Cultivar las células primarias epiteliales nasales de niños y reprogramar en células madre pluripotentes inducidas

Células madre pluripotentes inducidas a partir de muestras humanas (hiPSCs) son una tecnología en rápido desarrollo de la investigación de células madre. Ellos ofrecen una alternativa a la investigación con células madre embrionarias (células madre) con muchos menos inconvenientes éticos y morales ^1,2. Aunque no son idénticos a epigenetically CMEh ^3-5, hiPSCs ofrecen una forma única para modelar desarrollo y la enfermedad fenotipos, y que se pueden derivar de tejidos relevantes para el estado de la enfermedad ^5-8. Se están explorando constantemente nuevos métodos de generación de hiPSCs para identificar tipos de células óptimas para empezar, como una manera de preparar iPSCs GMP calidad adecuadas para el trasplante, y también para aumentar la rapidez y la eficacia del proceso de reprogramación ^6,9-11.

Las células epiteliales de las vías respiratorias son fundamentales en el desarrollo de la inflamación alérgica ^12, y el epitelio es un importante motor de las respuestas alérgicas y remodelación de las vías a través de la interacción con Immune y del estroma células. El epitelio de la vía aérea juega un papel esencial en el origen y persistencia de enfermedades pulmonares tales como asma. Sin embargo, las células epiteliales de las vías respiratorias inferiores son difíciles de obtener en un entorno clínico, en especial a partir de pacientes de control sanos y los niños. Los datos de varios estudios apoyan la premisa de que las células epiteliales de la mucosa nasal son un indicador válido y práctico para las células epiteliales de la vía aérea inferior ^13-20, especialmente en el estudio de las respuestas a los contaminantes del aire y los alergenos. La mucosa nasal se compone de más del 90% de las células epiteliales de las vías aéreas ciliadas y el muestreo de estas células epiteliales nasales (CNE) se puede realizar fácilmente en niños a partir de cuatro o cinco años, ya que es menos invasivo que otras técnicas de muestreo de células / tejidos y está asociado con un riesgo mínimo de efectos adversos tales como la infección ^20-23. Ofrece una forma rápida y sencilla a la muestra tanto en niños sanos y enfermos, sin tiempo, innecesaria, ya menudo dolorosa procedi broncoscopiares que requieren sedación. Estudios previos han encontrado que los subtipos de enfermedad relacionados con la gravedad del asma se pueden distinguir tanto en la mucosa nasal, así como muestras de células bronquiales tomadas de niños asmáticos, y la expresión génica entre los dos tipos de tejido fue similar en aproximadamente 90% de los genes no ubicuos ^{22 , 24.} Como fuente para iPSCs, CNE ofrecen ventajas sobre otros tipos de células utilizadas con frecuencia. Los fibroblastos se utilizan a menudo para la generación de IPSC, pero aunque estas células pueden cultivarse fácilmente a partir de una biopsia de la piel, este proceso normalmente requiere anestesia local, una incisión, y las suturas, y se asocia con algún riesgo de infección. Por lo tanto, obtener el consentimiento informado de los pacientes de este tipo de biopsia puede ser difícil ^25. Una alternativa a los fibroblastos son células mononucleares de sangre periférica (PBMCs). Sin embargo, puede ser difícil de obtener sangre suficiente para la generación de IPSC de pacientes pediátricos. Además, existen limitaciones de aguas abajo apcomplicaciones de fibroblastos y células iPS derivadas de células sanguíneas, especialmente su capacidad de diferenciación de ciertos tipos de células ^5,26. Por lo tanto, dada la accesibilidad relativa y el bajo riesgo de efectos secundarios después de su recolección, CNE representan una fuente ideal de células para la generación de IPSC de la población pediátrica.

iPSCs han recibido mucha atención recientemente como una plataforma para el estudio del desarrollo humano, la generación de nuevos modelos de enfermedad, y como una fuente potencial de células para terapias personalizadas. Antes de que el pleno potencial de esta tecnología se puede realizar, las bases moleculares del proceso de reprogramación necesitan ser dilucidado, pero por ahora este protocolo y los procedimientos descritos en aclararán los estudios de investigación se centraron en las exposiciones de las vías respiratorias, así como proporcionar una plataforma para estudiar los efectos de la medicina personalizada que involucra células iPS.

El trabajo de colaboración de varios laboratorios ha llevado a la generation de una técnica con éxito, no sólo para el muestreo de la mucosa nasal, pero también el cultivo de los CNE, y la reprogramación de estas células a iPSCs ^23. En este artículo se presenta un esquema de un protocolo para el muestreo óptimo, el cultivo, y las condiciones de reprogramación.