Cardiopatía isquémica es la principal causa de muerte en los Estados Unidos1. Aproximadamente 800.000 estadounidenses experimentan un primera o recurrente infarto de miocardio (IM) por año1. Después de MI, la muerte de los cardiomiocitos (CMs) y la fibrosis cardiaca, depositado por los fibroblastos cardiacos activados, afectar corazón función2,3. Progresión de la insuficiencia cardíaca después de MI es en gran medida irreversible debido a la pobre capacidad de regeneración de adultos CMs4,5. Mientras que los tratamientos clínicos actuales lenta progresión de la enfermedad y disminuyen el riesgo de eventos cardíacos futuros6,7,8,9, no hay terapias revertir la progresión de la enfermedad debido a la incapacidad de regenerar el CMs postinfarto10. Terapias celulares nuevos están emergiendo para tratar pacientes con mi desgracia, entrega de células madre al corazón después de MI hasta ahora los ensayos clínicos han demostrado concluyente regenerativo potencial11,12, 13 , 14 , 15 , 16 , 17 , 18.
La generación de células pluripotentes inducidas derivadas de humanos (hiPSCs) de fibroblastos por la sobreexpresión de cuatro factores de transcripción, demostrada por primera vez por Takahashi & Yamanaka, abrió la puerta a nuevos avances en la terapia de la célula19. Estas células pueden distinguir en tres capas germinales todos19y varios métodos eficientes para la generación de grandes cantidades de CMs han demostrado previamente20,21. Derivados de HiPSC CMs (CMs-cadera) ofrece una poderosa plataforma para estudiar cardiomyogenesis y puede tener implicaciones importantes para reparar el corazón después de lesión. Sin embargo, CMs de caderas enfrentan actualmente aplicadas vallas debido a las preocupaciones de teratoma formación22, y su naturaleza inmadura puede ser pro-arritmogénico23. Reprogramación de fibroblastos en hiPSCs despertó interés en directamente reprogramar fibroblastos en otros tipos celulares. Ieda et al demostraron que la sobreexpresión de Mef2c y GATA4 y Tbx5 (GMT) en los resultados de fibroblastos en reprogramación directa al linaje cardíaco, aunque a bajo rendimiento24. Eficiencia de reprogramación fue mejorada con la adición de Hand2 (GHMT)25. Desde estos primeros estudios, numerosas publicaciones han demostrado que alterando el reprogramación factor cóctel con transcripción adicional factores26,27,28,29, modificadores de la cromatina30,31, microRNAs32,33o34 conduce a mejorar las moléculas pequeñas reprogramación eficiencia y maduración de células cardiomiocito inducidas (iCMs ).
Aquí proporcionamos un protocolo detallado para generar iCMs de fibroblastos embrionarios de ratón (MEFs) con alta eficiencia. Demostramos previamente que la GHMT cóctel se mejoró significativamente con la adición de los miR 1 y miR-133 (GHMT2m) y es mejorado cuando pro-fibróticos como transformación de factor de crecimiento β (TGF-β) señalización de rutas de señalización o Rho-associated vías de señalización de la proteína quinasa (ROCK) son inhibidos35. Mediante este protocolo, nos muestran que aproximadamente el 60% de las células express troponina T cardiaca (cTnT), aproximadamente el 50% expresan α-actinina, y un alto número de células de golpeo puede observarse tan pronto como el día 11 después de transducción de reprogramación factores y tratamiento con el TGF-β del tipo I inhibidor del receptor de A-83-01. Además, estos iCMs expresar proteínas de ensambladura de gap incluyendo connexin 43 y exhiben oscilaciones de calcio y la contracción espontánea. Esta marcada mejora en la eficiencia en comparación con estudios anteriores de reprogramación demuestra el potencial para regenerar CMs de poblaciones celulares endógenos que permanecen en el postinfarto de corazón.