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Artículo de método

Tratamiento específicos y selectivo de los Teratomas derivados de células madre pluripotentes utilizando radiación de haz externo en un modelo animal de pequeño

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DOI:

10.3791/58115

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17 de febrero de 2019

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En este artículo

Resumen

Investigación sobre las estrategias de tratamiento de los teratomas derivados de células madre pluripotentes es importante para la traducción clínica de la terapia de células madre. Aquí, describimos un protocolo para, en primer lugar, generar derivados de células madre de los teratomas en ratones y, luego, selectivamente objetivo y tratar estos tumores in vivo utilizando un irradiador de pequeños animales.

Resumen

El creciente número de víctimas del "Turismo de células madre," el trasplante no regulado de las células madre en todo el mundo, ha generado preocupaciones sobre la seguridad del trasplante de células madre. Aunque el trasplante del distinguido en lugar de células indiferenciadas es práctica común, los teratomas pueden surgir todavía de la presencia de células madre no diferenciadas residual en el momento del trasplante o de mutaciones espontáneas en distinguido células. Porque las terapias con células a menudo se entregan en sitios anatómicamente sensibles, incluso pequeños tumores pueden ser clínicamente devastadoras, resultando en ceguera, parálisis, anormalidades cognitivas y disfunción cardiovascular. Acceso quirúrgico a estos sitios también puede ser limitado, dejando a los pacientes con pocas opciones terapéuticas. Controlar el mal comportamiento de la célula de vástago es, por lo tanto, fundamental para la traducción clínica de la terapia de células madre.

Radioterapia externa ofrece un medio eficaz de ofrecer terapia dirigida a disminuir la carga de teratoma y reducir al mínimo lesión a órganos circundantes. Además, este método evita la manipulación genética o transducción viral de las células madre que están asociados con preocupaciones de eficacia y seguridad clínica adicional. Aquí, describimos un protocolo para crear los teratomas derivados de células madre pluripotentes en ratones y aplicar radioterapia de haz externo para ablar selectivamente estos tumores in vivo.

Introducción

El desarrollo de terapias con células madre para regeneración de tejidos ha encontrado un número de barreras en las últimas décadas, dificultando los esfuerzos para la implementación clínica eficiente. Estos obstáculos incluyen retención de células pobres en los sitios de entrega, inmunogenicidad de células madre y el potencial neoplásico de forma teratomas1. Colonización es de especial interés clínico como potencialmente puede dañar la célula de vástago trasplante los receptores2. Cuentas de la formación de un tumor debido a inyecciones de células madre se han divulgado ya en múltiples escenarios clínicos

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Protocolo

Este experimento animal fue aprobado y realizado bajo la Junta de revisión institucional y el Panel administrativo de laboratorio cuidado Animal en la Universidad de Stanford.

1. célula cultura de iPSCs

  1. Crecimiento humano iPSCs por reprogramación lentivirales en placas de 6 pozos recubiertas con membrana del sótano de la matriz (por ejemplo, matrigel, denominada matriz de aquí en adelante).
  2. Cambiar diariamente los medios de comunicación de iPSCs con medio de cultivo enriquecido (véase Tabla de materiales) incubando a 37 ° C y 5% CO2.
  3. Una vez que las células alcanzan confluencia de 80....

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Resultados

Ratones inyectados demuestran típicamente formación de crecimiento de teratoma después de 4 – 8 semanas confirmado por BLI proyección de imagen (figura 2). Los tumores se reducirá dramáticamente cuando es irradiado con una dosis acumulativa de 18 Gy dada un mes después de la entrega de la célula, resultando en una disminución significativa en la señal de la luciferasa (figura 2). Importante, tomados 5 mm en el sitio irradiado de .......

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Discusión

Los datos preclínicos y casos anecdóticos de las víctimas del "Turismo de células madre" confirman que el riesgo de desarrollar teratomas es un serio inconveniente asociado con PSC tratamientos23. Desarrollo de enfoques de cuidado para prevenir y tratar el riesgo neoplásico asociado a terapias con células madre es, por lo tanto, un paso importante para facilitar la traducción clínica de terapias regenerativas celulares. En este artículo, se describe un método de orientación terapéutica de teratoma.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Los autores desean agradecer al nacional institutos de salud R01 HL134830 (PKN), K08 HL135343 (KS) y 5F32HL134221 (JWR); el Howard Hughes Medical Institute (ASL); y el Instituto Cardiovascular de Stanford (ASL) por su apoyo.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Línea de control de células madre pluripotentes inducidasLaboratorio Nguyende la Universidad de Stanford Cultivo celular de iPSC
Matriz de membrana basal de Corning Matrigel 354234Fisher ScientificCB-40234Cultivo celular de iPSC
Essential 8 medio de cultivoATCC-El centro mundial de recursos biológicos30-2203Cultivo celular de iPSC
Tryple EGibco12605-036Cultivo celular de iPSC
Y27632 inhibidor 2 HCL (inhibidor de ROCK)Fisher ScientificS104950MGCultivo celular de iPSC
LentivirusCyagenP170721-1001CJNTransducción de iPSC con gen reportero de doble fusión
Reactivo de infección/transfección por polirbrenoMillipore SigmaTR-1003-GTransducción de iPSC con gen
reportero de doble fusiónGen reportero de Fluc-eGFP impulsado por el promotor de ubiquitinaLaboratorio de Sam GambhirUniversidad de StanfordTransducción de iPSC con gen reportero de doble fusión
D-luciferina PerkinElmer122799Transducción de iPSC con gen reportero de doble fusión y BLI
Citómetro de flujo (BD FACSARIA III) BDBiosciences FACSAriaTransducción de iPSC con espectrofluorómetro de microplaca de doble gen indicador de fusión
(Glomax Navigator System)Promega Bio Systems, Sunnyvale, CAGM2000Transducción de iPSC con doble gen reportero de fusión
Xenogen IVIS 200 Perkin Elmer124262BLI
IsofluranoSigma-AldrichCDS019936irradiación
X-Rad SmART irradiador guiado por imágenes Precision X-ray Inc., North Branford, CTX-Rad SmARTirradiación
RT_Image paquete de softwareUniversidad de Stanford (http://rtimage.sourceforge.net/)RT_Image v0.2 y beta;irradiación
de la

Referencias

  1. Sallam, K., Wu, J. C. Embryonic stem cell biology: insights from molecular imaging. Methods in Molecular Biology. 660, 185-199 (2010).
  2. Lee, A. S., Tang, C., Rao, M. S., Weissman, I. L., Wu, J. C. Tumorigenicity as a clinical hurdle for pluripotent stem cell therapi....

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