El rastreo clonal con epimutaciones somáticas revela la dinámica del envejecimiento de la sangre

Área de la Ciencia:

• * Biología molecular
• * Genética
• * Biología del desarrollo

Sus antecedentes:

• * Los métodos actuales de rastreo de clones de células madre se basan en la ingeniería genética o en variantes de ADN escasas, lo que limita su aplicación.
• * Los patrones de metilación del ADN pueden reflejar tanto la diferenciación celular como las epimutaciones estocásticas, ofreciendo potencial para el rastreo de linaje.
• * Se necesitan métodos escalables libres de transgenes para el seguimiento de los clones de células madre durante la diferenciación.

Objetivo del estudio:

• * Descubrir y validar patrones de metilación del ADN para el seguimiento de la identidad y la diferenciación clonal de las células madre.
• * Desarrollar un método para el rastreo a gran escala de linajes unicelulares libres de transgenes.
• * Aplicar este método para estudiar el envejecimiento de las células madre hematopoyéticas en ratones y humanos.

Principales métodos:

• * Perfiles dirigidos de metilación de ADN en una sola célula con resolución CpG.
• * Desarrollo de EPI-Clone, un nuevo método para el rastreo de linajes libres de transgenes.
• * Aplicación de EPI-Clone para analizar cientos de trayectorias de diferenciación clonal en el ratón y la hematopoyesis humana a través de 230.358 células individuales.

Principales resultados:

• * La metilación del ADN en sitios específicos de CpG refleja con precisión la diferenciación celular y la identidad clonal.
• * EPI-Clone captó con éxito amplias trayectorias de diferenciación clonal en el ratón y la hematopoyesis humana.
• * Se caracterizaron expansiones clonales relacionadas con la edad en la hematopoyesis, incluidas las con y sin mutaciones conductor, revelando un sesgo mieloide restringido en células madre de ratón envejecido.

Conclusiones:

• * EPI-Clone proporciona un rastreo de linaje unicelular preciso, libre de transgenes y escalable.
• * La metilación del ADN sirve como una poderosa herramienta para diseccionar la dinámica clonal durante la diferenciación y el envejecimiento.
• * Los hallazgos ofrecen nuevos conocimientos sobre la arquitectura clonal de la hematopoyesis del envejecimiento tanto en ratones como en humanos.