Les cellules humaines pluripotentes de troncs (hPSCs), y compris les cellules souches embryonnaires humaines (CSEh) et induites des cellules souches pluripotentes (de hiPSCs), ont la capacité d'auto-renouvellement et la capacité de se différencier en cellules des trois couches germinales embryonnaires ^1,2. En raison de ces caractéristiques, hPSCs fournissent une source précieuse et illimité pour la production de génération et évolutive de types de cellules pathologiques pertinentes pour la modélisation de la maladie humaine ^3-5, pour criblage à haut débit de la drogue et de toxicité des essais ^6,7 et potentiellement pour des applications cliniques ⁸ . Génération de cardiomyocytes de hPSCs offre la possibilité d'étudier spécifiquement les mécanismes de maladies cardio-vasculaires humaines complexes et leurs traitements possibles, déjà au-delà de la portée de nos capacités en raison de l'absence de modèles animaux pertinents et / ou la disponibilité de tissus primaires touchés.

Toutes les applications précitées de hPSCs necessitate la production d'un nombre massif de cardiomyocytes hautement enrichis et fonctionnels. Ainsi, la disponibilité d'une manière efficace, reproductible et évolutive in vitro protocole de différenciation cardiaque approprié pour plusieurs lignes HPSC est crucial. Protocoles de différenciation des cardiomyocytes classiques ont utilisé différentes stratégies telles que la formation de corps embryoïdes ^9, les techniques de co-culture ^10, l' induction avec des cocktails de cytokines ¹¹ et méthodes de protéine de transduction ^12. En dépit des progrès réalisés dans ces techniques, qui souffrent le plus encore d'une mauvaise efficacité, exigent des facteurs de croissance coûteux, ou d'offrir l'universalité limitée lorsque l'on tente d'utiliser plusieurs lignes HPSC. À ce jour, ces défis ont fixé des limites à la production de cardiomyocytes HPSC dérivées pour les études de thérapie cellulaire dans des modèles animaux, ainsi que dans l'industrie pharmaceutique pour la découverte de médicaments ^13. Par conséquent, le développement de techniques robustes et abordables pour les grandsproduction -scale de cardiomyocytes fonctionnels HPSC dérivés dans les systèmes de culture évolutive serait largement faciliter leurs applications commerciales et cliniques.

Dans ce manuscrit, nous rapportons le développement d'un système de différenciation cardiaque rentable et intégrée avec une grande efficacité, la reproductibilité et l'applicabilité de CSEh et hiPSCs générés à partir d'une variété de sources et des méthodes de culture, y compris une méthode pour la production à grande échelle de très populations enrichies de cardiomyocytes HPSC dérivées en utilisant un bioréacteur. De plus, nous avons optimisé ce protocole pour les lignes HPSC non adaptées à feeder culture cellulaire libre et / ou simple, comme hiPSCs nouvellement établies ou de grandes cohortes de lignes HPSC pertinentes à l'analyse du mécanisme de la maladie.