Los cardiomiocitos derivados de células madre pluripotentes inducidos por el hombre (iPSC-CP) son una atractiva plataforma basada en el hombre para modelar una gran variedad de enfermedades cardíacas in vitro1,2,3,4,5,6,7,8. Además, los iPSC-CP se pueden utilizar para la predicción de las respuestas de los pacientes a fármacos novedosos o existentes, para detectar compuestos de éxito, y desarrollar nuevos fármacos personalizados9,10. Sin embargo, a pesar de los progresos significativos, deben tenerse en cuenta varias limitaciones y desafíos al utilizar iPSC-CP11. En consecuencia, se han estudiado intensamente métodos para mejorar los protocolos de diferenciación cardíaca, para mejorar la eficiencia y maduración de los IPSC-CPM, y para generar subtipos específicos de cardiomiocitos (ventricular, auricular y nodal) y ya han llevado a numerosas estrategias de cultivo para superar estos obstáculos12,13,14,15.
A pesar de la robustez de estos protocolos, una de las principales preocupaciones para el uso de iPSC-CP es la reproducibilidad de procedimientos largos y complejos para obtener cardiomiocitos de alta calidad que pueden garantizar el mismo rendimiento reproducible y resultados ibles. La reproducibilidad es fundamental no sólo cuando se comparan líneas celulares con diferentes orígenes genéticos, sino también cuando se repiten las comparaciones celulares y moleculares de la misma línea celular. La variabilidad celular, como las diferencias bien a pozos en la densidad de los ISPc, pueden afectar la diferenciación cardíaca, generando un cardiomiocitos de bajo rendimiento y mala calidad. Estas células todavía podrían utilizarse para realizar experimentos que no requieren una población pura de CMs (por ejemplo, al realizar mediciones transitorias de Ca2+). De hecho, al realizar análisis electrofisiológicos, los no-CMs no golpearán, ni espontáneamente ni bajo estimulación eléctrica, por lo que será fácil excluirlos del análisis. Sin embargo, debido a la mala calidad, iPSC-CP puede mostrar características electrofisiológicas alteradas (por ejemplo, Ca2+ irregular transitorio, baja ca2+ amplitud) que no se deben a su composición genética. Por lo tanto, especialmente cuando se utilizan iPSC-CM para modelar enfermedades cardíacas, es importante no confundir los resultados de un CM de mala calidad con el fenotipo de la enfermedad. Se requieren procesos cuidadosos de detección y exclusión antes de proceder a estudios electrofisiológicos.
Este método incluye protocolos optimizados para generar cardiomiocitos de alta pureza y alta calidad y para evaluar su función realizando mediciones transitorias de Ca2+ utilizando un sistema de adquisición y análisis de calcio y contractilidad. Esta técnica es una forma sencilla, pero potente, de distinguir entre preparaciones iPSC-CM de alta eficiencia y baja eficiencia y proporcionar una caracterización más relevante fisiológicamente de los iPSC-CM humanos.