Parallel derivation of isogenic human primed and naive induced pluripotent stem cells
Stéphanie Kilens
(1, 2)
,
Dimitri Meistermann
(1, 2, 3)
,
Diego Moreno
(1, 2)
,
Caroline Chariau
(4, 5)
,
Anne Gaignerie
(4)
,
Arnaud Reignier
(1, 2)
,
Yohann Lelièvre
(3)
,
Miguel Casanova
,
Céline Vallot
,
Steven Nedellec
(4)
,
Léa Flippe
(1, 2)
,
Julie Firmin
(1, 2)
,
Juan Song
,
Eric Charpentier
(6)
,
Jenna Lammers
(1, 2)
,
Audrey Donnart
(6)
,
Nadège Marec
(4)
,
Wallid Deb
(5)
,
Audrey Bihouée
(6)
,
Cédric Le Caignec
(5)
,
Claire Pecqueur
(7)
,
Richard Redon
(6)
,
Paul Barrière
(1, 2)
,
Jérémie Bourdon
(3)
,
Vincent Pasque
,
Magali Soumillon
,
Tarjei Mikkelsen
,
Claire Rougeulle
(8)
,
Thomas Fréour
(1, 2)
,
Laurent David
(1, 2, 4)
1
U1064 Inserm - CRTI -
Centre de Recherche en Transplantation et Immunologie
2 ITUN - Institut de transplantation urologie-néphrologie
3 LS2N - Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes
4 SFR François Bonamy - Structure fédérative de recherche François Bonamy
5 CHU Nantes - Centre Hospitalier Universitaire de Nantes = Nantes University Hospital
6 ITX - ITX - unité de recherche de l'institut du thorax
7 CRCINA - Centre de Recherche en Cancérologie et Immunologie Nantes-Angers
8 EDC - Centre épigénétique et destin cellulaire
2 ITUN - Institut de transplantation urologie-néphrologie
3 LS2N - Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes
4 SFR François Bonamy - Structure fédérative de recherche François Bonamy
5 CHU Nantes - Centre Hospitalier Universitaire de Nantes = Nantes University Hospital
6 ITX - ITX - unité de recherche de l'institut du thorax
7 CRCINA - Centre de Recherche en Cancérologie et Immunologie Nantes-Angers
8 EDC - Centre épigénétique et destin cellulaire
Dimitri Meistermann
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1156378
- ORCID : 0000-0001-6614-2325
- IdRef : 254059031
Miguel Casanova
- Fonction : Auteur
Céline Vallot
- Fonction : Auteur
- PersonId : 741891
- IdHAL : celine-vallot
Julie Firmin
- Fonction : Auteur
- PersonId : 786106
- ORCID : 0000-0001-8269-7515
Audrey Bihouée
- Fonction : Auteur
- PersonId : 19078
- IdHAL : audrey-bihouee
- ORCID : 0000-0002-8689-2083
Claire Pecqueur
- Fonction : Auteur
- PersonId : 181682
- IdHAL : clairepecqueur
- ORCID : 0000-0002-7612-1672
- IdRef : 116434422
Richard Redon
- Fonction : Auteur
- PersonId : 758188
- ORCID : 0000-0001-7751-2280
- IdRef : 069236984
Jérémie Bourdon
- Fonction : Auteur
- PersonId : 14410
- IdHAL : jeremie-bourdon
- ORCID : 0000-0001-6674-8626
- IdRef : 070210640
Vincent Pasque
- Fonction : Auteur
Magali Soumillon
- Fonction : Auteur
Tarjei Mikkelsen
- Fonction : Auteur
Laurent David
- Fonction : Auteur
- PersonId : 798474
- ORCID : 0000-0003-3594-0353
- IdRef : 140219285
Résumé
Induced pluripotent stem cells (iPSCs) have considerably impacted human developmental biology and regenerative medicine, notably because they circumvent the use of cells of embryonic origin and offer the potential to generate patient-specific pluripotent stem cells. However, conventional reprogramming protocols produce developmentally advanced, or primed, human iPSCs (hiPSCs), restricting their use to post-implantation human development modeling. Hence, there is a need for hiPSCs resembling preimplantation naive epiblast. Here, we develop a method to generate naive hiPSCs directly from somatic cells, using OKMS overexpression and specific culture conditions, further enabling parallel generation of their isogenic primed counterparts. We benchmark naive hiPSCs against human preimplantation epiblast and reveal remarkable concordance in their transcriptome, dependency on mitochondrial respiration and X-chromosome status. Collectively, our results are essential for the understanding of pluripotency regulation throughout preimplantation development and generate new opportunities for disease modeling and regenerative medicine.