In silico performance analysis of web tools for CRISPRa sgRNA design in human genes

Angiogenic gene overexpression has been the main strategy in numerous vascular regenerative gene therapy projects. However, most have failed in clinical trials. CRISPRa technology enhances gene overexpression levels based on the identification of sgRNAs with maximum efficiency and safety. CRISPick and CHOP CHOP are the most widely used web tools for the prediction of sgRNAs. The objective of our study was to analyze the performance of both platforms for the sgRNA design to angiogenic genes (VEGFA, KDR, EPO, HIF-1A, HGF, FGF, PGF, FGF1) involving different human reference genomes (GRCH 37 and GRCH 38). The top 20 ranked sgRNAs proposed by the two tools were analyzed in different aspects. No significant differences were found on the DNA curvature associated with the sgRNA binding sites but the sgRNA predicted on-target efficiency was significantly greater when CRISPick was used. Moreover, the mean ranking variation was greater for the same platform in EPO, EGF, HIF-1A, PGF and HGF, whereas it did not reach statistical significance in KDR, FGF-1 and VEGFA. The rearrangement analysis of the ranking positions was also different between platforms. CRISPick proved to be more accurate in establishing the best sgRNAs in relation to a more complete genome, whereas CHOP CHOP showed a narrower classification reordering.Fil: Nuñez Pedrozo, Cristian Nahuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; ArgentinaFil: Peralta, Tomás M.. Universidad Favaloro; ArgentinaFil: Olea, Fernanda Daniela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; ArgentinaFil: Locatelli, Paola. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; ArgentinaFil: Crottogini, Alberto Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; ArgentinaFil: Belaich, Mariano Nicolas. Universidad Nacional de Quilmes; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Cuniberti, Luis Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; Argentin

Aligned ovine diaphragmatic myoblasts overexpressing human connexin-43 seeded on poly (L-lactic acid) scaffolds for potential use in cardiac regeneration

Diaphragmatic myoblasts (DMs) are precursors of type-1 muscle cells displaying high exhaustion threshold on account that they contract and relax 20 times/min over a lifespan, making them potentially useful in cardiac regeneration strategies. Besides, it has been shown that biomaterials for stem cell delivery improve cell retention and viability in the target organ. In the present study, we aimed at developing a novel approach based on the use of poly (L-lactic acid) (PLLA) scaffolds seeded with DMs overexpressing connexin-43 (cx43), a gap junction protein that promotes inter-cell connectivity. DMs isolated from ovine diaphragm biopsies were characterized by immunohistochemistry and ability to differentiate into myotubes (MTs) and transduced with a lentiviral vector encoding cx43. After confirming cx43 expression (RT-qPCR and Western blot) and its effect on inter-cell connectivity (fluorescence recovery after photobleaching), DMs were grown on fiberaligned or random PLLA scaffolds. DMs were successfully isolated and characterized. Cx43 mRNA and protein were overexpressed and favored inter-cell connectivity. Alignment of the scaffold fibers not only aligned but also elongated the cells, increasing the contact surface between them. This novel approach is feasible and combines the advantages of bioresorbable scaffolds as delivery method and a cell type that on account of its features may be suitable for cardiac regeneration. Future studies on animal models of myocardial infarction are needed to establish its usefulness on scar reduction and cardiac function.Centro de Investigaciones Cardiovasculare

High-dose intramyocardial HMGB1 induces long-term cardioprotection in sheep with myocardial infarction

In rodents with acute myocardial infarction (AMI), high mobility group box 1 (HMGB1) injection has produced controversial results. Given the lack of data in large mammals, we searched the dose that would promote angiogenesis and expression of specific regenerative genes in sheep with AMI (protocol 1) and, subsequently, use this dose to study long-term effects on infarct size and left ventricular (LV) function (protocol 2). Protocol 1: Sheep with AMI received 250 μg (high-dose, n = 7), 25 μg (low-dose, n = 7) HMGB1, or PBS (placebo, n = 7) in 10 intramyocardial injections (0.2 ml each) in the peri-infarct area. Seven days later, only the high-HMGB1-dose group exhibited higher microvascular densities, Ki67-positive cardiomyocytes, and overexpression of VEGF, Ckit, Tbx20, Nkx2.5, and Gata4. Protocol 2: Sheep with AMI received HMGB1 250 μg (n = 6) or PBS (n = 6). At 60 days, HMGB1-treated sheep showed smaller infarcts (8.5 ± 2.11 vs. 12.2 ± 1.97% LV area, P < 0.05, ANOVA-Bonferroni) and higher microvascular density (capillaries, 1798 ± 252 vs. 1266 ± 250/mm2; arterioles, 18.3 ± 3.9 vs. 11.7 ± 2.2/mm2; both P < 0.01). Echocardiographic LV ejection fraction, circumferential shortening, and wall thickening increased from day 3 to 60 with HMGB1 (all P < 0.05). Conclusion: in ovine AMI, high-dose HMGB1 induces angio-arteriogenesis, reduces infarct size, and improves LV function at 2 months post-treatment.Fil: Bauza, Maria del Rosario. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; ArgentinaFil: Giménez, Carlos Sebastián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; ArgentinaFil: Locatelli, Paola. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; ArgentinaFil: De Lorenzi, Andrea. Fundación Favaloro; ArgentinaFil: Hnatiuk, Anna. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; ArgentinaFil: Capogrossi, Maurizio C.. Johns Hopkins Bayview Medical Center; Estados UnidosFil: Crottogini, Alberto José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; ArgentinaFil: Cuniberti, Luis Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; ArgentinaFil: Olea, Fernanda Daniela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; Argentin

Gene therapy

Adult mammalian cardiomyocytes show scarce division ability, which makes the heart ineffective in replacing lost contractile cells after ischemic cardiomyopathy. In the past decades, there have been increasing efforts in the search for novel strategies to regenerate the injured myocardium. Among them, gene therapy is one of the most promising ones, based on recent and emerging studies that support the fact that functional cardiomyocyte regeneration can be accomplished by the stimulation and enhancement of the endogenous ability of these cells to achieve cell division. This capacity can be targeted by stimulating several molecules, such as cell cycle regulators, noncoding RNAs, transcription, and metabolic factors. Therefore, the proposed target, together with the selection of the vector used, administration route, and the experimental animal model used in the development of the therapy would determine the success in the clinical field.Fil: López, Ayelén Emilce. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; ArgentinaFil: Bauza, Maria del Rosario. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; ArgentinaFil: Cuniberti, Luis Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; ArgentinaFil: Crottogini, Alberto Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; ArgentinaFil: Olea, Fernanda Daniela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; ArgentinaFil: Locatelli, Paola. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; Argentin

Gene Therapy: Targeting Cardiomyocyte Proliferation to Repopulate the Ischemic Heart

Adult mammalian cardiomyocytes show scarce division ability, which makes the heart ineffective in replacing lost contractile cells after ischemic cardiomyopathy. In the past decades, there have been increasing efforts in the search for novel strategies to regenerate the injured myocardium. Among them, gene therapy is one of the most promising ones, based on recent and emerging studies that support the fact that functional cardiomyocyte regeneration can be accomplished by the stimulation and enhancement of the endogenous ability of these cells to achieve cell division. This capacity can be targeted by stimulating several molecules, such as cell cycle regulators, noncoding RNAs, transcription, and metabolic factors. Therefore, the proposed target, together with the selection of the vector used, administration route, and the experimental animal model used in the development of the therapy would determine the success in the clinical field.Fil: López, Ayelén Emilce. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; ArgentinaFil: Bauza, Maria del Rosario. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; ArgentinaFil: Cuniberti, Luis Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; ArgentinaFil: Crottogini, Alberto Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; ArgentinaFil: Olea, Fernanda Daniela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; ArgentinaFil: Locatelli, Paola. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; Argentin

Estudio genético de hipercolesterolemia familiar en una población hospitalaria de la ciudad de Buenos Aires

Introducción: La hipercolesterolemia familiar es una hiperlipidemia primaria. Se trata de un trastorno genético autosómico dominante del metabolismo de las lipoproteínas, caracterizado por concentraciones plasmáticas elevadas de colesterol unido a lipoproteínas de baja densidad y presencia de xantomas tendinosos, y está asociado con el desarrollo prematuro de enfermedad cardiovascular. Objetivos: Investigar la presencia de mutaciones en el principal gen asociado al desarrollo de hipercolesterolemia familiar (LDLR) en un grupo de pacientes identificados como “casos índices”, de entre aquellos que concurren al Servicio de Lípidos del Hospital Universitario Fundación Favaloro con diagnóstico clínico de hipercolesterolemia familiar. Determinar la composición ancestral de la población estudiada. Material y métodos: Se estudió una población de 38 pacientes con diagnóstico clínico de hipercolesterolemia familiar. La región codificante y las zonas intrónicas adyacentes del gen LDLR se secuenciaron automáticamente por el método de Sanger. Se investigó el componente ancestral de la población estudiada a partir del análisis de 46 marcadores informativos de ancestralidad (AIM-Indel). Resultados: Se identificaron 50 variantes diferentes, de las cuales el 48% se consideraron patogénicas. Se logró establecer una correlación genotipo-gravedad del fenotipo en el 60,5% de los pacientes estudiados. El componente ancestral de la población estudiada fue predominantemente europeo, seguido de un componente nativo-americano y, en menor proporción, africano. Conclusiones: El análisis genético por secuenciación del gen LDLR en pacientes identificados como “casos índices” con diagnóstico clínico de hipercolesterolemia familiar permite correlacionar el dato genético con la gravedad del fenotipo observado clínicamente y efectuar un diagnóstico en cascada en los miembros de la familia que presentan los criterios de inclusión considerados.Background: Familial hypercholesterolemia is a primary hyperlipidemia. It is an autosomal dominant genetic disorder of lipoprotein metabolism, characterized by elevated plasma concentration of low-density lipoprotein cholesterol and presence of tendon xanthomas, and is associated with early cardiovascular disease. Objectives: The aim of this study was to investigate the presence of mutations in the main gene associated with the development of familial hypercholesterolemia (LDLR) in a group of patients identified as “index cases” attending the Lipid Clinic of Hospital Universitario Fundación Favaloro with clinical diagnosis of familial hypercholesterolemia, and to determine the ancestral composition of the study population. Methods: We evaluated 38 patients with clinical diagnosis of familial hypercholesterolemia. Mutation screening of the LDLR gene coding region and adjacent intronic areas was performed using Sanger sequencing. The ancestral component of the study population was investigated using 46 ancestry-informative markers (AIM-Indel). Results: Fifty different variants were identified, 48% of which were considered pathogenic. A genotype-phenotype severity correlation was established in 60.5% of the patients evaluated. The ancestral component of the study population was predominantly European, followed by native-American and African in a lower proportion. Conclusions: Genetic testing by LDLR gene sequencing in patients identified as “index cases” with clinical diagnosis of familial hypercholesterolemia allows to correlate the genetic information with the severity of the clinical phenotype and to perform a cascade screening of the family members presenting the inclusion criteria considered.Fil: Gómez, Andrea. Fundación Favaloro; ArgentinaFil: Helman, Lorena. Fundación Favaloro; ArgentinaFil: Varsi, Antonela Costa. Fundación Favaloro; ArgentinaFil: Giunta, Gustavo Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Fundación Favaloro; Argentina. Universidad Favaloro. Área de Investigación y Desarrollo; ArgentinaFil: Toscanini, Ulises. Fundación Favaloro; ArgentinaFil: Cuniberti, Luis Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; Argentina. Universidad Favaloro; Argentin

The potential role of epigenetics on multipotent cell differentiation capacity of mesenchymal stromal cells

Human umbilical cord perivascular cells (HUCPVCs) are a readily available source of mesenchymal stromal cells (MSCs) for cell therapy. We were interested in understanding how differences from human bone marrow (BM)-derived MSCs might yield insights into MSC biology. We found that HUCPVCs exhibited increased telomerase activity and longer telomeres compared with BM-MSCs. We also observed enhanced expression of the pluripotency factors OCT4, SOX2, and NANOG in HUCPVCs. The methylation of OCT4 and NANOG promoters was similar in both cell types, indicating that differences in the expression of pluripotency factors between the MSCs were not associated with epigenetic changes. MSC methylation at these loci is greater than reported for embryonic stem cells but less than in dermal fibroblasts, suggesting that multipotentiality of MSCs is epigenetically restricted. These results are consistent with the notion that the MSC population (whether BM- or HUCPV-derived) exhibits higher proliferative capacity and contains more progenitor cells than do dermal fibroblasts.Fil: Yannarelli, Gustavo Gabriel. Universidad Favaloro; Argentina. University Health Network; Canadá. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Pacienza, Natalia Alejandra. University Health Network; Canadá. Universidad Favaloro; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Cuniberti, Luis Alberto. Universidad Favaloro; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Medin, Jeffrey. University Health Network; CanadáFil: Davies, John. University of Toronto; CanadáFil: Keating, Armand. University Health Network; Canadá. University of Toronto; Canad

Brief report: The potential role of epigenetics on multipotent cell differentiation capacity of mesenchymal stromal cells

Human umbilical cord perivascular cells (HUCPVCs) are a readily available source of mesenchymal stromal cells (MSCs) for cell therapy. We were interested in understanding how differences from human bone marrow (BM)-derived MSCs might yield insights into MSC biology. We found that HUCPVCs exhibited increased telomerase activity and longer telomeres compared with BM-MSCs. We also observed enhanced expression of the pluripotency factors OCT4, SOX2, and NANOG in HUCPVCs. The methylation of OCT4 and NANOG promoters was similar in both cell types, indicating that differences in the expression of pluripotency factors between the MSCs were not associated with epigenetic changes. MSC methylation at these loci is greater than reported for embryonic stem cells but less than in dermal fibroblasts, suggesting that multipotentiality of MSCs is epigenetically restricted. These results are consistent with the notion that the MSC population (whether BM- or HUCPV-derived) exhibits higher proliferative capacity and contains more progenitor cells than do dermal fibroblasts. © AlphaMed Press.Fil: Yannarelli, Gustavo Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Princess Margaret Hospital; Canadá. Universidad Favaloro; ArgentinaFil: Pacienza, Natalia Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. University Health Network; Canadá. Universidad Favaloro; ArgentinaFil: Cuniberti, Luis Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Favaloro; ArgentinaFil: Medin, Jeffrey. University Health Network; CanadáFil: Davies, John. University of Toronto; CanadáFil: Keating, Armand. Princess Margaret Hospital; Canadá. University of Toronto; Canad

Los niveles de LDL oxidadas están asociados a la concentración de tirotrofina en individuos eutiroideos normocolesterolemicos

Las liporoteínas de baja densidad (LBL) son un consolidado factor de riesgo para la aterosclerosis...Fil: Giunta, Gustavo Ariel. Universidad Favaloro. Facultad de Medicina. Departamento de Ciencias Fisiológicas. Laboratorio de Lípidos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Rojo, Daniela. Universidad Favaloro. Facultad de Medicina. Departamento de Ciencias Fisiológicas. Laboratorio de Lípidos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Duaip, Germán. Universidad Favaloro. Facultad de Medicina. Departamento de Ciencias Fisiológicas. Laboratorio de Lípidos; ArgentinaFil: Maggi, Liliana. Universidad Favaloro. Facultad de Medicina. Departamento de Ciencias Fisiológicas. Laboratorio de Lípidos; ArgentinaFil: Pacienza, Natalia Alejandra. Universidad Favaloro. Facultad de Medicina. Departamento de Ciencias Fisiológicas. Laboratorio de Lípidos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Yannarelli, Gustavo Gabriel. Universidad Favaloro. Facultad de Medicina. Departamento de Ciencias Fisiológicas. Laboratorio de Lípidos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Cuniberti, Luis Alberto. Universidad Favaloro. Facultad de Medicina. Departamento de Ciencias Fisiológicas. Laboratorio de Lípidos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin