iPS cells produce viable mice through tetraploid complementation

Abstract

Since the initial description of induced pluripotent stem (iPS) cells created by forced expression of four transcription factors in mouse fibroblasts, the technique has been used to generate embryonic stem (ES)-cell-like pluripotent cells from a variety of cell types in other species, including primates and rat. It has become a popular means to reprogram somatic genomes into an embryonic-like pluripotent state, and a preferred alternative to somatic-cell nuclear transfer and somatic-cell fusion with ES cells. However, iPS cell reprogramming remains slow and inefficient. Notably, no live animals have been produced by the most stringent tetraploid complementation assay, indicative of a failure to create fully pluripotent cells. Here we report the generation of several iPS cell lines that are capable of generating viable, fertile live-born progeny by tetraploid complementation. These iPS cells maintain a pluripotent potential that is very close to ES cells generated from in vivo or nuclear transfer embryos. We demonstrate the practicality of using iPS cells as useful tools for the characterization of cellular reprogramming and developmental potency, and confirm that iPS cells can attain true pluripotency that is similar to that of ES cells.

Concise Review: Induced Pluripotent Stem Cells Versus Embryonic Stem Cells: Close Enough or Yet Too Far Apart?

“…iPSC must have convinced even the most skeptical minds of their developmental potential and pluripotency when tetraploid complementation resulted in viable adult mice [12,13]. It is a definite proof of principle that four transcription factors are able to modify a differentiated cell all the way to the pluripotent state of ESC.…”

“…Furthermore, when injected into blastocysts they should contribute to the embryo tissues, including the germ line. Ultimately, the ability of iPSC to form a whole animal via tetraploid complementation is a clear indication of iPSC pluripotency and a nearly identical state to ESC [12,13] (Fig. 1).…”

iPS : toutes les démonstrations scientifiques sont-elles absolument nécessaires ?

“…Every day in the lab people are worried about getting scooped ». Et voici, en juillet, la publication d'un scoop annoncé, la production de souris entièrement dérivées de cellules iPS, achevant ainsi la démonstration, rigoureuse à souhait maintenant, du caractère pluripotent de ces cellules [7][8][9]. Rien qui ne mérite vraiment publication dans des revues prestigieuses.…”

“…C'est ainsi que le caractère pluripotent des cellules ES murines, dérivées de la masse cellulaire interne du blastocyste pré-implantatoire a été démontré, il y a plus de vingt ans [10], ou, plus récemment, celui de cellules ES obtenues après transfert nucléaire. De l'autre, la production de cellules iPS par la technique maintenant classique et « ancienne » de Shinya Yamanaka [11], consistant en l'expression transitoire de quatre facteurs de transcription Oct4/Sox2/Klf4/cMyc à l'aide d'un vecteur viral, les cellules cibles étant, dans les trois articles évoqués ici, des fibroblastes murins embryonnaires [7][8][9]. On sait que ces iPS contribuent à la formation d'animaux chimères viables et fertiles ; restait à démontrer qu'elles avaient strictement les mêmes propriétés que les ES, et donc pouvaient « complémenter » un « embryon tétraploïde ».…”

iPS : des erreurs de jeunesse ?

“…Un des premiers défauts qui avait été relevé était la difficulté à établir des souris par complémentation de blastocystes tétraploïdes, le test ultime de la pluripotence. Mais finalement ce test a pu être réalisé, démontrant qu'il était possible d'obtenir à partir d'iPS murines des souris intégralement composées de tissus issus des iPS [4,15]. Le taux de succès de ce test était plus faible que pour les ES, suggérant la présence d'anomalies épigénétiques dans un certain nombre de lignées iPS.…”