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Terapéutica de la enfermedad genética Angel Raya Profesor d’Investigació ICREA Institut de Bioenginyeria de Catalunya CIBER-BBN 5 febrero 2010

Terapéutica de la enfermedad genética

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Page 1: Terapéutica de la enfermedad genética

Terapéutica de la enfermedad genética

Angel Raya Profesor d’Investigació ICREA

Institut de Bioenginyeria de Catalunya CIBER-BBN

5 febrero 2010

Page 2: Terapéutica de la enfermedad genética

Induced reprogramming of mouse cells

Page 3: Terapéutica de la enfermedad genética

Generation of iPS cells

Page 4: Terapéutica de la enfermedad genética

Treating human disease with iPS cells

Page 5: Terapéutica de la enfermedad genética

The FA/BRCA2 pathway

Kennedy & D'Andrea, Genes & Dev. 2005

Page 6: Terapéutica de la enfermedad genética

for FANCA

for FANCD2

FA5 Skin High

FA90 Skin High

FA153 Skin High

FA404 Skin Fresh

FA430 Skin Mid

FA431 Skin Low

RV

LV

FANCA

FANCA –EGFP

FANCA-Neo

FANCA

FANCA- Wpre

FANCA – EGFP

RV

LV

FANCD2

FANCD2 –EGFP

FANCD2-Neo

FANCD2- Wpre

viral LTR

internal promoters:

SFFV, CMV, PGK, VAV

internal promoters:

VAV

viral LTR

ID Source Passages Promoters Transgene

Juan Bueren CIEMAT

Raya et al.,Nature 2009

Generation of FA patient-specific iPS cells

Page 7: Terapéutica de la enfermedad genética

Raya et al.,Nature 2009

Generation of FA patient-specific iPS cells

Page 8: Terapéutica de la enfermedad genética

Self-renewal > 20 passages Karyotypic stability Pluripotency Expression of pluripotency-associated markers In vitro differentiation Teratoma formation Molecular DNA fingerprinting Integration of reprogramming transgenes Silencing of reprogramming transgenes Reprogramming of gene expression profile Reprogramming of DNA methylation profile

Criteria for defining bona fide iPS cells

Page 9: Terapéutica de la enfermedad genética

Raya et al.,Nature 2009

Generation of FA patient-specific iPS cells

Page 10: Terapéutica de la enfermedad genética

Raya et al.,Nature 2009

Generation of FA patient-specific iPS cells

Page 11: Terapéutica de la enfermedad genética

Raya et al.,Nature 2009

Generation of FA patient-specific iPS cells

Page 12: Terapéutica de la enfermedad genética

Raya et al.,Nature 2009

Generation of FA patient-specific iPS cells

Page 13: Terapéutica de la enfermedad genética

HDmed: StemSpan +

hBMP-4 (10 ng/ml)

hVEGF (10 ng/ml)

hbFGF (10 ng/ml)

hFL (10 ng/ml)

hTPO (20 ng/ml)

hSCF (25 ng/ml)

d2: medium change

Medium change FACS, CFC & LC

OP9 stroma

d0

d5

d8

d12

d15 Day 5 OP9

FA-specific iPS cells

Raya et al.,Nature 2009

Hematopoietic differentiation of FA iPS cells

Page 14: Terapéutica de la enfermedad genética

Raya et al.,Nature 2009

FA iPS-derived hematopoietic progenitor cells

Page 15: Terapéutica de la enfermedad genética

Raya et al.,Nature 2009

FA iPS-derived hematopoietic progenitor cells

Page 16: Terapéutica de la enfermedad genética

Jordi Surrallés UAB

Raya et al.,Nature 2009

FA iPS-derived cells are disease free

Page 17: Terapéutica de la enfermedad genética

Raya et al.,Nature 2009

Disease-free hematopoietic progenitors

Page 18: Terapéutica de la enfermedad genética

Raya et al.,Nature 2009

Generation of FA patient-specific iPS cells

Page 19: Terapéutica de la enfermedad genética

FA pathway is critical for iPS cell proliferation

Jordi Surrallés UAB

Raya et al.,Nature 2009

Page 20: Terapéutica de la enfermedad genética

FA pathway is critical for iPS cell proliferation

Raya et al.,Nature 2009

Page 21: Terapéutica de la enfermedad genética

Proof-of-concept for iPS-based cell therapy

Page 22: Terapéutica de la enfermedad genética

Derivation of human iPS cells Retroviral integrations Clinical-grade lines Silencing of correcting transgenes

Control of cell proliferation Selective killing Understanding self-renewal

Specific differentiation protocols Directed differentiation protocols Clinical-grade protocols

Shortcomings of iPS cell therapy

Page 23: Terapéutica de la enfermedad genética

Angel Raya Ignasi Rodríguez-Pizà Rita Vassena María José Barrero Antonella Consiglio Eduard Sleep Federico González Gustavo Tiscornia Elena Garreta Trond Aasen Anna Veiga Juan Carlos Izpisúa Belmonte CMRB

Maria Castellà Jordi Surrallés UAB

Guillermo Güenechea Susana Navarro Paula Rio Juan A. Bueren CIEMAT

FA-specific iPS cells

Page 24: Terapéutica de la enfermedad genética

MEC/MICINN EC ʻMarie-Curie Reintegration Grantʼ CIBER-BBN

MEC/MICINN EC FIS (TERCEL) Marató de TV3 Fundación Cellex

Acknowledgements