Cultiver des cellules primaires épithéliales nasales des enfants et des Reprogrammer dans les cellules souches pluripotentes induites

Les cellules souches pluripotentes induites à partir d'échantillons humains (hiPSCs) sont une technologie en développement rapide de la recherche sur les cellules souches. Ils offrent une alternative aux cellules souches embryonnaires (hESC) la recherche avec beaucoup moins inconvénients éthiques et morales ^1,2. Bien qu'ils ne sont pas épigénétique identique à CSEh ^3-5, hiPSCs offrent un moyen unique de modéliser le développement et les maladies phénotypes, et ils peuvent être dérivés de tissus pertinents à l'état de la maladie ^5-8. De nouvelles méthodes de hiPSCs générant sont constamment à l'étude pour identifier les types de cellules optimales pour commencer, comme un moyen de préparer CSPi GMP qualité convenant à la transplantation, et aussi pour augmenter la rapidité et l' efficacité du processus de reprogrammation ^6,9-11.

Les cellules épithéliales des voies respiratoires sont essentielles dans le développement de l' inflammation allergique ^12, et l'épithélium est un moteur important de réactions allergiques et remodelage des voies aériennes par l' interaction avec immune stromales et les cellules. L'épithélium des voies respiratoires joue un rôle essentiel dans l'origine et la persistance des maladies pulmonaires telles que l'asthme. Toutefois, les cellules epitheliales des voies respiratoires inférieures sont difficiles à obtenir dans un environnement clinique, en particulier chez des patients et des enfants témoins en bonne santé. Les données de plusieurs études soutiennent l'hypothèse que les cellules épithéliales de la muqueuse nasale sont une procuration valide et pratique pour les voies respiratoires inférieures des cellules épithéliales ^13-20, en particulier lors de l' étude des réponses aux polluants atmosphériques et les allergènes. La muqueuse nasale se compose de plus de 90% des cellules épithéliales des voies respiratoires ciliées et échantillonner ces cellules épithéliales nasales (PEN) peut être facilement réalisée chez les enfants aussi jeunes que quatre ou cinq ans, car elle est moins invasive que les autres / techniques d'échantillonnage des tissus cellulaires et est associé à un risque minimal d'effets indésirables tels qu'une infection ^20-23. Il offre un moyen simple et rapide pour échantillonner les enfants sains et malades sans long, inutile, et souvent douloureuse procedu bronchoscopieres qui nécessitent une sédation. Des études antérieures ont montré que les sous – types de maladies liées à la sévérité de l' asthme , on peut distinguer à la fois la muqueuse nasale, ainsi que des échantillons de cellules bronchiques prélevées sur les enfants asthmatiques, et l' expression génique entre les deux types de tissus était similaire chez environ 90% des gènes non omniprésents ^{22 , 24.} En tant que source pour CSPi, NECs offrent des avantages par rapport aux autres types de cellules fréquemment utilisées. Les fibroblastes sont souvent utilisées pour la production COPSi, mais, bien que ces cellules peuvent facilement être mises en culture à partir d'une biopsie de la peau, ce procédé nécessite généralement une anesthésie locale, une incision, et des sutures, et est associée à un risque d'infection. Par conséquent, l' obtention du consentement éclairé des patients pour ce type de biopsie peut être difficile ^25. Une alternative aux fibroblastes sont des cellules mononucléaires du sang périphérique (CMSP). Cependant, il peut être difficile d'obtenir suffisamment de sang pour la génération COPSi des patients pédiatriques. En outre, il existe des limitations en aval du point d'accèsplications pour les fibroblastes et les cellules sanguines iPSCs dérivés, en particulier leur capacité de différenciation de certains types cellulaires ^5,26. Par conséquent, compte tenu de l'accessibilité relative et le faible risque d'effets secondaires après leur collecte, NECs représentent une source cellulaire idéal pour la génération iPSC des populations pédiatriques.

CSPi ont reçu beaucoup d'attention récemment en tant que plate-forme pour l'étude du développement humain, générant de nouveaux modèles de maladies, et comme une source potentielle de cellules pour des thérapies personnalisées. Avant tout le potentiel de cette technologie peut être réalisée, les bases moléculaires du processus de reprogrammation doivent être élucidés, mais pour l'instant ce protocole et les procédures décrites dans les élucideront les études de recherche ont porté sur l'exposition des voies respiratoires, ainsi que de fournir une plate-forme étudier les effets de la médecine personnalisée impliquant CSPi.

Le travail de collaboration de plusieurs laboratoires a conduit à la generation d'une technique efficace non seulement pour l' échantillonnage de la muqueuse nasale, mais aussi la mise en culture PEN, et la reprogrammation de ces cellules à ²³ iPSCs. Cet article donne un aperçu d'un protocole d'échantillonnage optimal, la culture, et les conditions de reprogrammation.