Optimisation de la culture rénale organoïde et organotypique pour la vascularisation, le développement prolongé et l’imagerie améliorée de microscopie

Susanna Kaisto; Ulla Saarela; Laura Dönges; Irina Raykhel; Ilya Skovorodkin; Seppo  J. Vainio

doi:10.3791/60995

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Article de méthode

Optimisation de la culture rénale organoïde et organotypique pour la vascularisation, le développement prolongé et l’imagerie améliorée de microscopie

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DOI :

10.3791/60995

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28 mars 2020

Susanna Kaisto¹ , Ulla Saarela¹ , Laura Dönges¹ , Irina Raykhel¹ , Ilya Skovorodkin^*¹ , Seppo J. Vainio^*¹^,²^,³

¹Biocenter Oulu and Faculty of Biochemistry and Molecular Medicine, University of Oulu, ²InfoTech Oulu, University of Oulu, ³Biobank Borealis of Northern Finland, Oulu University Hospital

^* These authors contributed equally

Dans cet article

Résumé

Ce travail décrit deux méthodes pour étudier le développement d’organes, une configuration améliorée de xénotransplantation sur la membrane chorioallantoïque (CAM) des embryons aviaires qui permet la vascularisation des organes embryonnaires et des organoïdes cultivés et une nouvelle z-direction fixe méthode de culture d’organe avec des conditions expérimentales modifiées qui permet l’imagerie confocale de time-lapse à haute résolution.

Résumé

Les cultures organotypiques rénales embryonnaires, et en particulier les organoïdes rénaux pluripotents dérivés de cellules souches, sont d’excellents outils pour suivre les processus développementaux et modéliser les maladies rénales. Cependant, les modèles sont limités par un manque de vascularisation et de fonctionnalité. Pour remédier à cela, un protocole amélioré pour la méthode des cellules et des tissus de xenografting à la membrane chorioallantoïque (CAM) d’un embryon aviaire pour gagner la vascularisation et la restauration du flux sanguin a été développé. Les greffes sont recouvertes de minireservoirs sur mesure qui réparent les échantillons à la CAM et leur fournissent un milieu de culture qui protège les greffes du séchage. La méthode de culture améliorée permet aux xénogreffes de croître jusqu’à 9 jours. Le manuscrit décrit également comment fournir des conditions optimales pour l’imagerie confocale à long terme des organoïdes rénaux et des cultures organotypiques en utilisant la méthode précédemment publiée Fixed Z-Direction (FiZD). Cette méthode comprime doucement un organe embryonnaire ou un organoïde entre un housse de verre et une membrane dans une grande quantité de milieu et fournit d’excellentes conditions pour l’imagerie pendant jusqu’à 12 jours. Ensemble, ces méthodes permettent la vascularisation et le flux sanguin vers les organoïdes rénaux et les cultures rénales organotypiques avec l’imagerie confocale améliorée. Les méthodes décrites ici sont très bénéfiques pour étudier les fonctions fondamentales et appliquées des reins ex vivo. Les deux méthodes s’appliquent à divers types de tissus et d’organoïdes.

Introduction

La culture organotypique des reins embryonnaires est devenue un modèle important pour étudier la néphrogenèse il y a des décennies¹^,²^,³. Les organoïdes rénaux représentent un système modèle avancé pour étudier le développement des reins sains et malades⁴. Le principal inconvénient pour les deux méthodes, cependant, est que ni l’une ni l’autre méthode ne récapitule la fonction principale du rein: la filtration sanguine. Les néphrons et la vascularisation rénale se développent dans les organoïdes rénaux et les cultures organotypiques de la même façon qu’....