Deux aspects sont plus critiques pour l’enregistrement réussi d’avoir battu des fréquences. La première consiste à faire preuve de prudence avec l’électrodéposition de cellule et de la culture. En particulier, il est important d’essayer de ne pas rayer la couche de cellules au fond des puits lors de l’échange du milieu. Il est acceptable de toucher le fond du puits avec les pipettes, mais le même angle doit être utilisé à chaque fois, ce qui produit seulement une petite égratignure dans la couche de cellules et sans incidence sur les performances du test. Le deuxième aspect critique d’obtention reproductibles rythmes homogènes est de fournir le bon contrôle de température à 37 ° C dans l’ensemble de la plaque cellulaire pendant la durée de la mesure. Nous ne pourrions pas obtenir cette homogénéité à l’aide de dispositifs autres que le lecteur utilisé ici, mais il peut être possible avec des modifications de la régulation de la température : il rendrait le protocole présenté ici plus largement utilisable au-delà d’une seule marque de plaque lecteur. Pour atteindre une stabilité de température pendant la durée de l’expérience avec le dispositif utilisé ici, il fallait arrêter chaque enregistrement avant que ça s’est terminé ; dans le cas contraire, le robot serait éjecter la plaque cellulaire mesurée. Ce problème technique peut disparaître avec la prochaine version du logiciel lecteur plaque, mais il demeure critique pour l’instant. Si une plaque de cellules est transférée par erreur en dehors du lecteur de plaque, il doit être chargé à l’intérieur aussi vite que possible. Néanmoins, la qualité de l’expérience se détériorera, parce que les changements de température affectent la fréquence des battements très rapidement.
D’autres aspects, qui n'ont pas été testés à fond, peut-être moins importants. Par exemple, hiPSC-CM fabricants recommandent de plaques de culture cellulaire enduit avant d’ensemencer les cellules, mais dans ce test spécifique, revêtement non utilisée, parce que les cellules adhèrent facilement sur diverses surfaces, et il est très difficile pour bien enrober 384 puits plaques. Pourtant, revêtement plaque cellulaire peut toujours être admissible, ou il peut même améliorer la qualité de l’analyse. Nous avons vérifié également jamais si des solvants autres que le DMSO serait acceptables, mais de l’expérience avec d’autres technologies d’enregistrement, il est prévu que des concentrations similaires de EtOH ou MeOH serait aussi tolérables. Nous utilisons généralement hiPSC-CMs provenant du même fabricant, et les cellules d’un seul fournisseur supplémentaire ont été testés, qui semblait fonctionner d’une manière similaire. De même, nous avons utilisé seulement un petit nombre de lots différents de hiPSC-CMs qui ont été choisis par eux vérifie pour vérifier qu’ils se sont comportés de la même façon pour le premier lot. Un ou deux lots ont été jugées inappropriées parce que leurs syncytiums eu faible stabilité ou reproductibilité dans les conditions de culture utilisées ici. Dans le cas contraire, la pharmacologie apparaît très semblable à travers des lots lors du test d’un groupe limité de composés « typiques » (la forskoline, N6-cyclopentyl-adénosine et E-4031, ainsi que l’endothéline, isoprotérénol, amlodipine et ponesimod). Nous avons utilisé seulement hiPSC-CM provenant de donneurs sains. Il peut être utile d’évaluer si hiPSC-CM provenant de patients atteints de cardiopathie donnerait des résultats différents, bien qu’aucune différence entre donneurs sains et des patients a été observée lors de l’évaluation de la cardiotoxicité des inhibiteurs de tyrosine kinase 12. Enfin, nous avons normalement attendre 22 – 28 jours de culture avant de mesurer les effets des médicaments : dans notre expérience avec des enregistrements d’impédance des mêmes cellules, un état d’équilibre pour ralentir impédance (un indicateur de stabilité de couche de cellules) et l’impédance rapide (un indicateur de battre la fréquence) est atteint après 12–15 jours de culture. Cependant, nous avons décidé d’attendre 22–28 jours, parce que c’est le moment où le profil d’expression des canaux cardiaque et marqueurs maturation s’est stabilisée à13. Il n’a pas examiné si des résultats comparables seraient obtenus si les cellules ont été utilisés plus tôt ou plus tard.
Le protocole décrit ici utilise une mesure très simple de la fréquence des battements spontanée de hiPSC CM pour évaluer les éventuels effets des médicaments sur l’électrophysiologie cardiaque humaine. Ses principaux avantages par rapport aux autres méthodologies sont que i) elle se prête à un environnement de criblage à haut débit, ii) il enregistre l’activité des cardiomyocytes et les effets des médicaments à température physiologique, et iii) il ne nécessite pas expertise électrophysiologique pour l’exécution ou pour une évaluation des résultats.
Dans une étude de validation réalisée avec beaucoup de médicaments approuvés pour usage humain, nous avons montré que le test réagit aux médicaments utilisés en médecine humaine tel que prédit par les données cliniques5. Parce que cette méthode tient compte de tous les effets potentiels sur le rythme cardiaque, il complète le complète en vitro proarythmiques assay (CiPA) initiative14 qui évalue spécifiquement potentiel pro-arythmique.
À l’avenir, cette méthode pourrait fournir un mieux comprendre le mode d’action des médicaments montré d’influer sur la fréquence des battements spontanée. Il est probable qu’adicionais mécanistes sont présents dans les enregistrements de la fluorescence des transitoires de Ca (p. ex., dans leur forme ou leur amplitude). Si les enregistrements de fluorescence sont effectuées au taux d’acquisition plus élevés (p. ex., 30 Hz), ces paramètres sont facilement extraits en plus de battre des taux, et il peut être intéressant de corréler les variations de ces paramètres avec les effets connus du sur le plan clinique consommé de la drogue.