Extracellular vesicles (EVs), such as exosomes and microvesicles, are released by different cell types and participate in physiological and pathophysiological processes. EVs mediate intercellular communication as cell‐derived extracellular signalling organelles that transmit specific information from their cell of origin to their target cells. As a result of these properties, EVs of defined cell types may serve as novel tools for various therapeutic approaches, including (a) anti‐tumour therapy, (b) pathogen vaccination, (c) immune‐modulatory and regenerative therapies and (d) drug delivery. The translation of EVs into clinical therapies requires the categorization of EV‐based therapeutics in compliance with existing regulatory frameworks. As the classification defines subsequent requirements for manufacturing, quality control and clinical investigation, it is of major importance to define whether EVs are considered the active drug components or primarily serve as drug delivery vehicles. For an effective and particularly safe translation of EV‐based therapies into clinical practice, a high level of cooperation between researchers, clinicians and competent authorities is essential. In this position statement, basic and clinical scientists, as members of the International Society for Extracellular Vesicles (ISEV) and of the European Cooperation in Science and Technology (COST) program of the European Union, namely European Network on Microvesicles and Exosomes in Health and Disease (ME‐HaD), summarize recent developments and the current knowledge of EV‐based therapies. Aspects of safety and regulatory requirements that must be considered for pharmaceutical manufacturing and clinical application are highlighted. Production and quality control processes are discussed. Strategies to promote the therapeutic application of EVs in future clinical studies are addressed.

ABSTRACT Bioinformatics tools are imperative for the in depth analysis of heterogeneous high‐throughput data. Most of the software tools are developed by specific laboratories or groups or companies wherein they are designed to perform the required analysis for the group. However, such software tools may fail to capture “what the community needs in a tool”. Here, we describe a novel community‐driven approach to build a comprehensive functional enrichment analysis tool. Using the existing FunRich tool as a template, we invited researchers to request additional features and/or changes. Remarkably, with the enthusiastic participation of the community, we were able to implement 90% of the requested features. FunRich enables plugin for extracellular vesicles wherein users can download and analyse data from Vesiclepedia database. By involving researchers early through community needs software development, we believe that comprehensive analysis tools can be developed in various scientific disciplines.

SUMMARY Senescent neural progenitor cells have been identified in brain lesions of people with progressive multiple sclerosis (PMS). However, their role in disease pathobiology and contribution to the lesion environment remains unclear. By establishing directly induced neural stem/progenitor cell (iNSC) lines from PMS patient fibroblasts, we studied their senescent phenotype in vitro . Senescence was strongly associated with inflammatory signaling, hypermetabolism, and the senescence associated secretory phenotype (SASP). PMS-derived iNSCs displayed increased glucose-dependent fatty acid and cholesterol synthesis, which resulted in the accumulation of cholesteryl ester-enriched lipid droplets. An HMG-CoA reductase-mediated lipogenic state was found to induce secretion of the SASP in PMS iNSC conditioned media via transcriptional regulation by cholesterol-dependent transcription factors. SASP from PMS iNSCs induced neurotoxicity. Chemical targeting of HMG-CoA reductase using the cholesterol-lowering drug simvastatin (SV) prevented SASP release and resulting neurotoxicity. Our findings suggest a disease-associated, cholesterol-related, hypermetabolic phenotype of PMS iNSCs that leads to neurotoxic signaling and is rescuable pharmacologically.

Ischemic stroke results in a loss of tissue homeostasis and integrity, the underlying pathobiology of which stems primarily from the depletion of cellular energy stores and perturbation of available metabolites 1 . Hibernation in thirteen-lined ground squirrels (TLGS), Ictidomys tridecemlineatus , provides a natural model of ischemic tolerance as these mammals undergo prolonged periods of critically low cerebral blood flow without evidence of central nervous system (CNS) damage 2 . Studying the complex interplay of genes and metabolites that unfolds during hibernation may provide novel insights into key regulators of cellular homeostasis during brain ischemia. Herein, we interrogated the molecular profiles of TLGS brains at different time points within the hibernation cycle via RNA sequencing coupled with untargeted metabolomics. We demonstrate that hibernation in TLGS leads to major changes in the expression of genes involved in oxidative phosphorylation and this is correlated with an accumulation of the tricarboxylic acid (TCA) cycle intermediates citrate, cis-aconitate, and α-ketoglutarate-αKG. Integration of the gene expression and metabolomics datasets led to the identification of succinate dehydrogenase (SDH) as the critical enzyme during hibernation, uncovering a break in the TCA cycle at that level. Accordingly, the SDH inhibitor dimethyl malonate (DMM) was able to rescue the effects of hypoxia on human neuronal cells in vitro and in mice subjected to permanent ischemic stroke in vivo . Our findings indicate that studying the regulation of the controlled metabolic depression that occurs in hibernating mammals may lead to novel therapeutic approaches capable of increasing ischemic tolerance in the CNS.

Epigenetic modifications that arise during plant and animal development, such as DNA and histone modification, are mostly reset during gamete formation, but some are inherited from the germline including those marking imprinted genes

SUMMARY Progressive multiple sclerosis (PMS) is characterized by a primary smouldering pathological disease process associated with a superimposed inflammatory activity. Cellular and molecular processes sustaining the pathobiology of PMS remain to be identified. We previously discovered senescence signatures in neural stem/progenitor cells (NSCs) from people with PMS. Applying direct reprogramming to generate directly induced NSCs (iNSCs) from somatic fibroblasts, we retain epigenetic information and observe hypomethylation of genes associated with lipid metabolic processes and IFN signalling only in PMS lines. Single-cell/nucleus transcriptomic and epigenetic profiling reveal an inflammatory, senescent-like, IFN-responsive radial glia (RG)-like cell subcluster mainly in PMS iNSCs that is driven by IFN-associated transcription factors. Lastly, we identify a population of senescent, IFN-responsive, disease-associated RG-like cells (DARGs) in the PMS brain that share pseudotime trajectories with iNSCs in vitro . We describe the existence of a non-neurogenic, dysfunctional DARG population that has the potential to fuel smouldering inflammation in PMS.

Abstract Tissue-resident macrophages exert critical but conflicting effects on the progression of coronavirus infections by secreting both anti-viral type I Interferons and tissue-damaging inflammatory cytokines. Steroids, the only class of host-targeting drugs approved for Covid19, indiscriminately suppress both responses, possibly impairing viral clearance, and provide limited clinical benefit. Here we set up a mouse in vitro co-culture system that reproduces the macrophage response to SARS-CoV2 seen in patients and allows quantitation of inflammatory and antiviral activities. We show that the NFKB-dependent inflammatory response can be selectively inhibited by ablating the lysine-demethylase LSD1, which additionally unleashed interferon-independent ISG activation and blocked viral egress through the lysosomal pathway. These results provide a rationale for repurposing LSD1 inhibitors, a class of drugs extensively studied in oncology, for Covid-19 treatment. One-Sentence Summary Targeting a chromatin-modifying enzyme in coronavirus infections curbs tissue-damage without affecting antiviral response

ABSTRACT SARS-CoV-2, a positive single-stranded RNA virus, interacts with host cell proteins throughout its life cycle. These interactions are necessary for the host to recognize and hinder the replication of SARS-CoV-2. For the virus, to translate, transcribe and replicate its genetic material. However, many details of these interactions are still missing. We focused on the proteins binding to the highly structured 5’ and 3’ end regions of SARS-CoV-2 RNA that were predicted by the cat RAPID algorithm to attract numerous proteins, exploiting RNA-Protein Interaction Detection coupled with Mass Spectrometry (RaPID-MS) technology. The validated interactors, which agreed with our predictions, include pseudouridine synthase PUS7 that binds to both ends of the viral RNA. Nanopore direct-RNA sequencing confirmed that the RNA virus is heavily modified, and PUS7 consensus regions were found in both SARS-CoV-2 RNA end regions. Notably, a modified site was detected in the viral Transcription Regulatory Sequence - Leader (TRS-L) and can influence the viral RNA structure and interaction propensity. Overall, our data map host protein interactions within SARS-CoV-2 UTR regions, pinpointing to a potential role of pseudouridine synthases and post-transcriptional modifications in the viral life cycle. These findings contribute to understanding virus-host dynamics and may guide the development of targeted therapies.

Neural stem cell (NSC) transplantation induces recovery in animal models of central nervous system (CNS) diseases. Although the replacement of lost endogenous cells was originally proposed as the primary healing mechanism of NSC grafts, it is now clear that transplanted NSCs operate via multiple mechanisms, including the horizontal exchange of therapeutic cargoes to host cells via extracellular vesicles (EVs). EVs are membrane particles trafficking nucleic acids, proteins, metabolites and metabolic enzymes, lipids and entire organelles. However, the function and the contribution of these cargoes to the broad therapeutic effects of NSCs is yet to be fully understood. Mitochondrial dysfunction is an established feature of several inflammatory and degenerative CNS disorders, most of which are potentially treatable with exogenous stem cell therapeutics. Herein we investigated the hypothesis that NSCs release and traffic functional mitochondria via EVs to restore mitochondrial function in target cells. Untargeted proteomics revealed a significant enrichment of mitochondrial proteins spontaneously released by NSCs in EVs. Morphological and functional analyses confirmed the presence of ultrastructurally intact mitochondria within EVs (Mito-EVs) with conserved membrane potential and respiration. We found that the transfer of Mito-EVs to mtDNA-deficient L929 Rho0 cells rescued mitochondrial function and increased Rho0 cell survival. Furthermore, the incorporation of Mito-EVs into inflammatory professional phagocytes restored normal mitochondrial dynamics and cellular metabolism and reduced the expression of pro-inflammatory markers in target cells. When transplanted in an animal model of multiple sclerosis, exogenous NSCs actively transferred mitochondria to mononuclear phagocytes and induced a significant amelioration of clinical deficits. Our data provide the first evidence that NSCs deliver functional mitochondria to target cells via Mito-EVs, paving the way for the development of novel (a)cellular approaches aimed at restoring mitochondrial dysfunction not only in multiple sclerosis, but also in degenerative neurological diseases.

RNA molecules undergo a vast array of chemical post-transcriptional modifications (PTMs) that can affect their structure and interaction properties. To date, over 150 naturally occurring PTMs have been identified, however the overwhelming majority of their functions remain elusive. In recent years, a small number of PTMs have been successfully mapped to the transcriptome using experimental approaches relying on high-throughput sequencing. Oxford Nanopore direct-RNA sequencing (DRS) technology has been shown to be sensitive to RNA modifications. We developed and validated Nanocompore, a robust analytical framework to evaluate the presence of modifications in DRS data. To do so, we compare an RNA sample of interest against a non-modified control sample. Our strategy does not require a training set and allows the use of replicates to model biological variability. Here, we demonstrate the ability of Nanocompore to detect RNA modifications at single-molecule resolution in human polyA+ RNAs, as well as in targeted non-coding RNAs. Our results correlate well with orthogonal methods, confirm previous observations on the distribution of N6-methyladenosine sites and provide novel insights into the distribution of RNA modifications in the coding and non-coding transcriptomes. The latest version of Nanocompore can be obtained at https://github.com/tleonardi/nanocompore/