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El sistema sanguíneo es mantenido durante toda la vida por las células madre hematopoyéticas (HSC), que residen en la médula ósea (MO)1,2. Para estudiar los cambios dinámicos en el ambiente de la MO, es importante comprender la biología de la hematopoyesis normal y maligna 3,4. El trasplante de HSCs directamente en el MO humano produce un mayor injerto que la infusión de sangre periférica (PB), pero la alta complejidad del procedimiento y el mayor riesgo de infección impiden que este método forme parte de la práctica estándar5. En ratones, los procedimientos que facilitan el acceso a la MO sin sacrificar a los animales proporcionan un recurso para monitorear la hematopoyesis en serie. El procedimiento descrito tiene como objetivo producir ratones con un alto injerto de células trasplantadas y permitir el muestreo en serie de la MO de ratones vivos. Este artículo se centrará en la producción de modelos de xenoinjertos utilizando ratones inmunodeficientes injertados con células humanas, que son más difíciles de producir que los modelos de alotrasplante ratón-ratón. En comparación con el trasplante convencional de células madre y progenitoras hematopoyéticas (HSPC) a través de la cola o la vena retroorbitaria, las ventajas de este procedimiento son un alto injerto celular con una baja cantidad de material de partida.
Aunque la inyección intrafemoral (IF) de células en la cavidad BM de ratones se utiliza habitualmente para estudiar las HSPC humanas in vivo 6,7,8, no se ha publicado previamente un procedimiento formal paso a paso que ilustre/filme esta técnica. Este protocolo permite un alto injerto a partir de un bajo número de células trasplantadas y un mecanismo para muestrear la MO en serie. Además, es posible utilizar este método para analizar los efectos de la inyección de drogas directamente en la cavidad BM en el tratamiento de enfermedades de la sangre. El procedimiento descrito aquí ayuda a obtener acceso a BM donde residen las células hematopoyéticas sin sacrificar a los ratones.
Este protocolo es similar a la técnica utilizada para las aspiraciones de MO9. La diferencia clave es que este artículo y el protocolo de video que lo acompaña detallan un procedimiento seguro para inyectar células en la médula, mientras que los artículos anteriores trasplantaron células a través de la vena y luego realizaron una aspiración BM en serie. Este protocolo permite el injerto exitoso con un pequeño número de una línea celular (Figura 1), HSPC derivadas de sangre de cordón umbilical normal (CB) (CD34+) (Figura 2) y HSC (CD34 + CD38-CD45RA-CD90 +) (Figura 3), HSPC normales derivadas de BM (CD34 + CD38-) (Figura 4), células madre leucémicas derivadas del paciente (CD34 + CD38-) (Figura 5), HSPC normales derivadas de CB editadas genéticamente por CRISPR/Cas9 (CD34+) (Figura 6) y leucemia mieloide aguda (LMA)-iPSC (Figura 7). Especialmente para las HSC normales derivadas de la sangre del cordón umbilical, pudimos hacer con éxito el injerto con solo 10 células. Este método es especialmente valioso para experimentos realizados con poblaciones celulares raras o difíciles de generar, como la leucemia mieloide aguda humana primaria no modificada o editada genéticamente o las células CB. Además, este procedimiento describe un método eficiente para el análisis en serie de células injertadas, que se puede utilizar inmediatamente en experimentos posteriores. Para evitar el desperdicio de muestras valiosas y garantizar la inyección de FI, también hemos descrito brevemente aquí las10 prácticas del procedimiento basado en Akaluc para ayudar a solidificar esta técnica.