Génération d’organoïdes rénaux en suspension à partir de cellules souches pluripotentes induites

Langping Gao; Yue Wang; Gang Wang; Hangdi Wu; Qingtao Yan; Jingjing Wang; Fei Liu; Haidong Fu; Wei Li; Lidan Hu; Jianhua Mao

doi:10.3791/65698

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Article de méthode

Génération d’organoïdes rénaux en suspension à partir de cellules souches pluripotentes induites

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DOI :

10.3791/65698

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1 septembre 2023

Langping Gao^*¹^,² , Yue Wang^*³ , Gang Wang⁴ , Hangdi Wu² , Qingtao Yan¹ , Jingjing Wang¹ , Fei Liu¹ , Haidong Fu¹ , Wei Li⁵ , Lidan Hu¹ , Jianhua Mao¹^,²

¹Department of Nephrology, The Children's Hospital, Zhejiang University School of Medicine, ²Zhejiang University School of Medicine, ³Hubei Normal University, ⁴National Clinical Research Center of Kidney Diseases, Jinling Hospital, Nanjing University School of Medicine, ⁵Clinical Laboratory, The Children’s Hospital, Zhejiang University School of Medicine, National Clinical Research Center for Child Health

^* These authors contributed equally

Dans cet article

Résumé

Ce protocole présente une méthode complète et efficace pour produire des organoïdes rénaux à partir de cellules souches pluripotentes induites (CSPi) en utilisant des conditions de culture en suspension. L’objectif principal de cette étude réside dans la détermination de la densité cellulaire initiale et de la concentration d’agonistes WNT, ce qui profite aux chercheurs intéressés par la recherche sur les organoïdes rénaux.

Résumé

Les organoïdes rénaux peuvent être générés à partir de cellules souches pluripotentes induites (CSPi) par diverses approches. Ces organoïdes sont très prometteurs pour la modélisation des maladies, le dépistage des médicaments et les applications thérapeutiques potentielles. Cet article présente une procédure étape par étape pour créer des organoïdes rénaux à partir de cellules iPS, en commençant par la strie primitive postérieure (PS) jusqu’au mésoderme intermédiaire (IM). L’approche s’appuie sur le milieu APEL 2, qui est un milieu défini, sans composant animal. Il est complété par une forte concentration d’agoniste WNT (CHIR99021) pendant une durée de 4 jours, suivie d’un facteur de croissance des fibroblastes 9 (FGF9)/héparine et d’une faible concentration de CHIR99021 pendant 3 jours supplémentaires. Au cours de ce processus, l’accent est mis sur la sélection de la densité cellulaire et de la concentration de CHIR99021 optimales au début des CSPi, car ces facteurs sont essentiels à la réussite de la génération d’organoïdes rénaux. Un aspect important de ce protocole est la culture en suspension dans une plaque peu adhérente, permettant à l’IM de se développer progressivement en structures néphroniques, englobant des structures tubulaires glomérulaires, tubulaires proximales et distales, le tout présenté dans un format visuellement compréhensible. Dans l’ensemble, ce protocole détaillé offre une technique efficace et spécifique pour produire des organoïdes rénaux à partir de diverses cellules iPS, garantissant des résultats réussis et cohérents.

Introduction

Le rein joue un rôle essentiel dans le maintien de l’homéostasie physiologique, en fonction de son unité fonctionnelle. Les néphrons, qui excrètent les déchets, peuvent réguler la composition des fluides corporels. L’insuffisance rénale chronique (IRC), causée par des mutations héréditaires ou d’autres facteurs de risque élevés, évoluera éventuellement vers une insuffisance rénale terminale (ESKD)^1,2. L’ESKD est apparemment due à la capacité de régénération limitée des néphrons. Ainsi, un traitement de remplacement rénal est nécessaire. La différenciation dirigée des cellules iPS humaines permet la génération ....