Abstract Significant improvement in the understanding of mesenchymal stem cell (MSC) biology has opened the way to their clinical use. However, concerns regarding the possibility that MSCs undergo malignant transformation have been raised. We investigated the susceptibility to transformation of human bone marrow (BM)–derived MSCs at different in vitro culture time points. MSCs were isolated from BM of 10 healthy donors and propagated in vitro until reaching either senescence or passage (P) 25. MSCs in the senescence phase were closely monitored for 8 to 12 weeks before interrupting the cultures. The genetic characterization of MSCs was investigated through array-comparative genomic hybridization (array-CGH), conventional karyotyping, and subtelomeric fluorescent in situ hybridization analysis both before and after prolonged culture. MSCs were tested for the expression of telomerase activity, human telomerase reverse transcriptase (hTERT) transcripts, and alternative lengthening of telomere (ALT) mechanism at different passages. A huge variability in terms of proliferative capacity and MSCs life span was noted between donors. In eight of 10 donors, MSCs displayed a progressive decrease in proliferative capacity until reaching senescence. In the remaining two MSC samples, the cultures were interrupted at P25 to pursue data analysis. Array-CGH and cytogenetic analyses showed that MSCs expanded in vitro did not show chromosomal abnormalities. Telomerase activity and hTERT transcripts were not expressed in any of the examined cultures and telomeres shortened during the culture period. ALT was not evidenced in the MSCs tested. BM-derived MSCs can be safely expanded in vitro and are not susceptible to malignant transformation, thus rendering these cells suitable for cell therapy approaches. [Cancer Res 2007;67(19):9142–9]

We report a recurrent microdeletion syndrome causing mental retardation, epilepsy and variable facial and digital dysmorphisms. We describe nine affected individuals, including six probands: two with de novo deletions, two who inherited the deletion from an affected parent and two with unknown inheritance. The proximal breakpoint of the largest deletion is contiguous with breakpoint 3 (BP3) of the Prader-Willi and Angelman syndrome region, extending 3.95 Mb distally to BP5. A smaller 1.5-Mb deletion has a proximal breakpoint within the larger deletion (BP4) and shares the same distal BP5. This recurrent 1.5-Mb deletion contains six genes, including a candidate gene for epilepsy (CHRNA7) that is probably responsible for the observed seizure phenotype. The BP4–BP5 region undergoes frequent inversion, suggesting a possible link between this inversion polymorphism and recurrent deletion. The frequency of these microdeletions in mental retardation cases is ∼0.3% (6/2,082 tested), a prevalence comparable to that of Williams, Angelman and Prader-Willi syndromes.

ABSTRACT Split-Hand/Foot Malformation type 3 (SHFM3) is a congenital limb malformation associated with tandem duplications at the LBX1 / FGF8 locus. Yet, the disease patho-mechanism remains unsolved. Here we investigated the functional consequences of SHFM3-associated rearrangements on chromatin conformation and gene expression in vivo in transgenic mice. We show that the Lbx1 / Fgf8 locus consists of two separate, but interacting, regulatory domains. Re-engineering of a SHFM3-associated duplication and a newly reported inversion in mice resulted in restructuring of the chromatin architecture. This led to an ectopic activation of the Lbx1 and Btrc genes in the apical ectodermal ridge (AER) in an Fgf8- like pattern. Artificial repositioning of the AER-specific enhancers of Fgf8 was sufficient to induce misexpression of Lbx1 and Btrc . We provide evidence that the SHFM3 phenotype is the result of a combinatorial effect on gene misexpression and dosage in the developing limb. Our results reveal new insights into the molecular mechanism underlying SHFM3 and provide novel conceptual framework for how genomic rearrangements can cause gene misexpression and disease.