Dérivation de podocytes rénaux humains à partir de cellules souches pluripotentes induites : une procédure de différenciation dirigée de podocytes rénaux matures à partir de cellules souches

Les cellules matures peuvent être reprogrammées pour retrouver leur état indifférencié et prolifératif semblable à celui des cellules souches. Ces cellules reprogrammées sont appelées cellules souches pluripotentes induites ou IPSC. Pour différencier les cellules pluripotentes en cellules spécialisées dans les podocytes impliquées dans la filtration des déchets rénaux, il faut commencer par prendre une suspension d’IPSC humaines dans un milieu d’induction du mésoderme.

Transférez cette suspension sur une plaque de culture recouverte d’une matrice de base et incuberez. La matrice de socle facilite l’adhérence des IPSC à la base. Par la suite, les facteurs spécifiques présents dans le milieu induisent la différenciation des IPSC en cellules du mésoderme, cellules précurseurs des podocytes. Aspirez le support usé.

Complétez la plaque avec le volume souhaité d’un milieu d’induction intermédiaire du mésoderme et incubez pendant une durée prolongée. Cette étape conduit à la différenciation des cellules mésodermiques en podocytes immatures. Remplacer le milieu d’induction intermédiaire du mésoderme par une solution de trypsine pour dissocier les cellules adhérentes de la plaque.

Ensuite, centrifugez pour granuler les cellules. Jetez le surnageant contenant la solution de trypsine et les fragments de matrice. Remettre la pastille en suspension dans un milieu d’induction de podocytes. Transférez la suspension cellulaire dans une plaque de culture fraîchement enrobée. Incuber pour permettre le développement de plusieurs projections en forme de pied à partir de cellules intermédiaires, entraînant la formation de podocytes matures.

Après le comptage, remettez les cellules en suspension à 1 fois 10 à la cinquième cellule par millilitre de concentration de milieu d’induction du mésoderme et aspirez la solution de matrice extracellulaire à partir des plaques à 2 revêtues de la matrice de la membrane basale. Rincez les plaques deux fois avec un milieu chaud et mélangez la suspension de cellules souches pluripotentes induite par l’homme avec un pipetage doux.

Ajoutez 1 millilitre de cellules dans chaque puits de la matrice de la membrane basale, 2 plaques à 12 puits revêtues et secouez doucement les plaques pour répartir les cellules plus uniformément. Ensuite, placez la plaque dans l’incubateur de culture cellulaire. Aux jours 2 à 15 de la différenciation, remplacez le milieu d’induction du mésoderme par 1 millilitre de milieu d’induction intermédiaire du mésoderme par puits.

Si une croissance cellulaire importante et un épuisement rapide des nutriments sont observés, comme l’indique le jaunissement du milieu, le volume du milieu de différenciation intermédiaire du mésoderme peut être augmenté à 1,3 millilitre par puits. Au 16e jour de la culture, rincez les cellules intermédiaires du mésoderme avec un milieu chaud et incubez les cellules avec 500 microlitres de trypsine-EDTA à 0,05 % par puits pendant 3 minutes à 37 degrés Celsius.

Lorsque les cellules commencent à se dissocier, grattez les cellules avec un lève-cellules et mélangez doucement les cellules par pipetage. Arrêtez la réaction avec environ 2 millilitres de solution neutralisante de trypsine par puits et transférez les cellules dans un tube conique de 50 millilitres. Portez le volume à 50 millilitres avec un fluide et récupérez les cellules par centrifugation.

Remettez en suspension le milieu d’induction des pastilles et des podocytes à raison de 1 fois 10 à la cinquième cellules par millilitre de concentration de milieu et ajoutez les cellules à des plaques revêtues de matrice de membrane basale à 2 revêtements. Ensuite, secouez doucement la plaque pour aider à répartir les cellules plus uniformément et placez les cellules dans l’incubateur jusqu’à 5 jours.

• Induced Pluripotent Stem Cells (IPSCs) - Reprogrammed mature cells with a proliferative, undifferentiated state similar to stem cells.
• Podocytes - Specialized cells involved in the filtration of waste from kidneys.
• Mesoderm Cells - Precursor cells for podocytes that are derived from IPSCs.
• Mature Podocytes - Fully developed podocytes, characterized by several foot-like projections.
• Directed Differentiation - A process of driving the development of undifferentiated cells into a specific cell type.

• Introduce Induced Pluripotent Stem Cells (IPSCs) - Cells which can be reprogrammed to regain a stem cell-like state (e.g., pluripotent).
• Key Concepts - Summarization of the steps from IPSCs to mature podocytes (e.g., directed differentiation of IPSCs, kidney mesoderm).
• Underlying Mechanisms - This involves various elements, such as media induction, cell incubation, and resuspension (e.g., deriving).
• Connect to Experiment - Understanding of how this process is valuable in studying kidney functions (e.g., podocytes kidney, normal human kidney podocytes).

• What are Induced Pluripotent Stem Cells (IPSCs) and how are they reprogrammed?
• What are podocytes and how do they function in the kidney?
• What is the process of deriving podocytes from mesoderm cells?

• Practical Applications - Generation of podocytes could be used in testing pharmaceutical effects on kidneys (e.g., kidney podocytes).
• Industry Impact - The research may offer new treatments for kidney-related diseases (e.g., human podocytes).
• Societal Importance - A better understanding of the IPSCs may revolutionize regenerative medicine (e.g., pluripotent).
• Link to Scientific Advancements - The evolution of technology that could manipulate cell development (e.g., directed differentiation of ipsc).