No description available.

Tesis-Universitas Indonesia. / Summary in English. Includes bibliographical references (p. 225-240).

No description available.

No description available.

No description available.

No description available.

We sought to evaluate the individual contributions of Notch1 and PKC-ζ to disease progression in a mouse model of immune-mediated bone marrow failure and to define a mechanism for their potential cellular cooperation. We transferred parental bulk splenocytes into F1-hybrid recipients to induce a robust immune-mediated bone marrow failure (BMF) that we could partially rescue by administering a pharmacological inhibitor of Notch activation. Transferring splenocytes from PKC--ζ-/- animals did not induce disease, and treating animals with a pharmacological inhibitor of PKC-ζ also provided full protection from disease. We found that inhibiting Notch1 resulted in PKC-ζ down-regulation, and blocking PKC-ζ reduced Notch1 activation, possibly within a positive feedback loop. Our data suggest that both Notch1 and PKC-ζ contribute to disease progression in our mouse model of immune-mediated bone marrow failure. Furthermore, additional findings from the lab demonstrated physical interactions between Notch1, members of the T cell signalosome and PKC-ζ that are essential to mediating full activation of T cells following signaling through the TCR and CD28. Notch1 and/or PKC-ζ may represent novel therapeutic targets in the treatment of bone marrow failure.

A fisiopatologia das síndromes de falência da medula óssea (FMO) está relacionada a mecanismos adquiridos de destruição das células-tronco hematopoeiticas na medula ou a defeitos constitucionais em genes fundamentais para o reparo do DNA e manutenção dos telômeros. A anemia aplástica (AA), o protótipo das doenças de FMO, pode ter etiologia adquirida ou constitucional. A avaliação genética de pacientes com AA adquirida tem como objetivo a detecção de mutações somáticas que possam ser usadas como marcadores de resposta ao tratamento imunossupressor. Diferentemente, em pacientes com AA constitucional, a avaliação genética é fundamental para detecção de mutações etiológicas na doença do paciente, sendo essencial para o tratamento e seleção de doadores de medula óssea. Contudo, o papel das mutações constitucionais na fisiopatologia e modulação imunológica da AA adquirida ainda não é conhecido. Neste estudo, nós sequenciamos pacientes com AA de duas coortes independentes utilizando diferentes painéis de sequenciamento de genes alvos. A primeira coorte, composta por 13 pacientes com AA adquirida, foi sequenciada utilizando um painel com 165 genes relacionados à FMO, neoplasias hematológicas, reparo de DNA, manutenção dos telômeros e vias de resposta imune. A segunda coorte, composta por 59 pacientes investigados para doença constitucional, foi sequenciada com um painel de sequenciamento comercial com 49 genes relacionados à FMO hereditária. Foram identificadas alterações potencialmente patogênicas em três dos cinco pacientes com AA adquirida que não responderam à imunossupressão: dois pacientes com variantes em TERT e um com uma variante em DHX36. Não foram identificadas variantes funcionalmente relevantes nos pacientes que responderam ao tratamento imunossupressor. Em contraste, foram identificadas variantes potencialmente patogênicas em RTEL1 em 8 pacientes com AA constitucional. Variantes em RTEL1 foram associadas tanto ao encurtamento telomérico quanto à erosão excessiva do 3\' overhang, independentemente do comprimento dos telômeros. Desse modo, apenas a medida do comprimento dos telômeros não foi suficiente para identificar todos ospacientes com disfunções teloméricas. As plataformas de sequenciamento de nova geração diminuíram o custo e o tempo para a avaliação genética dos pacientes com FMO. Em nosso estudo, os pacientes com AA adquirida não apresentaram um padrão genético associado à sua resposta ao tratamento com imunossupressores, no entanto, o sequenciamento da coorte com suspeita de AA constitucional foi capaz de identificar o defeito genético associado à doença do paciente em 40% dos casos. O uso de dados clínicos, investigação familiar, análises in silico e testes funcionais foram essenciais para uma correta interpretação da patogenicidade de novas variantes identificadas por sequenciamento de nova geração. / The pathophysiology of bone marrow failure (BMF) can be immune, as in acquired aplastic anemia (AA), or constitutional, due to germline mutations in genes critical for DNA repair and telomere maintenance. The genetic screening of patients with constitutional AA is performed to detect germline mutations that are etiologic in patients\' disease. That is critical for treatment decisions and to identify a donor for a bone marrow transplant. In acquired AA, the genetic screening has been used to detect somatic mutations that can predict patients\' outcomes after treatment, as the role of germline mutations in this disease is yet not clear. To investigate the role of germline variants in AA, we screened two independent cohorts with two different targeting sequencing panels; a first cohort composed by 13 patients with acquired AA that was screened using a panel with 165 genes related to BMF, hematologic malignancies, DNA repair, telomere maintenance, and immune response pathways. A second cohort composed of 59 patients suspected to have a constitutional disease screened by a commercial Inherited Bone Marrow Failure Sequencing panel. In our first cohort, while patients without functional relevant germline variants responded to immunosuppression treatment (n=8), three out of 5 nonresponder patients were identified with variants in telomere biology genes. We found patients carrying TERT and DHX36 variants. In our constitutional AA cohort, we identified 8 patients carrying variants in the RTEL1 gene, a helicase critical to telomere maintenance. RTEL1 variants associated with both patients\' overall telomere shortening and single-stranded 3\' overhang erosion independent of telomere length. Also, 3\' overhang erosion was associated with patients\' predisposition to clonal evolution. In this context, the variants identified in the helicases genes DHX36 and RTEL1 were both associated with patients\' normal telomere length and poor outcomes. Also, telomere length measurement alone was insufficient to identify all primary telomere defects. The platforms of next-generation sequencing decreased the cost and time for the genetic screening of patients with BMF. In our study, acquired AA patients did not display a clear genetic pattern associated with their immunosuppressive treatment response. In contrast, the sequencing of the cohort selected based on their suspicion to have an inherited diseaseidentified a molecular defect that might be pathogenic in up to 40% of patients, including the RTEL1 variants. Pathogenicity assessment of genetic variants requires a combination of clinical, in silico, and functional data required to avoid misinterpretation of common variants.

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 autólogos / Aplastic 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 transplants

名古屋大学博士学位論文 学位の種類:博士(医療技術学) (課程) 学位授与年月日:平成20年9月30日