Russian Journal of Developmental BiologyRussian Journal of Developmental Biology0475-14503034-6266Russian Academy of Science10.31857/S0475145023010111Generation of Induced Pluripotent Stem Cell Lines ICGi022-A-3, ICGi022-A-4, and ICGi022-A-5 with p.Asn515del Mutation Introduced in MYBPC3 Using CRISPR/Cas9Получение линий индуцированных плюрипотентных стволовых клеток ICGi022-A-3, ICGi022-A-4 и ICGi022-A-5 с внесенной в ген MYBPC3 с помощью системы CRISPR/Cas9 мутацией p.Asn515delPavlovaS. V.ПавловаС. В. dementyeva@bionet.nsc.ruФГБНУ Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наукFederal Research Center Institute of Cytology and Genetics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences01012023541105113

Up to 60% of hypertrophic cardiomyopathy cases are due to mutations responsible for sarcomere functioning. However, clinical significance is known not for all variants found in hypertrophic cardiomyopathy-associated genes. Using methods of nucleotide sequence editing opens new prospects for clarifying clinical significance of the variants. A trinucleotide deletion c.1543_1545delAAC (p.Asn515del) with uncertain significance was introduced in MYBPC3 of induced pluripotent stem cells (iPSCs) of a healthy donor by CRISPR/Cas9. Three iPSC lines (ICGi022-A-3, ICGi022-A-4, and ICGi022-A-5) homozygous at the mutation were generated. The iPSC lines with the introduced deletion demonstrated morphology characteristic of human pluripotent cells, normal karyotype (46,XX), expressed markers of the pluripotent state (OCT4, NANOG, TRA-1-60, SSEA-4), and were able to give rise to derivatives of three germ layers during spontaneous differentiation. Studying properties of cardiomyocytes obtained under directed differentiation of the ICGi022-A-3, ICGi022-A-4, and ICGi022-A-5 iPSC lines allows establishing pathogenetic contribution of the p.Asn515del variant in MYBPC3 to hypertrophic cardiomyopathy development.

До 60% случаев гипертрофической кардиомиопатии обусловлены мутациями в генах, отвечающих за функционирование саркомеров. Однако не для всех вариантов, обнаруженных в ассоциированных с гипертрофической кардиомиопатией генах, в настоящее время известно их клиническое значение. Новые возможности для выяснения клинического значения генетических вариантов открывает использование методов редактирования нуклеотидных последовательностей. Трехнуклеотидная делеция c.1543_1545delAAC (p.Asn515del) с неясным клиническим значением была внесена в ген MYBPC3 индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК) здорового донора с помощью системы CRISPR/Cas9. В результате были получены три линии ИПСК (ICGi022-A-3, ICGi022-A-4 и ICGi022-A-5), гомозиготные по данной мутации. Линии ИПСК с внесенной делецией имели характерную для плюрипотентных клеток человека морфологию, нормальный кариотип (46,XX), экспрессировали маркеры плюрипотентного состояния (OCT4, NANOG, TRA-1-60, SSEA-4) и были способны давать производные трех зародышевых листков при спонтанной дифференцировке. Исследование свойств кардиомиоцитов, полученных при направленной дифференцировке линий ИПСК ICGi022-A-3, ICGi022-A-4 и ICGi022-A-5, позволит установить патогенетический вклад варианта p.Asn515del в гене MYBPC3 в развитие гипертрофической кардиомиопатии.

гипертрофическая кардиомиопатия генетические варианты с неясным клиническим значением индуцированные плюрипотентные стволовые клетки система CRISPR/Cas9гипертрофическая кардиомиопатия генетические варианты с неясным клиническим значением индуцированные плюрипотентные стволовые клетки система CRISPR/Cas9Анализ иммунофлуоресцентного окрашивания проводили с использованием ресурсов ЦКП микроскопического анализа биологических объектов ИЦиГ СО РАН, поддержанного Бюджетным проектом ИЦиГ СО РАН FWNR-2022-0015.Анализ иммунофлуоресцентного окрашивания проводили с использованием ресурсов ЦКП микроскопического анализа биологических объектов ИЦиГ СО РАН, поддержанного Бюджетным проектом ИЦиГ СО РАН FWNR-2022-0015.Дементьева Е.В., Вяткин Ю.В., Кретов Е.И. и др. Генетический анализ пациентов с гипертрофической кардиомиопатией // Гены & Клетки. 2020. Т. XV. № 3. С. 68–73.Поляк М.Е., Ховалыг А.Б., Букаева А.А. и др. Спектр мутаций в гене MYBPC3 у пациентов с гипертрофической кардиомиопатией // Медицинская генетика. 2016. Т. 15. № 8. С. 26–29.Dementyeva E.V., Pavlova S.V., Chernyavsky A.M., Zakian S.M. Generation of an induced pluripotent stem cell line, ICGi029-A, by reprogramming peripheral blood mononuclear cells of a patient suffering from hypertrophic cardiomyopathy and carrying a heterozygous p.N515del mutation in MYBPC3 // Stem Cell Res. 2021. V. 53. 102344.Malakhova A.A., Grigor’eva E.V., Pavlova S.V. et al. Generation of induced pluripotent stem cell lines ICGi021-A and ICGi022-A from peripheral blood mononuclear cells of two healthy individuals from Siberian population // Stem Cell Res. 2020. V. 48. 101952.Waldmüller S., Erdmann J., Binner P. et al. Novel correlations between the genotype and the phenotype of hypertrophic and dilated cardiomyopathy: results from the German Competence Network Heart Failure // Eur. J. Heart Fail. 2011. V. 13. № 11. P. 1185–1192.