Wydział Biologii

[PL:]

Mięśnie szkieletowe charakteryzują się dużym potencjałem regeneracyjnym, który jednak może być niewystarczający w przypadku rozległych urazów mięśni, chorób mięśni czy starzenia. W celu opracowania wydanej i bezpiecznej metody leczenia takich mięśni testowane są różne metody. Wśród nich ważną rolę pełnią te oparte na biomateriałach i komórkach macierzystych oraz ich pochodnych.

W bieżących doświadczeniach badaliśmy hydrożele bazujące na RADA16-I, zmodyfikowane poprzez połączenie z zaprojektowanymi fragmentami IL4 lub SDF1, jako narzędzie pozwalające na powstanie, utrzymanie a nawet wzmocnienie potencjału ludzkich mioblastów uzyskanych z indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych (iPSCs), rozważanych w kontekście terapii komórkowych mięśni szkieletowych. Analizy objęły określenie wpływu hydrożeli na transkryptom mioblastów uzyskanych z iPSC. Ustaliliśmy, że w obecności w/w hydrożeli w mioblastach zmienia się ekspresja czynników zaangażowanych m.in. w regulację angiogenezy, modulację stanu zapalnego, adhezję komórek, neurogenezę i różnicowanie miogeniczne. W związku z tym hydrożele funkcjonalizowane peptydami IL4 lub SDF1 stymulują potencjał regeneracyjny mioblastów uzyskanych z ludzkich iPSC.

Wykonano analizę NGS (Next Generation Sequencing Core Facility, Centrum Nowych Technologii) z wykorzystaniem mioblastów uzyskanych z ludzkich iPSC (linia MONO-ALLELIC mEGFP-TAGGED DMD hiPSC, Allen Institute for Cell Science), zebranych po 3 dniach hodowli:

1. na kontrolnych szalkach pokrytych kolagenem I (próbki opisane jako iPSC_DMD_MB_colI_1 lub coll),
2. na kontrolnym niemodyfikowanych hydrożelu RADA16-I (próbki opisane jako hiPSC_DMD_MB_R1 lub R1),
3. na hydrożelu modyfikowanym peptydem SDF1 (próbki opisane jako hiPSC_DMD_MB_R1_SDF_1_X lub R1_SDF_1_X),
4. na hydrożelu modyfikowanym peptydem IL4 (próbki opisane jako hiPSC_DMD_MB_R4_IL_4_Y lub R4_IL_4_Y).

Analiza objęła 3 powtórzenia biologiczne.

Dane z NGS występują w postaci:

• „rawCounts” - pliku z surowymi danymi (.txt)
• „comparison” - listy zidentyfikowanych transkryptów (.xlsx)

[ENG:]

Skeletal muscles are characterised by substantial regenerative potential, which, however, may be insufficient in case of, e.g., extensive muscle damage, changes accompanying muscle diseases or ageing. For this reason, different ideas are being tested to develop efficient and safe approaches to treat such muscles. Among them, strategies based on biomaterials and stem cells or their derivatives play an important role.

In the current study, we tested RADA16-I-based hydrogels, modified with custom-designed IL4 or SDF1 mimicking peptides, as a tool that allows the development, maintenance or even increase in the potential of human myoblasts derived from induced pluripotent stem cells (iPSCs), which are considered a source of cells in therapies for skeletal muscles. Among performed analyzes we determined the influence of hydrogels on the transcriptome of iPSC-derived myoblasts. We found that in response to hydrogel presence, changes in the expression of factors involved in angiogenesis, inflammatory mediation, cell adhesion, neurogenesis, and regulation of myogenic program were observed in human iPSC-derived myoblasts. Obtained results indicate that hydrogels functionalised with IL4 or SDF1 peptides support regenerative potential of these cells.

Next-generation sequencing (NGS) was performed at the Next Generation Sequencing Core Facility, Center for New Technologies using myoblasts derived from human iPSC (cell line MONO-ALLELIC mEGFP-TAGGED DMD hiPSC, Allen Institute for Cell Science), collected after 3 days of culture on:

1. collagen I (control conditions; samples described as iPSC_DMD_MB_colI_1 or coll),
2. control unmodified RADA16-I hydrogel (samples described as hiPSC_DMD_MB_R1 or R1),
3. hydrogel modified with SDF1 peptide (samples described as hiPSC_DMD_MB_R1_SDF_1_X or R1_SDF_1_X),
4. hydrogel modified with IL4 peptide (samples descrbed as hiPSC_DMD_MB_R4_IL_4_Y or R4_IL_4_Y).

Three independent biological samples were analyzed in each category.

The NGS data are available in the following formats:

• "rawCounts" – a text file (.txt) containing raw sequencing data
• “comparison" – an Excel file (.xlsx) listing identified transcripts