Eric E. Bouhassira, Ph.D.

El Dr. Eric E. Bouhassira se incorporó a la Facultad de Medicina Albert Einstein en 1990. Comenzó a estudiar las células madre embrionarias humanas en 2001. Es director del Centro de Investigación de Células Madre Embrionarias Humanas de la facultad de medicina y profesor de medicina y biología celular. La investigación del Dr. Bouhassira se centra en el desarrollo de células madre hematopoyéticas (formadoras de sangre) que puedan diferenciarse en glóbulos rojos, células T, plaquetas y todos los demás tipos de células que componen la sangre. Este trabajo podría ayudar potencialmente a los pacientes que necesitan transfusiones y también salvar vidas al ampliar la diversidad inmunológica de las células madre hematopoyéticas disponibles para trasplantes. El Dr. Bouhassira también está interesado en la regulación epigenética en el linaje eritroide y hematopoyético, con especial atención a la replicación y metilación del ADN. El Dr. Bouhassira recibió sus títulos de licenciatura, maestría y doctorado de la Universidad Pierre et Marie Curie en París, Francia. El Dr. Bouhassira también ocupa la Cátedra Ingeborg e Ira Rennert en Biología de Células Madre y Medicina Regenerativa.

Protocolos clínicos actuales

1. Producción de glóbulos rojos in vitro
2. Estudio piloto de viabilidad de terapias para la anemia falciforme y la talasemia
3. Secuenciación de cuarteto y fases genómicas

  Bibliografía completa:  https://www.ncbi.nlm.nih.gov/myncbi/14gVia2i54M5O/bibliography/public/

Áreas de investigación:

Desarrollo de métodos para producir glóbulos rojos cultivados a partir de células madre hematopoyéticas y de células madre pluripotentes.

Los avances en los métodos de cultivo celular han abierto la posibilidad de fabricar glóbulos rojos (RBC) para transfusiones. Hemos desarrollado métodos para producir una gran cantidad de glóbulos rojos a partir de células madre hematopoyéticas y de células madre pluripotentes. Mediante un análisis detallado de la expresión de la cadena de globina, fuimos los primeros en demostrar que la diferenciación de hESC e iPSC en células eritroides recapitula fielmente las etapas embrionarias y fetales de la eritropoyesis humana, pero no produce glóbulos rojos con un fenotipo adulto. También demostramos que las células eritroides en etapa fetal derivadas de células pluripotentes pueden enuclearse in vitro . Desde estos primeros estudios, otros han observado que las células producidas a partir de células pluripotentes son inmaduras en el desarrollo en muchos otros linajes. Encontrar métodos para producir células maduras en el desarrollo a partir de células madre pluripotentes se ha convertido en un foco central de muchos laboratorios, incluido el mío. Recientemente obtuvimos financiación del NIH para aplicar nuestros métodos de cultivo avanzados y traducir nuestros resultados en un producto comercial mediante el desarrollo de un panel de líneas IPSC de pacientes portadores de grupos sanguíneos muy raros que se pueden utilizar como donantes universales para transfusiones y como glóbulos rojos reactivos que se utilizarán para tipificar anticuerpos en pacientes aloinmunizados con enfermedad de células falciformes.

1.    Olivier EN, Qiu C, Velho M, Hirsch RE, Bouhassira EE. Producción a gran escala de glóbulos rojos embrionarios a partir de células madre embrionarias humanas. Exp Hematol. Diciembre 2006;34(12):1635-42. PMID: 17157159 Citado por 161 

2. Qiu C, Olivier EN, Velho M, Bouhassira EE. Interruptores de globina en glóbulos rojos fetales definitivos y primitivos del saco vitelino producidos a partir de células madre embrionarias humanas . Sangre. 2008; 111(4):2400-8. PMID: 18024790 Citado por 154

3. Wang K, Guzman AK, Yan Z, Zhang S, Hu MY, Hamaneh MB, Yu YK, Tolu S, Zhang J, Kanavy HE, Ye K, Bartholdy B, Bouhassira EE. La reprogramación de frecuencia ultraalta de células madre hematopoyéticas individuales a largo plazo produce células madre pluripotentes inducidas por variantes somáticas bajas. Rep. Celular 5 de marzo de 2019;26(10):2580-2592.e7 PMID: 30840883 Citado por 2

4. Olivier EN, Zhang S, Yan Z, Suzuka S, Roberts K, Wang K, Bouhassira EE. RED, un método robusto de diferenciación eritroide sin albúmina para producir glóbulos rojos enucleados a partir de células madre pluripotentes humanas y adultas. Exp Hematol. 2019 Jul;75:31-52.e15 PMID: 31176681

5.     Olivier EN, Wang K, Grossman J, Mahmud N, Bouhassira EE. Diferenciación de células madre pluripotentes inducidas de babuino (Papio anubis) en glóbulos rojos enucleados. Células. 19 de octubre de 2019;8(10).PMID: 31635069.

Terapia génica para las hemoglobinopatías

 La terapia génica basada en lentivirus para las hemoglobinopatías está alcanzando su madurez. Hemos contribuido a este campo estudiando a nivel de ciencia básica las principales causas del silenciamiento de transgenes en células eritroides. Utilizando el método RMCE hemos demostrado que en las células eucariotas, el silenciamiento no es causado principalmente por la integración cerca de la heterocromatina sino más bien por interferencias transcripcionales entre los transgenes y secuencias vecinas. Al estudiar casetes que estaban desprovistos de cualquier dinucleótido CpG o que estaban premetilados antes de la integración, pudimos demostrar que la metilación del ADN no es necesaria para el silenciamiento sino que confiere una memoria epigenética.

También demostramos que la inclusión de aisladores en los casetes de terapia génica era un arma de doble filo, ya que estos elementos pueden prevenir el silenciamiento y la mutagénesis insercional en algunos loci genéticos, pero también pueden causar silenciamiento y mutagénesis insercional en otros lugares. Algunos de estos hallazgos científicos básicos se aplicaron para diseñar los casetes de terapia génica que se utilizaron, en colaboración con el laboratorio Leboulch, para proporcionar la primera prueba de principio en ratones de que la terapia génica podría usarse para curar la anemia de células falciformes. Estos vectores están siendo probados actualmente por BlueBird therapeutics en ensayos clínicos humanos que han tenido resultados alentadores.

1.    Feng YQ, Warin R, Li T, Olivier E, Besse A, Lobell A, Fu H, Lin CM, Aladjem MI, Bouhassira EE. (2005): El humanob-La región de control del locus de globina puede silenciar y activar la expresión genética. Revista de Biología Molecular y Genética. 25: (10):3864-74. PMID: 15870261 Citado por 44

2.    Feng YQ, Desprat R, Fu H, Olivier E, Lin CM, Lobell A, Gowda SN, Aladjem MI, Bouhassira EE. (2006). La metilación del ADN respalda la memoria epigenética intrínseca en células de mamíferos.Revista de Genetología. 2006 Epub 28 de abril de 2006. PMID: 16683039 Citado por 75

3.    Pawliuk R., KA Westerman, ME Fabry, E Payen, R Tighe, EE Bouhassira, SA Acharya, J Ellis, IM London, CJ Eaves, RK Humphries, Y Beuzard, RL Nagel, P Leboulch (2001): Corrección de la enfermedad de células falciformes en modelos de ratones transgénicos mediante terapia génica. Ciencia 294:2368-71. PMID: 11743206 Citado por 574 

4.    Boulad F, Maggio A, Xiuyan Wang X, Moi P, Acuto S, Kogel F, Takpradit A, Prockop S, Mansilla-Soto J, Cabriolu A, Odak A. Thummar K, Du F, Shen L, Raso s, Barone R, Di Maggio R, Pitrolo L, Giambona A, Mingoia M, Everett JK, Hokama P, Roche A, Cantu A, Adhikari H, Reddy S, Bouhassira EE, Mohandas N, Bushman FD, Rivière I, Sadelain M (2001) Terapia lentiviral génica con globina con acondicionamiento de intensidad reducida en adultos con β-talasemia: un ensayo de fase 1. Nat Med. 2022 de enero; 28 (1): 63-70.

Desarrollo del concepto de intercambio de casetes mediado por recombinasa y puerto seguro

La transducción lentiviral, la transfección estable y la transgénesis dan como resultado una integración aleatoria de transgenes que conduce a efectos de posición positivos o negativos. Los efectos de posición complican enormemente la terapia génica, así como la interpretación de la mayoría de los experimentos de transfección o transducción estables. Para eliminar estos problemas, hemos desarrollado RMCE, un método que permite la integración específica de casetes en ubicaciones cromosómicas predeterminadas en células de mamíferos. Hemos utilizado el método ampliamente para comprender mejor la base molecular de los efectos de posición en las células eritroides (véase más arriba). Muchos otros laboratorios, en todo el mundo, han adoptado RMCE y lo han adaptado a muchos tipos de células y muchos organismos. Se han publicado más de 500 estudios que aprovechan RMCE.

            El uso del RMCE nos llevó a desarrollar el concepto de puertos seguros como un método eficiente para realizar terapia génica de manera segura y rentable, sin tener que diseñar y probar un vector novedoso o una estrategia de edición génica para cada mutación en cada gen humano defectuoso. Demostramos el concepto corrigiendo la alfa-talasemia en células madre pluripotentes inducidas mediante la orientación de construcciones hacia el gen AAVS1.

1.    Bouhassira EE., K Westerman, P Leboulch: (1997) Comportamiento transcripcional de elementos LCR integrados en el mismo locus cromosómico por RMCE. Sangre, 90: 3332-3244. PMID: 9345015 Citado por 177

2.    Feng YQ, Seibler J, Alami R, Eisen A, Fiering SN, Bouhassira EE: (1999) Integración cromosómica de sitio específico en células de mamíferos: intercambio de casetes mediado por recombinasa CRE altamente eficiente. J. Mol. Biol. 292 (4): 779-785. PMID: 10525404 Citado por 249

3.     Chang CJ y Bouhassira EE. Corrección de la α-talasemia en células iPS mediada por la nucleasa de dedos de zinc . Blood. 2012; 8 de noviembre; 120(19):3906-14. PMID: 23002118 Citado por 100

Base molecular de la púrpura trombocitopénica trombótica

En colaboración con el Dr. Han-Mou Tsai, hemos demostrado que ADAMTS13 es responsable de la PTT congénita, que se podrían generar formas de la proteína resistentes a los autoanticuerpos, que ADMTS13 se expresa predominantemente en células estrelladas y hemos explorado algunos de los mecanismos moleculares asociados con niveles bajos de expresión de ADAMTS13 en la población humana. 

1.    Levy GG, Nichols WC, Lian EC, Foroud T, McClintick JN, McGee BM, Yang AY, Siemieniak DR, Stark KR, Gruppo R, Sarode R, Shurin SB, Chandrasekaran V, Stabler SP, Sabio H, Bouhassira EE, Upshaw JD Jr, Ginsburg D, Tsai HM. Las mutaciones en un miembro de la familia de genes ADAMTS causan púrpura trombocitopénica trombótica.Nature. 2001; 413(6855):488-94. PMID: 11586351. Citado por 1683

2.    Zhou W, Dong L, Ginsburg D, Bouhassira EE, Tsai HM. Las variantes enzimáticamente activas de ADAMTS13 no son inhibidas por los autoanticuerpos anti-ADAMTS13: ¿una nueva estrategia terapéutica? Revista de química biológica. 2005; 280(48):39934-41. PMID: 16203734   Citado por 59 

3.    Zhou W, Inada M, Lee TP, Benten D, Lyubsky S, Bouhassira EE, Gupta S, Tsai HM. ADAMTS13 se expresa en células estrelladas hepáticas. Investigación de laboratorio; Revista de métodos técnicos y patología. 2005; 85(6):780-8. PMID: 15806136 Citado por 162 

4.    Zhou W, Bouhassira EE, Tsai HM. Un retrotransposón IAP en el gen ADAMTS13 del ratón crea proteínas variantes de ADAMTS13 que son menos efectivas en la escisión de los multímeros del factor von Willebrand. Sangre. 2007; 110(3):886-93. PMID: 17426255 Citado por 38

Caracterización del tiempo de replicación y de los orígenes de la replicación en células eritroides primarias humanas

La transcripción génica está regulada por factores de transcripción y por la estructura de la cromatina. Utilizando el método de intercambio de casetes mediado por recombinasa (RMCE) y transgenes de b -globina como modelo, demostramos que el momento de replicación desempeña un papel fundamental en la expresión génica en algunos loci genéticos de las células eritroides. Esto nos impulsó a investigar los mecanismos que regulan el momento de replicación en los eritroblastos basófilos. En colaboración con los laboratorios Schildkraut y Mieg, desarrollamos el método TimEX y TimEX-seq para medir el momento de replicación en todo el genoma utilizando microarreglos en mosaico y secuenciación masiva paralela. Aplicamos estos métodos para generar mapas de todo el genoma del momento de replicación en varios tipos de células que demostraron que el momento de replicación está regulado de forma muy estricta en las células de mamíferos y que el momento de replicación y los niveles de expresión génica están muy estrechamente vinculados.

En colaboración con el laboratorio de Aladjem, también desarrollamos métodos para generar perfiles específicos de alelos de tiempos de replicación y orígenes de replicación. Utilizando estos mapas y un novedoso enfoque analítico, demostramos que los dos homólogos cromosómicos se replican con unos pocos minutos de diferencia en aproximadamente el 92% del genoma, pero que aproximadamente el 8% del genoma se replica de forma asincrónica. La asincronía está asociada con la expresión monoalélica aleatoria de impronta y la proximidad a grandes variantes estructurales. También demostramos que una asimetría en la distribución de nucleótidos, que aumenta la propensión de los orígenes a desenrollarse y adoptar una estructura de ADN no B, en lugar de la capacidad de formar cuádruplex G4, está directamente asociada con la actividad de los orígenes. Este trabajo también condujo al desarrollo de GenPlay, una potente aplicación de análisis y exploración del genoma en código abierto, en JAVA, que está disponible en línea y que actualmente utilizan más de 100 laboratorios en todo el mundo.

1. Fu H., Lixin W., Lin CH, Singhania S, Bouhassira EE, Aladjem MI. Los replicadores humanos pueden prevenir el silenciamiento de genes . Nature Biotech. 2006, 24(5):572-6. PMID: 16604060 Citado por 37

2. Desprat R, Thierry-Mieg D, Lailler N, Lajugie J, Schildkraut C, Thierry-Mieg J, Bouhassira EE. Programa dinámico predecible de sincronización de la replicación del ADN en células humanas. Genome Research. Diciembre de 2009;19(12):2288-99. PMID: 19767418 Citado por 117

3.    Mukhopadhyay R, Lajugie J, Fourel N, Selzer A, Schizas M, Bartholdy B, Mar J, Lin CM, Martin MM, Ryan M, Aladjem MI y Bouhassira EE. El perfil genómico específico de alelos en eritroblastos primarios humanos revela la organización del programa de replicación.PLoS Genet. 1 de mayo de 2014;10(5):e1004319. PMID: 24787348 Citado por 42 

4. Bartholdy B, Mukhopadhyay R, Lajugie J, Aladjem MI, Bouhassira EE. Análisis específico de alelos de los orígenes de la replicación del ADN en células de mamíferos. Nat Commun. 19 de mayo de 2015;6:7051. PMID: 25987481 Citado por 32