, a ativação anormal de linfócitos T provoca a destruição das células hematopoéticas. O mecanismo que leva a essa destruição ainda não foi elucidado. Um dos tratamentos mais eficazes para repovoar a medula óssea hipocelular é o transplante com célulastronco hematopoéticas (CTHs). Porém, uma grande porcentagem de pacientes não se beneficia de nenhum tratamento, fazendo-se necessário o desenvolvimento de novas alternativas para terapia. A geração de células-tronco pluripotentes induzidas (iPSCs) a partir de células somáticas (reprogramação) representa uma ferramenta promissora para o estudo de doenças e para o desenvolvimento de possíveis terapias paciente-especificas, como transplantes autólogos. Neste trabalho, avaliamos a capacidade de reprogramação de fibroblastos e eritroblastos de pacientes com AA adquirida. Metodologias de reprogramação utilizando lentivírus ou plasmídeos epissomais não integrativos foram testadas em células de quatro pacientes e de um controle saudável. Eritroblastos dos quatro pacientes e do controle foram reprogramados utilizando os plasmídeos não integrativos. As iPSCs geradas apresentaram-se similares a células-tronco embrionárias quanto à morfologia, expressão dos marcadores de pluripotência OCT4, SOX2, NANOG, SSEA-4, Tra-1-60 e Tra-1-81, e capacidade de diferenciação in vitro em corpos embrioides (EBs). A dinâmica telomérica das células pré- e pós-reprogramação foi avaliada em diferentes passagens utilizando a técnica de flow-FISH. O comprimento telomérico foi aumentado nas iPSCs quando comparado às células parentais o que indica que a célula foi completamente reprogramada. No presente trabalho, células de pacientes com AA adquirida foram reprogramadas a um estado de pluripotência por meio de um método não integrativo. As iPSCs geradas serão essenciais para futuros ensaios de diferenciação hematopoética, o que poderá contribuir para o entendimento dos mecanismos envolvidos no desenvolvimento dessa doença. Além disso, a diferenciação dessas células livres de transgenes poderá servir como uma alternativa terapêutica para os pacientes com AA como, por exemplo, em transplantes autólogosAplastic anemia (AA) is a rare hematological disease characterized by bone marrow hypocellularity that leads to pancytopenia. Its origin can be genetic (associated with telomere shortening) or acquired (non-associated with telomere shortening). The acquired form exhibit T lymphocytes abnormal activation, which leads to hematopoietic cells destruction. The mechanisms behind this phenomenon are still unclear. One of the most effective treatments for hypocelullar bone marrow repopulation is hematopoietic stem cell (HSCs) transplantation. However, a large percentage of patients do not benefit from any of the available treatments. This highlights the need to develop new therapeutic strategies. The generation of induced pluripotent stem cells (iPSCs) from somatic cells (reprogramming) represents a powerful tool for disease modeling and for the development of patient-specific therapies such as autologous transplants. In this study, we evaluate the capacity of reprogramming acquired AA patients\' fibroblasts and erythroblasts. Reprogramming methods using lentivirus or non-integrative episomal plasmids were tested in four patients\' cells and in cells from one healthy donor. Erythroblasts from these four patients and healthy donor were reprogrammed using non-integrative plasmids. The iPSCs resembled human embryonic stem cells in morphology, in the expression of pluripotent markers such as OCT4, SOX2, NANOG, SSEA-4, Tra-1-60 and Tra-1-81, and in in vitro differentiation (capacity to form embryoid bodies). The telomere dynamics of the cells before and after reprogramming was assessed along passaging using flow-FISH. The telomere length in the iPSCs was increased when compared to the parental cells. Thus, acquire AA patients\' cells could be reprogrammed to a pluripotent state by a nonintegrative method. The iPSCs will be essential for future hematopoietic differentiation assays that could contribute to the understanding of the mechanisms involved in the disease development. Furthermore, the differentiation of transgene-free cells may serve as an alternative therapy for patients with AA such as autologous transplant