Summary

정의 된 이종 무료 및 급지대 무료 문화 세대의 인간 iPSC 파생 된 망막 세포 모델에 대 한

Published: September 06, 2018
doi:

Summary

전문된 망막 세포 pluripotent 줄기 세포의 생산은 망막 질환 줄기 세포 기반 치료의 발전에 있는 전환 점을. 현재 종이, 변환, 기본 및 임상 연구에 대 한 organoids 망막과 망막 색소 상피의 효율적인 생성을 위한 간단한 방법을 설명합니다.

Abstract

만능 줄기 세포에서 특수 세포의 생산 재생 의학에 대 한 새로운 접근을 개발 하는 강력한 도구를 제공 합니다. 인간 유도 만능 줄기 세포 (Ipsc)의 사용은 어디 iPSC 파생 된 망막 세포 모델 이해 하 고 실명을 싸울 중요 한 단계를 앞으로 표시 neurodegenerative 질병 연구, 망막 dystrophies를 포함 하 여 특히 매력적 이다. 이 논문에서는, 우리 생성, 성숙, 망막 organoids cryopreserve을 간단 하 고 확장 가능한 프로토콜을 설명 합니다. 변화 하는 매체에 따라,이 방법의 주요 장점은 여러 방지 이며 Ipsc의 가이드 차별화에 필요한 일반적으로 시간이 많이 걸리는 단계. 부착 인간의 iPSC 문화에 정의 된 미디어의 연속적인 변화에 의해 망막 개발의 초기 단계를 흉내 낸,이 프로토콜 자체 neuroretinal 구조에 망막 안료 상피 (RPE) 세포 형성의 동시 발생을 사용 하는 4 주에 재현 하 고 효율적인 방식 으로입니다. 성인 인간의 망막에 7 망막 세포 유형으로 Rpc의 차별화를 활성화 부동 문화 상태에서 더 성숙 망막 조상 세포 (Rpc)을 포함 하는 이러한 구조 쉽게 격리 될 수 있습니다. 또한, 우리 망막 organoids의 cryopreservation 빠른 방법 및 RPE 세포 장기 저장에 대 한 설명합니다. 함께 결합, 여기에 설명 된 방법을 생산 하 고 인간의 iPSC 파생 된 망막 세포 또는 조직 모두 기본 및 임상 연구에 대 한 은행 유용 있을 것입니다.

Introduction

망막 중앙 신경 시스템 (CNS)의 중요 한 부분이 이며 자발적으로 외상 성 부상이 나 질병에 따라 다시 생성 제한 된 용량을 하고있다. 따라서, 연령 관련 황 반 변성 (AMD), 망막 화 (RP), 녹 내장, 당뇨병 성 망막 증 등 확실 한 망막 세포 손실의 원인이 퇴행 성 병 리는 일반적으로 돌이킬 수 없는 실명으로 이어질. 퇴 화 된 망막 구조를 손상 또는 분실 된 세포를 대체 하는 것을 목표로 하는 줄기 세포 기반 요법 가장 유망한 접근1,,23중 하나는 주요 도전 이다. 인간 배아 줄기 세포 (ESCs) 세포로 만능 줄기 세포 또는 인간 유도 만능 줄기 세포 (Ipsc) 문화, 무한정 확장 될 수 있고 그들은 모든 종류를 생산 하는 잠재력을가지고. 망막 개발에 대 한 우리의 이해에 생체 외에서 의 개선 발전 인간의 iPSC 차별화 망막 organoids7,,89의 세대에서 결과 대 한 프로토콜 10,,1112. 망막 신경 절 세포 (RGCs), 대뇌, 그리고 망막 안료 상피 (RPE) 세포를 포함 하 여 주요 망막 세포의 모든 인간의 ESCs와 Ipsc4,5, 에서 성공적으로 분화 된 6. Eiraku 그 외 여러분 에 의해 개발 된 SFEB (embryoid 몸 같은 집계의 혈 청 무료 문화) 방법에 따라 13, 망막 organoids의 자기 형성 ESC 또는 iPSC 파생 embryoid 몸 같은 집계 정의 된 세포 외 매트릭스 구성 요소7,10,14에서 얻을 수 있습니다. 하지만 이러한 프로토콜 치료 접근 또는 약물 검사에 대 한 많은 호환 되지 않습니다 항상 셀의 큰 생산 단계를 요구 하는 복잡 한. 따라서, 인간의 망막 세포를 생산 하는 방법의 선택이 중요 하 고 메서드가 확장 가능한, 강력 하 고 효율적인 필요.

우리 우리의 이전 게시15을 기반으로, 여기, 부착 인간의 Ipsc 급지대와 이종 조건에 재배에서 망막 organoid 자기 형성을 통해 망막 세포의 간단 하 고 효율적인 생성에 대 한 각 단계 설명 해 서. 부착 인간의 Ipsc의 일상적인 문화에서 시작 해 서,이 프로토콜만 간단한 연속 매체 4 주에 iPS 파생 RPE (hiRPE) 세포와 neuroretinal 구조 둘 다의 생성을 허용 하도록 변경 해야 합니다. 수동 격리 후 hiRPE를 확장할 수 있습니다. 있으며 망막 구조 망막 조상 세포 vivo에서 인간 일치 순차적으로 모든 망막 세포 유형으로 분화 할 수 있는 organoids를 부동으로 경작 될 수 있습니다. retinogenesis입니다. 마지막으로, 연구 발전 또는 임상 번역, 우리 그들의 phenotypic 특성 및 기능에 영향을 주지 않고 전체 망막 organoids 및 hiRPE 세포의 장기 저장 수 cryopreservation 메서드를 설명 합니다.

Protocol

이 문서에 설명 된 프로토콜 인 라 드 비전의 연구 윤리 위원회의 지침을 따릅니다. 인 드 라 비전 현재 프랑스 규칙에 따르면 인간의 표본 조작을 허용 되었습니다. 표본 처리는 “위원회 회의 드 보호 des Personnes (CPP) Ile-de-France V의” 윤리적인 승인 후 헬싱키의 신조에 따라 환자 데이터 보호 및 국가 규정을 따른다. 1입니다. 문화 미디어 및 요리 준비 문화 미디어</…

Representative Results

급지대 무료 조건16 에서 인간의 iPSC 차별화에 대 한 첫 번째 단계는 자기 갱신 기계 자발적인 차별화 (그림 1A)를 장려 하기 위해 양방향 매체를 사용 하 여 종료입니다. 다음, Bi 매체 보완에 D2, 신경 및 망막 혈통으로 차별화 Ipsc 셀 가이드는 N2 보완. 이 프로세스 리드 D28 주위에 neuroretinal 꽃 봉 오리의 모습 (그림 1C</st…

Discussion

이 프로토콜 RPE 세포 및 망막 organoids, 망막 RGCs 및 대뇌, 이종와 피더 조건에서 인간의 pluripotent 줄기 세포에서 생산 하는 방법을 설명 합니다. 여기 좋은 제조 관행 (GMP) 과정, 재배 하는 방법 호환 RPE 세포, RGCs, 그리고 줄기 세포 기반 요법 및 약물의 개발에 대 한 대뇌 iPSC 파생 된 망막 세포의 큰 생산 수 발견은 망막 퇴행 성 질환의 미래 처리를 위한 접근 한다. 전체 망막 organoids 또는 hiRPE 셀의 cryo…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

저자는 그들의 중요 한 독서에 대 한 여기에 설명 된 방법 및 G. Gagliardi M. Garita의 설치 하는 동안 그들의 입력에 대 한 Goureau의 팀의 일원을 감사 하 고 싶습니다. 이 작품은 ANR에서 교부 금에 의해 지원 되었다 (GPiPS: ANR-2010-RFCS005; SightREPAIR: ANR-16-CE17-008-02), 망막 프랑스 협회와 기술 이전 회사 SATT Lutech. 그것은 또한 Investissements d’Avenir 프로그램 (ANR-11-IDEX-0004-02) 내에서 ANR에서 지 원하는 LABEX LIFESENSES (ANR-10-LABX-65)의 프레임에서 수행 되었다.

Materials

Vitronectin (VTN-N) Recombinant Human Protein, Truncated ThermoFisher Scientific A14700 Coating
CTS Vitronectin (VTN-N) Recombinant Human Protein, Truncated ThermoFisher Scientific A27940 Coating
Essential 8 Medium ThermoFisher Scientific A1517001 medium
Essential 6 Medium ThermoFisher Scientific A1516401 medium
CTS (Cell Therapy Systems) N-2 Supplement ThermoFisher Scientific A1370701 supplement CTS
N-2 Supplement (100X) ThermoFisher Scientific 17502048 supplement
B-27 Supplement (50X), serum free ThermoFisher Scientific 17504044 supplement
CTS B-27 Supplement, XenoFree ThermoFisher Scientific A1486701 supplement CTS
DMEM/F-12 ThermoFisher Scientific 11320074 medium
MEM Non-Essential Amino Acids Solution (100X) ThermoFisher Scientific 11140035 supplement
Penicillin-Streptomycin (10,000 U/mL) ThermoFisher Scientific 15140122 antibiotic
CellStart CTS ThermoFisher Scientific A1014201 Matrix CTS
Geltrex hESC-Qualified, Ready-To-Use, Reduced Growth Factor Basement Membrane Matrix ThermoFisher Scientific A1569601 Matrix
Gentle Cell Dissociation Reagent Stemcell Technologies 7174 dissociation solution
Cryostem Freezing Media clinisciences 05-710-1D Cryopreservation medium
Fibroblast growth factor 2 (FGF2) Preprotech 100-18B FGF2
Fibroblast growth factor 2 (FGF2) animal free Preprotech AF-100-18B FGF2 Xeno free
AGANI needle 23G Terumo AN*2332R1 Needle
Flask 25 cm² Tissue Culture Treated Falcon 353109 T-25 cm²
24 well plate Tissue Culture Treated Costar 3526 24-well plate
6 well plate Tissue Culture Treated Costar 3516 6-well plate

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Citer Cet Article
Slembrouck-Brec, A., Nanteau, C., Sahel, J., Goureau, O., Reichman, S. Defined Xeno-free and Feeder-free Culture Conditions for the Generation of Human iPSC-derived Retinal Cell Models. J. Vis. Exp. (139), e57795, doi:10.3791/57795 (2018).

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