Jornal de pesquisa e terapia com células-tronco

Abstrato

A indução neural rápida em monocamada de células estaminais pluripotentes induzidas produz células estaminais neurais em proliferação estável

Katharina Günther, Antje Appelt-Menzel, Chee Keong Kwok, Heike Walles, Marco Metzger e Frank Edenhofer

Objectivo: A indução de células estaminais neurais (NSCs) a partir de células estaminais pluripotentes induzidas por humanos (hiPSCs) tornou-se uma estratégia importante para derivar células neuronais e gliais específicas do paciente. Vários protocolos de diferenciação neural foram desenvolvidos principalmente envolvendo experimentação laboriosa, como a formação de corpos embrióides (EB) ou o isolamento manual de rosetas neurais. O objetivo deste estudo é desenvolver um protocolo de indução neural rápida, que combine uma abordagem de monocamada previamente publicada com métodos de cultura comuns.
Métodos e resultados: os hiPSCs foram diferenciados em NSCs primitivos (pNSC) utilizando um protocolo rápido de diferenciação em monocamada no espaço de 7 dias. Os pNSCs foram expandidos até 5 passagens e mostraram uma regulação negativa do gene de pluripotência POU5F1 e expressaram marcadores NSC como SOX1, SOX2, Nestin e PAX6. Numa segunda etapa, adaptámos pNSCs a um estado NSC dependente de FGF / EGF amplamente utilizado, cultivando em meio suplementado com FGF, EGF e agonista Wnt CHIR99021. Nestas condições, as células sofreram uma rápida e proeminente mudança morfológica para estruturas semelhantes a rosetas. Estas células permaneceram proliferativas durante mais de 30 passagens e mantiveram o perfil de expressão de genes marcadores neurais. Além disso, puderam ser eficientemente diferenciados em neurónios, bem como em astrócitos positivos para GFAP e S100ß.
Conclusão: Relatamos um protocolo robusto de indução neural em duas etapas para a geração de NPCs derivados de hiPSC, fechando a lacuna entre protocolos de monocamada publicados anteriormente e condições de media contendo FGF/EGF comummente utilizadas. O nosso protocolo servirá como uma estratégia de indução neural rápida e eficiente para derivar células neurais específicas do paciente para aplicações biomédicas, como a modelação de doenças e a terapia de substituição celular .