Génération de stimulateur cardiaque murin agrégats de cellules fondées sur la ES-Cell-programmation en combinaison avec MYH6-promoteur-sélection

Le terme «maladie du sinus» résume plusieurs maladies conduisant à la détérioration du système de stimulateur cardiaque. Il comprend pathologique, bradycardie symptomatique des sinus, bloc sino-auriculaire, arrêt sinusal ainsi que le syndrome de tachycardie-bradycardie. Ainsi, une «maladie du sinus" est souvent accompagnée par des maladies cardiaques généraux comme une maladie cardiaque ischémique, cardiomyopathies ou une myocardite. À l'heure actuelle, les approches thérapeutiques basées sur l'implantation de stimulateurs électriques. Toutefois, cela va de pair avec un certain nombre de risques tels que les infections et une panne de batterie. Dans l'ensemble, l'incidence des complications est encore très élevé chez les patients ayant implanté un stimulateur artificiel. En outre, par opposition au stimulateur endogène, ces dispositifs ne répondent pas à la stimulation de l'hormone.

Une alternative avenir peut compter sur la disponibilité de «pacemakers biologiques" pour lequel PSC pourraient servirune source cellulaire appropriée et qui serait aussi très utile pour les tests in vitro de médicament. Pourtant, un problème majeur réside dans l'apparition très rare de cellules ganglionnaires de sinus dans les corps embryoïdes (EBS) – ce généralement ne dépasse pas ~ 0,5% ^1.

Auparavant, il a été montré que la "programmation avant" vers des sous-types spécifiques de cardiomyocytes est réalisable via la surexpression des facteurs premiers distincts cardiovasculaires de transcription tels que le facteur 1 (MesP1) spécifiques à-mésoderme postérieur et NK2 transcription liée, locus 5 (Nkx2.5) ^{2, 3.} Pour la taille et la fonction du noeud sino-auriculaire (SAN) normale, la T-box facteur de transcription TBX3 est crucial, qui a été montré pour lancer le programme génique du stimulateur et à contrôler la différenciation de la SAN ^4. Bien que cette renforcée l'apparition de cellules de stimulateur cardiaque fonctionnelle, la teneur encore ne dépasse pas environ 40% dans l'ensemble de la population de cellules cardiomyocytic.

Par conséquent, une étape de sélection par antibiotique à base supplémentaire ^MYH6-5 promoteur a été introduit par nous. Cela conduit finalement à des agrégats de cardiomyocytes encore non observées ("organismes induits sino-auriculaire;" iSABs ») qui présentent des fréquences battant fortement augmenté (> 400 bpm) in vitro, pour se rapprochant de celles d'un cœur murin et comparable à cultivées in vitro la première fois sinus cellules ganglionnaires isolées d'un cœur murin ^6. Sous l'administration Isoprénaline même fréquences battant de 550 bpm sont atteints. Notamment, iSABs se composent de plus de 80% de cellules nodales fonctionnels évidents de la vaste physiologique analyses ^7. Récemment, plusieurs approches pour générer des sinus cellules nodales utilisant reprogrammation directe ^19, marqueurs de surface ¹⁴ ou traitement pharmacologique avec de petites molécules ^16,17 ont été décrits. Pourtant, aucune de ces méthodes conduit à une telle pureté élevé de cellules pacemaker et en battant des fréquences proches de la souris, ill'art comme observé dans iSABs.

De plus, dans un modèle ex vivo de cultivées tranches ventriculaires de souris adultes qui ont perdu leur activité de battements spontanés, les iSABs sont capables de se intégrer dans le tissu de la tranche, restant ainsi spontanément actif et robuste stimulation les tranches cardiaques à des contractions ^7. Un protocole détaillé pour la génération de ces iSABs est décrite dans le présent document.