Des chercheurs du Sylvester Comprehensive Cancer Center, qui fait partie de la University of Miami Miller School of Medicine, ont documenté leur utilisation d'une nouvelle technologie de séquençage d'ARN pour découvrir des moteurs moléculaires de différenciation cellulaire qui pourraient conduire à de meilleures thérapies régénératives.
En plus d'être utilisé dans le laboratoire, la technique, séquençage rapide de précision de précision (RPRO-SEQ), a le potentiel d'aider les médecins à comprendre les états pathologiques des patients et la réponse au traitement en temps réel.
Les résultats apparaissent dans deux articles publiés dans Cellule moléculaire. Le premier article a été publié le 24 juillet 2025 et le second le 7 août 2025.
Nous avons vu un goulot d'étranglement majeur dans le domaine du profilage d'ARN naissant. «
Pradeep Kumar Reddy Cingaram, PhD, premier auteur de l'étude et scientifique adjoint, Sylvester Comprehensive Cancer Center, Miller School of Medicine, Université de Miami
« Les méthodes existantes, bien que puissantes, sont tout simplement trop lentes et nécessitent de grandes quantités de matériel biologique. Imaginez avoir besoin de dizaines de millions de cellules et plusieurs jours juste pour commencer, qui ont immédiatement exclu des recherches cruciales sur les types de cellules rares ou les biopsies précieuses des patients », a-t-il déclaré.
Tester RPRO-SEQ
Dans la première étude, l'équipe a utilisé RPRO-SEQ pour étudier le rôle d'un complexe protéique appelé intégrateur dans la régulation de l'expression des gènes, qui était auparavant introuvable avec le séquençage d'ARN naissant.
« INTS11, la sous-unité catalytique du complexe intégrateur, était un choix convaincant pour nous parce que nous savions déjà que c'était un acteur clé de la régulation des gènes », a déclaré Cingaram.
En utilisant des modèles de reprogrammation cellulaire pour induire une différenciation neuronale, ils ont constaté que lorsque INTS11 était retiré des cellules neuronales, l'activité des gènes liée au développement du cerveau avait considérablement changé. Les gènes qui devaient être actifs afin de prévenir les troubles neurodéveloppementaux et psychiatriques ont été désactivés lorsque les scientifiques ont supprimé INT11.
« Le RPRO-SEQ nous a permis de localiser un rôle essentiel pour la protéine INTS11 en tant que régulateur des gènes impliqués dans les troubles neurodéveloppementaux dans les cellules neuronales », a déclaré Ramin Shiekhattar, Ph.D., auteur principal à la fois de la division des études, le co-an-leaders du cancer du programme d'épigène du cancer et de l'Eugenia J.
La technique ne nécessitait que 12 heures et 5 000 cellules. Les technologies existantes ont besoin de plusieurs jours et des millions de cellules. De plus, les scientifiques soulignent que RPRO-SEQ leur a permis de comprendre non seulement lorsque les gènes ont été allumés et désactivés, mais comment. « Autrement dit, RPRO-SEQ permet une compréhension mécaniste des changements d'expression génique », a déclaré Shiekhattar.
« Le séquençage de l'ARN standard examine l'ARN » à l'état d'équilibre « – l'accumulation de ce qui a été fait. C'est comme voir combien de voitures sont sur la route. Mais Rpro-Seq révèle l'ARN` `naissant '' – ce qui est fait tout de suite. C'est comme regarder les voitures quitter l'usine. Cela nous donne des informations cruciales et en temps réel sur la transcription active des gènes « , a déclaré Cingaram.
INTS11 en médecine régénérative
Ensuite, l'équipe a utilisé RPRO-SEQ pour étudier le rôle que joue INTS11 dans la capacité des cellules souches à se différencier en tout type de cellule dans le corps, une caractéristique appelée pluripotence. Ils ont constaté que la protéine commençait à jouer un rôle essentiel dans la régulation des gènes dès le deuxième jour du développement embryonnaire.
« Cela élargit considérablement notre compréhension de la façon dont la pluripotence et la différenciation sont harmonisées au niveau moléculaire », a déclaré Shiekhattar.
En utilisant un modèle de laboratoire, ils ont constaté que le complexe intégrateur se lie et régule les gènes critiques pour l'identité des cellules souches essentielles pour maintenir la pluripotence. De plus, « le travail est le changement de paradigme car il place le complexe intégrateur aux premières étapes du cycle transcriptionnel, appelé » initiation « , obligeant une révision des théories actuelles pour l'initiation transcriptionnelle », a déclaré Shiekhattar.
Bien que les deux résultats concernant le rôle d'INTS11 dans le développement précoce soient des étapes majeures dans la compréhension de la différenciation cellulaire, les scientifiques soulignent que le RPRO-SEQ pourrait être utilisé à de nombreuses autres fins de recherche et cliniques, tels que l'échantillonnage d'une tumeur pour voir comment il réagit à la thérapie.
« Nous sommes désireux d'appliquer RPRO-SEQ à une gamme plus large d'échantillons cliniques humains.
« Dans l'ensemble, RPRO-SEQ pourrait émerger comme un outil précieux pour la recherche et les milieux cliniques, élargissant la portée des analyses transcriptomiques et permettant des soins de santé individualisés plus précis », a ajouté Shiekhattar.
