Geração de Integração Induced-livre Human células estaminais pluripotentes usando o cabelo derivado queratinócitos

A descoberta de humanos induzida por células estaminais pluripotentes (hiPSCs) revolucionou o campo da medicina regenerativa, proporcionando um método viável para a produção de células estaminais específicos do paciente ^1-3. hiPSCs ter sido gerado com êxito a partir de vários tipos de células somáticas, incluindo fibroblastos, células hematopoiéticas ^{4,5 6,7,} células epiteliais renais de urina ⁸ e queratinócitos ^9,10. Até à data, os fibroblastos da pele e células hematopoiéticas representam as fontes de células mais comumente utilizados para gerar iPSCs específicos do paciente. Indiscutivelmente, isso se deve ao fato de que as biópsias de pele e coleta de sangue são procedimentos médicos de rotina e grandes biobancos de sangue ou de pele amostras de pacientes foram estabelecidos em muitos países.

Em contraste com as células sanguíneas e de fibroblastos da pele que requerem métodos de extracção invasiva, queratinócitos representam um tipo de células facilmente acessíveis para a geração hiPSC. Keratinocytes são células epiteliais rico em queratina que formam a barreira epidérmica exterior da pele e são também encontrados em unhas e cabelo ^11. Em particular, os queratinócitos podem ser encontrados na bainha externa da raiz (ORS) dos folículos pilosos, uma camada celular externa que cobria o eixo do cabelo, juntamente com a bainha radicular interna (IRS), células ^(12, Figura 1). Como coleta de cabelo é um procedimento simples, que não requer a assistência de pessoal médico, ele fornece uma oportunidade para os pacientes de recolher e enviar suas próprias amostras de cabelo para laboratórios, o que facilitaria muito a recolha de amostras de doentes para a geração de hiPSC. Queratinócitos epidérmicos também têm uma maior eficiência de reprogramação e cinética de reprogramação mais rápidas em comparação com fibroblastos, a adição às vantagens da utilização de queratinócitos como as células de partida para a geração de hiPSC ^9,13. Além disso, hiPSCs também pode ser gerado usando outras populações de células dentro do folículo piloso,incluindo as células de papila dérmicas localizadas na base do folículo piloso ^14,15.

Relatórios anteriores de geração iPSC usando células derivadas de cabelo muitas vezes utilizam métodos de reprogramação retrovirais ou à base de lentivírus ^9,14,15. No entanto, estes métodos virais introduzir integração genómica indesejável de transgenes estranhos durante a reprogramação. Em comparação, a utilização de vectores epissomais representa um método viável reprogramação, não-viral para gerar iPSCs livre de integração ^4. Nós já desenvolveu um método simples, eficaz e não-viral para reprogramar eficiente queratinócitos em hiPSCs usando vetores epissomais ^13. Aqui nós fornecemos um protocolo detalhado para a geração de hiPSCs derivado de queratinócitos, incluindo a derivação de queratinócitos a partir de cabelo arrancado, de expansão e de manutenção dos queratinócitos e reprogramação subsequente para gerar hiPSCs.