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Gli organoidi renali derivati da cellule staminali pluripotenti indotte umane (hiPSC) hanno dimostrato di avere un potenziale per studi sullo sviluppo 1,2,3,4, screening di tossicità 5,6 e modelli di malattia5,7,8,9,10,11,12,13. Tuttavia, la loro applicabilità per questi e per eventuali scopi clinici di trapianto è limitata dalla mancanza di una rete vascolare. Durante lo sviluppo del rene embrionale, i podociti, le cellule mesangiali e le cellule endoteliali vascolari (ECs) interagiscono per formare l'intricata struttura del glomerulo. Senza questa interazione, la barriera di filtrazione glomerulare, costituita da podociti, membrana basale glomerulare (GBM) e CE, non può svilupparsi correttamente14,15,16. Sebbene gli organoidi renali in vitro contengano alcune EC, queste non riescono a formare una rete vascolare adeguata e diminuiscono nel tempo17. Non sorprende quindi che gli organoidi rimangano immaturi. Il trapianto nei topi induce vascolarizzazione e maturazione degli organoidi renali 18,19,20,21. Sfortunatamente, questo è un processo ad alta intensità di lavoro che non è adatto per l'analisi di un gran numero di organoidi.
Gli embrioni di pollo sono stati utilizzati per studiare la vascolarizzazione e lo sviluppo per oltre un secolo22. Sono facilmente accessibili, richiedono poca manutenzione, mancano di un sistema immunitario completamente funzionale e possono svilupparsi normalmente dopo aver aperto il guscio d'uovo23,24,25,26. È stato dimostrato che il trapianto di organoidi sulla loro membrana corioallantoica (CAM) porta alla vascolarizzazione27. Tuttavia, la durata del trapianto sulla CAM, così come il livello di maturazione dell'innesto, sono limitati dalla formazione della CAM, che richiede fino al giorno 7 embrionale per essere completata. Pertanto, è stato recentemente sviluppato un metodo per vascolarizzare e maturare in modo efficiente gli organoidi renali attraverso il trapianto tracciatomico in embrioni di pollo28. La cavità celomica degli embrioni di pollo è nota dal 1930 per essere un ambiente favorevole per la differenziazione dei tessuti embrionali29,30. È possibile accedervi all'inizio dello sviluppo embrionale e consente un'espansione relativamente illimitata dell'innesto in tutte le direzioni.
Questo documento delinea un protocollo per il trapianto di organoidi renali derivati da hiPSC nella cavità celomica di embrioni di pollo del giorno 4. Questo metodo induce la vascolarizzazione e una maggiore maturazione degli organoidi entro 8 giorni. L'iniezione di lente fluorescente culinaris agglutinina (LCA) prima di sacrificare gli embrioni consente la visualizzazione dei vasi sanguigni perfusi all'interno degli organoidi attraverso la microscopia confocale.