Un scientifique de l'IMBA a développé une biobanque de réversibles, cellules souches embryonnaires mutantes, publié dans le numéro actuel de La nature . Cette banque de cellules - appelée Haplobank - contient plus de 100, 000 muté, lignées de cellules souches embryonnaires de souris conditionnelles, ciblant environ 70 pour cent du génome codant pour les protéines.

Les criblages génétiques ont révolutionné notre compréhension des processus biologiques et des mécanismes de la maladie. Les progrès techniques récents ont élargi les approches disponibles pour perturber la fonction des gènes dans une population cellulaire avant le criblage, de la mutagenèse chimique et insertionnelle à l'interférence ARN, et, plus récemment, Édition du génome médiée par CRISPR. Cependant, L'interférence ARN et le ciblage génique médié par CRISPR souffrent souvent d'une efficacité médiocre et d'effets hors cible. En outre, la plupart des approches de mutagenèse ne sont pas réversibles, ce qui rend difficile le contrôle rigoureux des différences génétiques et épigénétiques fréquentes entre des cellules apparemment identiques. Ces problèmes peuvent confondre la reproductibilité, l'interprétation et le succès global des criblages génétiques.

Des préoccupations majeures concernant la reproductibilité et la rigueur scientifiques sont apparues ces dernières années. Amgen et Bayer, ainsi que l'Initiative de reproductibilité, ont été incapables de reproduire de nombreuses études sur le cancer de grande envergure. En effet, il n'est pas rare d'obtenir des résultats différents à partir d'expériences avec la même lignée cellulaire dans deux laboratoires différents. Ces incohérences peuvent survenir pour diverses raisons. Indépendamment, des résultats non reproductibles gaspillent de l'argent, nuire à la crédibilité de la science et des scientifiques, et retarder ou annuler les progrès, y compris le développement de thérapies efficaces.

Pour surmonter ces problèmes, le laboratoire Penninger de l'IMBA a développé une biobanque de réversibles, cellules souches embryonnaires mutantes. Cette banque de cellules - appelée Haplobank - contient plus de 100, 000 muté, lignées de cellules souches embryonnaires de souris conditionnelles, ciblant environ 70 pour cent du génome codant pour les protéines (presque 17, 000 gènes). "Haplobank est accessible à tous les scientifiques, et représente la plus grande bibliothèque de lignées de cellules souches embryonnaires mutantes hémizygotes à ce jour. La ressource surmonte les problèmes liés à la variabilité clonale, parce que les mutations peuvent être réparées dans des cellules individuelles et à l'échelle du génome entier, " explique Ulrich Elling, premier auteur et auteur correspondant de la publication actuelle dans La nature .

Interactions hôte-pathogène et découverte de médicaments

Comme preuve de principe, les auteurs ont effectué un dépistage génétique pour découvrir les facteurs nécessaires à l'infection par le rhinovirus - la cause du rhume. Ils ont découvert que le rhinovirus nécessite un facteur de cellule hôte jusqu'alors inconnu, phospholipase A2G16 (PLA2G16), pour tuer les cellules. Plus loin, ils ont montré qu'un domaine spécifique de PLA2G16 est requis pour l'infection et peut être une cible thérapeutique intéressante. De façon intéressante, PLA2G16 s'est également avérée récemment nécessaire pour une infection réussie par des virus apparentés, y compris le poliovirus.

Nouveaux gènes pour le développement des vaisseaux sanguins

Dans un autre écran de preuve de principe, les auteurs ont tiré parti du potentiel pluripotent des cellules souches embryonnaires en les différenciant en organoïdes des vaisseaux sanguins. La formation de vaisseaux sanguins (angiogenèse) est essentielle au développement et au maintien des tissus, ainsi que pour des maladies comme le cancer. Les auteurs ont criblé des gènes candidats à l'angiogenèse qui étaient représentés dans Haplobank, et découvert plusieurs nouveaux facteurs qui affectent la croissance des vaisseaux sanguins dans les organoïdes. Surtout, ils ont observé une forte variabilité entre clones indépendants, mettant en évidence l'intérêt de la mutagenèse réparable pour comparer des mutants avec leurs clones sœurs génétiquement réparés.

« Haplobank peut être utilisé pour les écrans afin d'obtenir des informations entièrement nouvelles sur la biologie et la santé. Ce qui est important - parce que les gènes knock-out peuvent être réparés dans nos clones souches embryonnaires - cette ressource permet également un contrôle, expériences de validation robustes et reproductibles. Nous pensons qu'il s'agit d'un point critique et d'une contribution, étant donné les efforts actuels pour améliorer la rigueur de la recherche scientifique. » déclare Josef Penninger, Directeur IMBA et dernier auteur.