Cultiveren primaire nasale epitheelcellen van Kinderen en Programmeer in geïnduceerde pluripotente stamcellen

Geïnduceerde pluripotente stamcellen uit menselijke monsters (hiPSCs) zijn een snel ontwikkelende technologie van stamcelonderzoek. Ze bieden een alternatief voor embryonale stamcellen (hESC) onderzoek met veel minder ethische en morele bezwaren ^1,2. Hoewel ze niet epigenetisch identiek hESCs ^3-5, hiPSCs bieden een unieke manier om ontwikkeling en ziekte fenotypes modelleren, en ze kunnen worden afgeleid van weefsels naar de ziektetoestand ^5-8 relevant. Nieuwe methoden voor het genereren hiPSCs worden voortdurend onderzocht om optimale celtypen te beginnen identificeren als een manier om GMP-kwaliteit iPSCs geschikt voor transplantatie te bereiden, en om de tijdigheid en efficiëntie van de herprogrammeringsproces ^6,9-11 verhogen.

Epitheelcellen zijn cruciaal voor de ontwikkeling van allergische ontsteking ¹² en het epitheel is een belangrijke oorzaak van allergische reacties en luchtwegremodellering door interactie met immune en stromale cellen. Het luchtwegepitheel speelt een essentiële rol bij het ontstaan ​​en voortduren van longziekten zoals astma. De geringere epitheelcellen moeilijk te verkrijgen in een klinische omgeving, vooral van gezonde controle patiënten en kinderen. Gegevens uit verschillende studies ondersteunen de vooronderstelling dat epitheliale cellen van het neusslijmvlies zijn van een geldig en praktische proxy voor de lagere luchtwegen epitheelcellen ^13-20, in het bijzonder bij het ​​bestuderen van de reacties op luchtverontreinigende stoffen en allergenen. Het neusslijmvlies bestaat uit meer dan 90% haartjes bedekte epitheelcellen en bemonstering deze nasale epitheelcellen (NEM) kan gemakkelijk worden uitgevoerd bij kinderen vanaf de leeftijd van vier of vijf, omdat die minder invasief dan andere cellen / weefsels bemonsteringstechnieken en geassocieerd met een minimale kans op bijwerkingen zoals een infectie ^20-23. Het biedt een snelle en eenvoudige manier om zowel gezonde als zieke kinderen zonder lange, onnodige en vaak pijnlijke bronchoscopie procedu proevenres die sedatie noodzakelijk. Eerdere studies hebben aangetoond dat ziekte subtypes in verband met de ernst van astma kan worden onderscheiden in zowel de nasale mucosa en bronchiale cellen monsters van astmatische kinderen en genexpressie tussen de twee weefseltypen was vergelijkbaar in ongeveer 90% van de niet-ubiquitous genen ^{22 , 24.} Als bron voor iPSCs, NEC's bieden voordelen ten opzichte van andere vaak gebruikt celtypen. Fibroblasten worden vaak gebruikt voor iPSC generatie, maar hoewel deze cellen gemakkelijk gekweekt uit een huidbiopsie kan dit proces vereist gewoonlijk plaatselijke verdoving, een incisie, en hechtdraden, en is geassocieerd met een risico op infectie. Derhalve verkrijgen geïnformeerde toestemming van patiënten voor dit type biopsie kan lastig ²⁵ worden. Een alternatief voor fibroblasten perifeer bloed mononucleaire cellen (PBMC). Het kan echter moeilijk zijn om voldoende bloed iPSC generatie verkrijgen bij pediatrische patiënten. Daarnaast zijn er beperkingen van stroomafwaartse appassingen voor fibroblast en bloed cel afkomstige iPSCs, met name hun differentiatie capaciteit om bepaalde celtypen ^5,26. Daarom, gezien de relatieve bereikbaarheid en de lage risico op bijwerkingen na hun collectie, NEC's vormen een ideale mobiele bron voor iPSC generatie van pediatrische populaties.

iPSCs hebben veel aandacht kreeg onlangs als een platform voor de studie van de menselijke ontwikkeling, het genereren van nieuwe ziekte-modellen, en als een potentiële bron van cellen voor gepersonaliseerde behandelingen. Voordat u het volledige potentieel van deze technologie kan worden gerealiseerd, de moleculaire onderbouwing van de herprogrammering proces moeten worden opgehelderd, maar voor nu dit protocol en de binnen geschetste procedures zullen de onderzoeken gericht op risico's van de luchtwegen toe te lichten, evenals een platform voor het bestuderen van de effecten van de gepersonaliseerde geneeskunde waarbij iPSCs.

De gezamelijke werk van verschillende labs heeft geleid tot de generation een succesvolle techniek voor niet uitsluitend bemonsteringen het neusslijmvlies, maar ook kweken NEM en herprogrammering van deze cellen iPSCs ^23. Dit artikel geeft een overzicht van een protocol voor een optimale bemonstering, kweken en herprogrammering omstandigheden.