הוקמה מערכת תרבית תאים שבה תאי גזע עובריים של עכברים (mESC) מתמיינים לתאי T במבחנה.1 מערכת זו מנצלת את היכולת של איתות Notch כדי להניע התמיינות של תאי T. 2 קו התאים OP9-DL1 נוצר על ידי התמרת תאי OP9 שמקורם במח עצם3 עם ליגנד Notch, דמוי דלתא 1 (DL1). 4 הפעלת מפל איתות החריץ במבחנה מקלה על התפתחות תאי T ללא שושלות תאים אחרות. עם הכללת ציטוקינים מתאימים, מערכת זו מספקת "מיקרו-סביבה" של תרבית תאים התומכת בהתקדמות הרציפה של mESC לעבר שושלות תאי T המטופויאטיות ובסופו של דבר תאי T. מערכת זו תומכת בזיהוי זרימה ציטומטרי של תאי T בשלבי ההתפתחות השונים הנראים במהלך אונטוגניה תקינה של תאי T בתימוס. לחקירת שאלות נבחרות הנוגעות להתפתחות תאי T, הליך זה הפך לחלופה אטרקטיבית למודלים של עכברים שלמים in vivo 5 ושיטות תרבית איברים תימיים עובריים במבחנה המשמשות לעורר התפתחות תאי T מקודמנים המטופויאטיים שמקורם בתאי גזע עובריים של עכברים. 6 היתרון העיקרי של מערכת התרבות המשותפת של OP9 הוא שהיא מערבת טכניקות סטנדרטיות ופשוטות של תרבית תאים ואינה תלויה בשימוש מתמשך בחיות ניסוי.
אנו פועלים לפי פרוטוקול מפורט שפורסם בעבר בניסויים שלנו בגישה זו. 7 השתמשנו בטכנולוגיה זו כדי לבחון את תוצרי ההתמיינות ההמטופויאטיים של שיבוטי mESC ללא מניפולציה, שיבוטי mESC באיכות גבוהה שנבחרו בקפידה ליצירת עוברים כימריים8 ושיבוטי ESC שעברו טרנספטציה יציבה המגיעים ישירות מבחירת התרופות. 9 ציינו כי הקינטיקה הזמנית של התמיינות ראשונית במבחנה מ-mESC למושבות דמויות מזודרם במודל זה יכולה להיות משתנה בין שיבוטים בודדים. ניתן להעריך חזותית את התרביות המשותפות mESC-OP9 להתקדמות למזודרם. בעוד שזה בדרך כלל יושלם עד היום החמישי של התרבות המשותפת, בקרב שיבוטים בודדים, ההשלמה יכולה להתעכב ליום או יומיים. יש להשיג היווצרות מזודרם כמותית (~80-90%) לפני ההעברה על מנת להשיג היווצרות אופטימלית של תאי אב המטופויאטיים (HPC) ולימפופואזיס חזק. לפיכך, כאשר עובדים עם שיבוטי mESC מרובים, עדיף לעכב את המעבר הזה של "יום 5" עד שכל השיבוטים ישלימו את המעבר למושבות דמויות מזודרם. זה מאפשר סנכרון של ההתפתחות הבאה בין השיבוטים לאחר העברתם לתנאי התמיינות המטופויאטיים. שלושה ימים לאחר המעבר של 80-90% תצורות מזודרמליות, HPCs נאספים מהחד-שכבות של OP9. ניתן לזרוע HPCs על תאי OP9 חדשים כדי לאפשר התמיינות של שושלות תאי מונוציטים, אריתרואידים ו-B. לחלופין, ניתן לזרוע HPCs על תאי OP9-DL1 ולהניע אותם לקראת התפתחות תאי T. כל תרביות ההתמיינות במבחנה מסופקות Flt-3L החל מהיום החמישי, עם תוספת נוספת של IL-7 החל מהיום השמיני. ניתוחי זרימה ציטומטרית המבוצעים בנקודות זמן שונות במהלך הניסוי מאפשרים מעקב אחר ההתקדמות בשלבים ובשושלות של התמיינות המטופויאטית והתפתחות תאי T. תאי T חיוביים כפולים (DP) CD4/CD8 מתחילים להופיע ביום ה-16 של התרבית המשותפת, ותאי DP ו-CD8 חיוביים יחידים (SP) נמצאים בשפע עד היום ה-20. התוצאה הכללית והחוסן של תרבות משותפת תלויים במידה רבה ביכולת לוודא חזותית את השלמת נקודות המפנה ההתפתחותיות המשמעותיות המתרחשות. פרוטוקול זה נועד להוות מדריך להכרה באבני דרך אלה, כמו גם בפרמטרים קריטיים אחרים, המהווים מפתח לבידול מוצלח.