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Este protocolo describe cómo producir las células epiteliales del pigmento retiniano de células madre pluripotentes. El método se optimizó utilizando ambas células pluripotentes embrionarias e inducidas humanas de un método de cultivo libre de suero y alimentador. Desde el aislamiento inicial de células madre embrionarias humanas en 1998 y la derivación de células madre pluripotentes inducidas (iPSC) en 2007, una multitud de células madre cultura métodos han sido desarrollados14,15,16, 17. Estos métodos deben ser suficientes para la producción de colonias de células madre que son susceptibles a esta diferenciación. No hay conocidos limitaciones a la aplicabilidad de este método a células madre pluripotentes derivadas y mantenido adecuadamente.
Los pasos más críticos son los pases de células al día 0 de la diferenciación (paso 2.5) y la necesidad potencial de disección manual en el día 14 del proceso (paso 4.5). Al escoger para eliminar las células diferenciadas de las colonias de células madre, se refieren a las imágenes de Kent18. Como se indica, las células fibroblásticas entre las colonias y las opacas células dentro de colonias indican células diferenciadas que deben quitarse antes de iniciar este protocolo18. Sólo no diferenciadas, apretadas colonias con bordes definidos deben pasadas para la diferenciación.
El número de células sembradas por pozo (paso 2.6.7) es complicado por el hecho de que las células madre no puede ser trituradas en una suspensión unicelular al paso y no se puede contar con precisión usando un hemocitómetro. La aproximación de células confluentes de 80% está indicada para 1 pases de una placa de 6 pozos en 4 pozos de una placa de 12 pozos. Diferencias entre líneas de células madre, tales como tasa de crecimiento, pueden afectar cómo el RPE llega a la confluencia entre los días 0 y 4. Las células madre se producirá RPE independientemente de confluencia exacta, pero el rendimiento celular se verá afectado negativamente si las células son demasiado escasas en esta etapa. Las células inmaduras de la RPE deben ser aproximadamente 40-50% confluente en el día 1 y casi 100% confluente por día 4. Si las células no producen una monocapa confluente por día 4 o 6, el protocolo debe repetirse en una mayor densidad de siembra en el día 0. Por ejemplo, si 1 de una placa de 6 pozos fue pasados a 4 pozos de una placa de 12 pozos en el día 0 y el RPE inmaduro no son 100% confluente en el día 4, reducir la siembra a un paso de 1:3 o 1:2 en el día 0 o permitir que las células madre para convertirse en más confluentes antes de pases. Es fundamental establecer una densidad de siembra consistente al comparar múltiples líneas celulares.
El paso de la disección manual en día 14 sólo es necesario cuando las células RPE no están presentes en la cultura (figura 2). Desde la incorporación de CHIR99021 al Protocolo, muchas líneas de células madre pluripotenciales no requieren poca o ninguna disección manual. Algunas preparaciones tienen una incidencia más alta de parches de nervios y es fundamental para eliminar esas células. Si no es viable en el paso 0 a paso 3 el RPE, es posible repetir el protocolo de diferenciación, teniendo tiempo suficiente para eliminar todas las células de RPE no. Esto no sucede a menudo, pero se menciona aquí tener en cuenta que el paso de la disección en el día 14 puede optimizarse cuando sea necesario.
Hay una variedad de protocolos de diferenciación de RPE que varían en costo, así como métodos de cultivo, eficiencia, cuantificación y evaluación funcional, que ha sido completamente revisado2. Preferimos el método 14 días detallado aquí debido a su eficacia, adaptabilidad y aplicabilidad a una amplia gama de líneas de celular4,7,8. El paso de la criopreservación en este protocolo también proporciona una importante ventaja en la creación de un banco de células intermedio para uso futuro, evitando la variabilidad lote a lote en experimentos. A partir de solamente 4 pozos de una placa de 12 pozos, es posible ampliar en placas de 6 pozos en el paso 0 y T75 matraces en el paso 1 y 2. En el paso 2 días 3-5, cuando las células son todavía subconfluente y no han recuperado el pigmento, es posible criopreservar decenas de millones de células y luego descongelar el RPE maduro, designado paso 3 día 30, para comprobar la expresión de RNA, expresión de la proteína, el factor de crecimiento secreción, fagocitosis, etcetera. También hemos establecido protocolos para ampliar RPE para pasajes hasta 13 19.
Mirando hacia adelante, este método será útil para iPSC modelado de enfermedades oculares y para generación de RPE para terapia celular. Con respecto a la modelación de la enfermedad de iPSC, este protocolo actualmente se utiliza en el laboratorio para producir RPE de líneas CRISPR-corregida con controles no corregido del mismo paciente. Además, este protocolo es adaptable a sustratos sintéticos y condiciones xeno-libre que sirven para adherirse a las buenas prácticas de manufactura para una terapia celular.