Describimos un protocolo para aislar y cultivar células epiteliales de amnios humano (hAECs) utilizando reactivos libres de productos animales de acuerdo con las directrices actuales de buenas prácticas de fabricación (cGMP).
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Artículo de método
Describimos un protocolo para aislar y cultivar células epiteliales de amnios humano (hAECs) utilizando reactivos libres de productos animales de acuerdo con las directrices actuales de buenas prácticas de fabricación (cGMP).
Las células epiteliales de amnios humanos (hAECs) derivadas de membranas de amnios a término o pretérmino han atraído la atención de investigadores y clínicos como una fuente potencial de células para la medicina regenerativa. La razón de este interés es la evidencia de que estas células tienen una capacidad de diferenciación altamente multipotente, baja inmunogenicidad y funciones antiinflamatorias. Estas propiedades han llevado a los investigadores a investigar el potencial de las hAEC para ser utilizadas para tratar una variedad de enfermedades y trastornos en estudios preclínicos con animales con mucho éxito.
hAEC han encontrado una amplia aplicación para el tratamiento de una serie de enfermedades y trastornos. Las posibles aplicaciones clínicas de los hAEC incluyen el tratamiento del accidente cerebrovascular, la esclerosis múltiple, la enfermedad hepática, la diabetes y las enfermedades pulmonares crónicas y agudas. Pasar de los estudios preclínicos en animales a los ensayos clínicos requiere un mayor nivel de control de calidad y seguridad para los productos de terapia celular. Por consideraciones de seguridad y control de calidad, es preferible que los protocolos de aislamiento celular utilicen reactivos libres de productos animales.
Hemos desarrollado protocolos para permitir a los investigadores aislar, criopreservar y cultivar hAECs utilizando reactivos libres de productos animales. La ventaja de este método es que estas células pueden aislarse, caracterizarse, criopreservarse y cultivarse sin el riesgo de entregar patógenos animales potencialmente dañinos a los humanos, al tiempo que se mantienen los rendimientos celulares, la viabilidad y el potencial de crecimiento adecuados. Para los investigadores que pasan de los estudios preclínicos en animales a los ensayos clínicos, estas metodologías acelerarán en gran medida la aprobación regulatoria, disminuirán los riesgos y mejorarán la calidad de su población de células terapéuticas.
Las células derivadas de fuentes perinatales, como la placenta, membranas de la placenta, el cordón umbilical y el líquido amniótico han atraído la atención de investigadores y clínicos como una fuente potencial de células para la medicina regenerativa 1,2. La razón de este interés es que todos estos tipos de células poseen un cierto grado de plasticidad y capacidad inmunomoduladora 3, propiedades que son fundamentales para sus aplicaciones terapéuticas potenciales.
HAECs son una población heterogénea epitelial que se puede derivar de plazo o pre-término membrana amnios 4, proporcionando una abundante fuente potencial de material celular regenerativa. Las propiedades que hacen que HAECs atractivos como una terapia celular incluyen su multipotencia, baja inmunogenicidad, y las propiedades anti-inflamatorias. HAECs se han encontrado para ser altamente multipotentes tanto in vitro como in vivo, capaces de diferenciarse en linajes mesodérmicos (cardiomyocytes, miocitos, adipocitos, osteocitos), de origen endodérmico (células pancreáticas, células hepáticas, células pulmonares) y linajes ectodérmicas (pelo, piel, células neuronales y astrocitos) 5-10.
De modo tranquilizador, a pesar de sus HAECs multipotencialidad no parecen bien forman tumores o promueven el desarrollo de tumores in vivo. Además, HAECs también son inmunes privilegiados, que expresa bajos niveles de antígenos de clase II leucocitarios humanos (HLA) 8. Esta propiedad probablemente subyace en su capacidad para evadir el rechazo inmunológico después del trasplante alogénico y xenogénico, como se demuestra en los estudios que utilizaron monos inmunes competentes, conejos, cobayas, ratas y cerdos 11-13. HAECs mostrar inmunomodulador potentes propiedades inmunosupresoras y por lo tanto ofrecen ventajas prácticas significativas para potenciales aplicaciones clínicas en el tratamiento de la enfermedad autoinmune. HAECs se cree que ejercen funciones inmunomoduladoras tanto en el sistema inmune innata y adaptativa. Ene de los mecanismos sugeridos, es a través de la secreción de factores inmunomoduladores 14.
Las aplicaciones actuales de HAECs en modelos de enfermedades de animales pre-clínicos incluyen el tratamiento de apoplejía, esclerosis múltiple, enfermedad hepática, diabetes y enfermedades pulmonares crónicas y agudas. Los investigadores han mostrado interés en utilizar HAECs para tratar posterior al accidente cerebrovascular inflamación cerebral debido a sus propiedades únicas. Hay evidencia de que HAECs puede cruzar la barrera de sangre del cerebro donde pueden injertarse, sobrevivir durante hasta 60 días, de diferenciarse en neuronas, disminuir la inflamación y promover la regeneración del tejido nervioso central dañado sistema en modelos animales de enfermedades neurológicas 15.
HAECs ofrecen la posibilidad de dirigir e invertir múltiples vías patológicos que contribuyen al desarrollo y la progresión de la esclerosis múltiple. Por ejemplo, los resultados de estudios en animales pre-clínicos sugieren que HAECs son fuertemente inmunosupresora ypuede potencialmente inducir tolerancia inmune periférica y revertir las respuestas inflamatorias en curso. HAECs también se han demostrado tener la capacidad de diferenciarse en células neuronales in vivo y mejorar la neuroregeneración endógena a través de la secreción de una amplia gama de factores neurotróficos 16.
Células epiteliales humanas y amnios roedor ya han demostrado su eficacia terapéutica para el tratamiento de la enfermedad hepática en modelos animales. En un modelo de daño de inducción tetracloruro de carbono de la enfermedad hepática, haec trasplante de plomo para el injerto de HAECs viables en el hígado, acompañada con una reducción de la apoptosis de hepatocitos, y la disminución de la inflamación y la fibrosis hepática 17.
HAECs se puede estimular a los factores de páncreas expresadas incluyendo insulina y glucosa transportistas. Varios estudios han investigado el potencial de HAECs para restablecer los niveles de glucosa en sangre en ratones diabéticos 18. En los ratones que recibieronHAECs, tanto a nivel de peso y glucosa en la sangre del cuerpo de los animales disminuyó a niveles normales después de la inyección de las células. Estos estudios presentan un caso fuerte para el uso de HAECs para el tratamiento de la diabetes mellitus.
HAECs tienen un papel demostrado en la prevención y reparación de la lesión pulmonar aguda y crónica experimental, tanto en adultos y neonatales 19 modelos. Estos estudios encontraron que HAECs diferencian in vitro en células epiteliales del pulmón funcional que expresan múltiples proteínas pulmonares asociadas, incluyendo la fibrosis quística regulador de conductancia transmembrana (CFTR), el canal iónico que está mutado en pacientes con fibrosis quística 20. Además, cuando HAECs se entregan al adulto lesionado y pulmonar neonatal, que ejercen sus efectos a través de la modulación de reparación de las células inmunitarias del huésped, reduciendo el reclutamiento de leucocitos pulmonar, incluyendo neutrófilos, macrófagos y linfocitos 21-23.
Dada su abundancia,historial de seguridad y aplicaciones clínicas probadas para varias enfermedades, los ensayos clínicos utilizando HAECs es inevitable. Con el objetivo de acelerar la traducción de terapias HAEC a de ensayos clínicos, hemos desarrollado métodos para aislar, criopreservar y HAECs cultura de una manera adecuada para los ensayos clínicos, el uso de reactivos a productos libres de animales de acuerdo con las buenas prácticas de fabricación actuales (cGMP) directrices .
Basamos este protocolo un protocolo previamente publicado que estábamos usando con éxito para aislar HAECs utilizando reactivos de origen animal 6. Hemos modificado el protocolo original para reemplazar productos de origen animal con reactivos de productos libre de animales, y la optimización posterior se realizó para optimizar el rendimiento de células, la viabilidad y pureza. Nuestro objetivo era desarrollar un protocolo que cumplir con las normas reglamentarias para la fabricación de células para los ensayos clínicos en humanos.
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NOTA: placentario debe recogerse de embarazos saludables simples, con una preferencia por las cesáreas electivas plazo. Escrito, el consentimiento informado debe darse para la recogida de su placenta. Su comité de ética de investigación en humanos pertinentes deberían homologación toda la colección y el uso de tejidos humanos.
1. Aislamiento de células epiteliales Amnion
2. Criopreservación de HAECs
3. La descongelación y Cultura de Cyropreserved HAECs
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Cuando este procedimiento se sigue correctamente, se debe esperar un rendimiento promedio de 120 millones de HAECs, con un rango típico de 80 hasta 160 millones de células. A partir de estos rendimientos, una viabilidad media de 83 ± 4% se puede esperar. El aumento de rendimiento medio y la viabilidad ligeramente inferior en el método clínico puede ser debido a la mayor actividad de la tripsina que el producto derivado de un animal, y quizás también debido a la falta de proteínas séricas. HAECs aisladas tienen un perfil...
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Hay varios parámetros críticos que pueden tener un impacto significativo en el éxito de esta metodología. El almacenamiento de la placenta o el amnios para hasta 3 horas antes del aislamiento de HAECs puede ser deseable para fines logísticos o de programación, sin embargo se recomienda que el tejido se procesa tan pronto como sea posible. Si el tejido se va a almacenar, se recomienda que se realice el almacenamiento después de la disección y el lavado de la membrana amnios. Amnion se puede almacenar en HBSS que contiene...
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Los autores no tienen nada que revelar.
Los autores reconocen el apoyo financiero del Programa de Apoyo a la Infraestructura Operativa del Gobierno de Victoria.
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| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Kit de Colección | |||
| de pelado | Fisher Scientific | 13-361B | |
| Pinza de vendaje Liberty, puntiaguda 13 cm | Fisher Scientific | S17329 | |
| Tijeras - Afiladas/Romas Rectas | Fisher Scientific NC0562592 | ||
| Guantes de látex estériles | Fisher Scientific | 19-014-643 | |
| Ropa | |||
| Ropa de protección (bata) | U-line | S-15374-M | |
| Batas de aislamiento | U-line | S-15374-M | |
| Guantes de látex estériles | Fisher Scientific | 19-014-643 | |
| mascarilla de uso general | Cardinal Health | AT7511 | |
| Bonnets | Medline | CRI1001 | |
| Fundas para zapatos | U-line | S-7873W | |
| Medios y reactivos | |||
| Hanks' Solución salina equilibrada (HBSS) | Life Technologies | 14175095 | sin calcio ni magnesio |
| TrypZean (producto animal– tripsina recombinante libre) | Sigma Aldrich | T3449 | |
| Inhibidor de la tripsina de soja 1g/50mL | Sigma Aldrich | T6522 | |
| Cryostor CS5 | BioLife Solutions | 205102 | |
| Reactivo de azul de tripano | Life Technologies | 15250-061 | |
| Anti-EpCam-PE | Miltenyi Biotec | 130 - 091-253 | |
| PE-isotipo control | Miltenyi Biotec | 130-098-845 | |
| Anti-CD90-PeCy5 | BD Pharmingen | 555597 | |
| PeCy5-control de isotipo | BD Pharmingen | 557224 | |
| Anti-CD105-APC | BD Pharmingen | 562408 | |
| control de isotipo APC | BD Pharmingen | 340754 | |
| Colágeno Tipo VI | Sigma Aldrich | C7521 | |
| Consumibles | |||
| Pipeta graduada de 50 ml | BD/Falcon | 356550 | |
| Pipeta graduada de 10 ml | BD/Falcon | 356551 | |
| Pipeta graduada de 5 ml | BD/Falcon | 356543 | |
| 50 ml tubos de halcón | BD/Falcon | 352070 | |
| Tubos de halcón de 15 ml | BD/Falcon | 352096 | |
| Placas de Petri de 15 cm | Corning | 351058 | |
| 70 μ m filtros | BD/Falcon | 352350 | |
| 0.22 μ m filtros | Millipore | SLGV033RS | |
| 1 ml Puntas de pipeta | Fisherbrand | 02-707-401 | |
| 200 μ l Puntas de pipeta | Fisherbrand | 02-707-409 | |
| 20 ml Jeringa | BD/Medical | 309661 | |
| Espátula de plástico | Fisher Scientific | 14-245-97 | |
| Barco de pesaje de plástico | Fisher Scientific | 02-202-102 | |
| Viales criogénicos | Nunc | 377267 | |
| Equipment | |||
| Mr Frosty | Fisher Scientific | A451-4 | |
| Gabinete |
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