Geração de Murino Marcapasso Cardíaco Agregados célula com base na ES-Cell-Programação em combinação com Myh6-Promotor-Seleção

O termo "síndrome do nódulo sinusal", resume várias doenças que levam à deterioração do sistema de marcapasso cardíaco. Compreende patológico, bradicardia sintomática sinusal, bloqueio sinoatrial, parada sinusal, bem como a síndrome de taquicardia-bradicardia. Desse modo, a "síndrome do nódulo sinusal" é muitas vezes acompanhada por doenças cardíacas em geral, tais como doença cardíaca isquêmica, cardiomiopatias ou miocardite. Actualmente, as abordagens terapêuticas são baseadas na implantação de pacemakers eléctricos. No entanto, este vai, juntamente com um certo número de riscos, tais como infecções e falha da bateria. No geral, a incidência de complicações é ainda muito elevada em pacientes tendo implantado um marcapasso artificial. Além disso, ao contrário do pacemaker endógena, esses dispositivos não respondem à estimulação hormonal.

Uma alternativa futuro poderá contar com a disponibilidade de "pacemakers biológicas" para o qual poderia servir PSCscomo uma fonte celular adequada e que também seria muito valioso para o teste da droga em vitro. No entanto, um grande problema reside na aparência muito raro de células nodais sinusite dentro de corpos embrióides (EBS) – isso normalmente não ultrapassa 0,5% ~ ^1.

Anteriormente, foi demonstrado que a "programação para a frente" no sentido de subtipos específicos de cardiomiócitos é viável através de sobre-expressão de fatores cardiovasculares precoces distintas de transcrição como o fator 1 (MesP1) específico-posterior-Mesoderma e NK2 transcrição relacionado, locus 5 (Nkx2.5) ^{2, 3.} Para o tamanho e função do nó sinoatrial (SAN) normal, o T-box factor de transcrição Tbx3 é crucial, o qual tem sido mostrado para iniciar o programa de gene pacemaker e para controlar a diferenciação do SAN ^4. Embora este reforço a aparência de células pacemaker funcional, o conteúdo ainda não exceda ~ 40% da população de células cardiomyocytic inteiro.

Portanto, uma etapa de seleção antibiótico baseado Myh6-promotor adicional de ⁵ foi introduzido por nós. Isto conduz, finalmente, para os agregados de cardiomiócitos ainda não observados ("corpos induzidos sino-atrial;" iSABs ") que exibem um aumento altamente frequências batendo (> 400 bpm) in vitro, para a primeira vez que se aproximam dos de um coração de murídeo e comparável ao cultivo in vitro células nodais sinusite isoladas de um coração murino ^6. Sob a administração Isoprenalina batendo mesmo freqüências de 550 bpm são alcançados. Notavelmente, iSABs consistem em mais de 80% de células nodais funcionais, como é evidente a partir de extensa fisiológica analisa ^7. Recentemente, várias abordagens para gerar células nodais seio usando reprogramação direta ^19, marcadores de superfície ¹⁴ ou tratamento farmacológico com pequenas moléculas ^16,17 foram descritos. No entanto, nenhum destes métodos conduziram a um tal elevado grau de pureza das células ea batendo frequências próximas da murino elearte como observado em iSABs.

Além disso, em um modelo ex vivo de fatias ventriculares adulto rato cultivadas que perderam a sua actividade batimento espontâneo, os iSABs são capazes de integrar no tecido fatia, mantendo-se, assim, espontaneamente ativa e enérgica estimulação as fatias de coração para contrações ^7. Um protocolo detalhado para a geração destas iSABs é descrito neste documento.