We beschrijven een protocol om humane amnion-epitheelcellen (hAEC's) te isoleren en te kweken met behulp van dierlijk productvrije reagentia in overeenstemming met de richtlijnen voor goede fabricagepraktijken (cGMP).
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
We beschrijven een protocol om humane amnion-epitheelcellen (hAEC's) te isoleren en te kweken met behulp van dierlijk productvrije reagentia in overeenstemming met de richtlijnen voor goede fabricagepraktijken (cGMP).
Epifysaire cellen uit het menselijke amnion (hAECs) die zijn afgeleid van term of pre-term amnionmembranen hebben de aandacht getrokken van onderzoekers en clinici als een potentiële bron van cellen voor regeneratieve geneeskunde. De reden voor deze interesse is het bewijs dat deze cellen een zeer multipotent differentiatie-vermogen, lage immunogeniciteit en ontstekingsremmende functies hebben. Deze eigenschappen hebben onderzoekers ertoe aangezet om het potentieel van hAECs te onderzoeken voor het behandelen van een verscheidenheid aan ziekten en aandoeningen in preklinische dierstudies met veel succes.
hAECs hebben een brede toepassing gevonden voor de behandeling van een reeks ziekten en aandoeningen. Potentiële klinische toepassingen van hAECs omvatten de behandeling van beroerte, multiple sclerose, leverziekte, diabetes en chronische en acute longziekten. Het doorgaan van preklinische dierstudies naar klinische onderzoeken vereist een hogere standaard van kwaliteitscontrole en veiligheid voor celtherapieproducten. Voor veiligheid en kwaliteitscontrole is het de voorkeur dat celisolatieprotocollen dierproefvrije reagentia gebruiken.
We hebben protocollen ontwikkeld om onderzoekers in staat te stellen hAECs te isoleren, cryobewaren en te kweken met behulp van dierproefvrije reagentia. Het voordeel van deze methode is dat deze cellen kunnen worden geïsoleerd, gekarakteriseerd, cryobewaard en gekweekt zonder het risico om potentieel schadelijke dierlijke pathogenen aan mensen te leveren, terwijl geschikte celopbrengsten, levensvatbaarheden en groeipotentieel worden gehandhaafd. Voor onderzoekers die overgaan van preklinische dierstudies naar klinische onderzoeken, zullen deze methodologieën de snellere goedkeuring door de regelgevende instanties aanzienlijk versnellen, de risico's verminderen en de kwaliteit van hun therapeutische celpopulatie verbeteren.
Cellen afkomstig van perinatale bronnen, zoals de placenta, placentamembranen, navelstreng en vruchtwater zijn aandacht van wetenschappers en artsen aangetrokken als een potentiële bron van cellen voor regeneratieve geneeskunde 1,2. De reden voor deze belangstelling is dat deze celtypen bezitten allemaal een zekere mate van plasticiteit en immunomodulerende capaciteit 3, eigenschappen die essentieel zijn voor de mogelijke therapeutische toepassingen.
hAECs zijn een heterogene populatie epitheliale die kunnen worden ontleend term of premature amnion membraan 4, die een rijke potentiële bron van regeneratieve celmateriaal. De eigenschappen die hAECs aantrekkelijk als een cellulaire therapie te maken onder hun multipotentie, lage immunogeniciteit, en anti-inflammatoire eigenschappen. hAECs gevonden zeer multipotente zowel in vitro als in vivo kunnen differentiëren tot mesodermale lineages is (cardiomyocytes, myocytes, osteocyten, adipocyten), endodermale geslachten (pancreas cellen, levercellen, longcellen) en ectodermale geslachten (haar, huid, neurale cellen en astrocyten) 5-10.
Geruststellend, ondanks hun multipotent hAECs lijken niet beide vormen tumoren of bevorderen de ontwikkeling van tumoren in vivo. Verder hAECs zijn ook immuun bevoorrecht, uiten lage niveaus van klasse II menselijke leukocyten antigenen (HLAs) 8. Deze eigenschap waarschijnlijk ten grondslag vertrouwde afstoting omzeilen na allogene en xenogene transplantatie, zoals aangetoond in onderzoeken met immuuncompetente apen, konijnen, cavia's, ratten en varkens 11-13. hAECs geven krachtige immunomodulerende en immunosuppressieve eigenschappen en bieden daarmee belangrijke praktische voordelen voor potentiële klinische toepassingen in de auto-immuunziekte therapie. hAECs worden verondersteld immunomodulerende functie uit te oefenen op zowel het aangeboren en adaptieve immuunsysteem. Ope van de mechanismen gesuggereerd is door de afscheiding van immunomodulerende factoren 14.
Momenteel houdt hAECs in preklinische dierlijke ziektemodellen omvatten de behandeling van een beroerte, multiple sclerose, leverziekte, diabetes en chronische en acute longziekten. Onderzoekers hebben interesse getoond in het gebruik hAECs om na een beroerte ontsteking van de hersenen te behandelen vanwege hun unieke eigenschappen. Er is bewijs dat hAECs de bloed-hersenbarrière, waar ze kunnen engraft kunnen oversteken, overleven voor maximaal 60 dagen, differentiëren in neuronen, ontsteking te verminderen en het bevorderen van de regeneratie van beschadigde centrale zenuwstelsel weefsel in diermodellen van neurologische aandoeningen 15.
hAECs bieden de mogelijkheid te richten en reverse meerdere pathologische trajecten die bijdragen aan de ontwikkeling en progressie van multiple sclerose. Bijvoorbeeld, het gevolg is van preklinische dierstudies suggereren dat hAECs sterk immunosuppressieve enkan mogelijk perifere immuun tolerantie induceren en achteruit lopend ontstekingsreacties. hAECs hebben ook aangetoond dat het vermogen om te differentiëren tot neurale cellen in vivo en versterken endogene neuroregeneratie door de afscheiding van een breed scala van neurotrofe factoren 16 hebben.
Menselijke en knaagdieren amnion epitheelcellen hebben hun therapeutische werkzaamheid aangetoond voor de behandeling van leverziekte bij diermodellen. In een tetrachloorkoolstof schade inductie model van leverziekte, HAEC transplantatie leiden tot innesteling van levensvatbare hAECs in de lever, gepaard met verminderde hepatocyt apoptose en verminderde hepatische inflammatie en fibrose 17.
hAECs kunnen worden gestimuleerd om uitgedrukt alvleesklier factoren, waaronder insuline en glucose-transporters. Verschillende studies hebben het potentieel onderzocht voor hAECs om de bloedsuikerspiegel te herstellen in diabetische muizen 18. In muizen diehAECs zowel dierlijk lichaamsgewicht en bloedsuikerspiegel daalde tot normale niveaus na injectie van cellen. Deze studies vormen een krachtig argument voor het gebruik van hAECs voor de behandeling van diabetes mellitus.
hAECs een bewezen rol bij het voorkomen en herstellen van experimentele acute en chronische longschade in zowel volwassen en neonatale modellen 19. Deze studies gevonden dat hAECs differentiëren in vitro in functionele longepitheelcellen expressie meerdere long geassocieerde eiwitten, waaronder Cystic Fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR), het ionkanaal dat mutaties in patiënten met cystische fibrose 20. Bovendien, wanneer hAECs worden geleverd aan de gewonde volwassen en neonatale long-, ze oefenen hun herstellende effecten via de modulatie van gastheer immuuncellen, het verminderen van pulmonale leukocyten werving, waaronder neutrofielen, macrofagen en lymfocyten 21-23.
Gezien hun overvloed,veiligheid record, en bewezen klinische toepassingen voor meerdere ziekten, klinische studies met behulp van hAECs is onvermijdelijk. Met als doel het versnellen van de vertaling van HAEC therapieën in de klinische-trials, ontwikkelden we methoden om te isoleren, cryopreserve en cultuur hAECs op een wijze die geschikt is voor klinische studies, met behulp van dierlijk product-vrije reagentia in overeenstemming met de huidige Good Manufacturing Practices (cGMP) richtlijnen .
Dit protocol is gebaseerd een eerder gepubliceerde protocol dat we met succes werden gebruikt om hAECs te isoleren met behulp van dierlijke reagentia 6. We veranderde de oorspronkelijke protocol om dierlijke producten te vervangen door dierlijk product-vrije reagentia, en de daaropvolgende optimalisatie werd uitgevoerd om celopbrengst, levensvatbaarheid en zuiverheid te optimaliseren. Ons doel was om een protocol dat zou voldoen aan de wettelijke normen voor mobiele productie voor menselijke klinische proeven te ontwikkelen.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
OPMERKING: placenta moet worden verzameld van singleton gezonde zwangerschappen, met een voorkeur voor de term electieve keizersneden. Geschreven, moet toestemming worden gegeven voor het verzamelen van de placenta. Uw relevante menselijke ethische toetsingscommissie moet goedkeuring hele verzameling en het gebruik van menselijke weefsels.
1. Isolatie van Amnion epitheelcellen
2. cryopreservatie van hAECs
3. Ontdooien en Cultuur van Cyropreserved hAECs
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Wanneer deze procedure correct wordt nageleefd, moet een gemiddelde opbrengst van 120 miljoen hAECs worden verwacht, met een typische reeks 80-160,000,000 cellen. Uit deze rendementen kan een gemiddelde levensvatbaarheid van 83 ± 4% worden verwacht. De toegenomen gemiddelde opbrengst en iets lager levensvatbaarheid klinische methode kan door hogere trypsine activiteit dan de dierlijke producten, en misschien ook door het ontbreken van serumeiwitten. Geïsoleerde hAECs hebben een gemiddelde celoppervlak profiel van 92% Ep...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Er zijn een aantal kritische parameters die een aanzienlijke invloed op het succes van deze methode kan hebben. Opslag van de placenta of amnion tot 3 uur voor isolatie van hAECs wenselijk logistieke planning of doeleinden, maar het wordt aanbevolen dat de weefsels zo snel mogelijk verwerkt. Als weefsel moet worden opgeslagen, is het raadzaam dat de opslag worden uitgevoerd na dissectie en wassen van de amnion membraan. Amnion kunnen worden opgeslagen in steriele HBSS dat antibiotica bij 4 ° C, maar cellevensvatbaarheid...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De auteurs hebben niets te onthullen.
De auteurs erkennen de financiële steun van het Operational Infrastructure Support Program van de regering van Victoria.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Collectiekit | |||
| Schilladebakje | Fisher Scientific | 13-361B | |
| Liberty Dressingtang, puntig 13 cm | Fisher Scientific | S17329 | |
| Schaar - Scherp/Blunt Rechtstreeks | Fisher Scientific | NC0562592 | |
| Steriele latexhandschoenen | Fisher Scientific | 19-014-643 | |
| Beschermende kleding | |||
| Beschermende kleding (jas) | U-line | S-15374-M | |
| Isolatiejazen | U-line | S-15374-M | |
| Steriele latexhandschoenen | Fisher Scientific | 19-014-643 | |
| Gebruiksmasker | Cardinal Health | AT7511 | |
| Bonnetjes | Medline | CRI1001 | |
| Schoenovertrekken | U-line | S-7873W | |
| Media en reagentia | |||
| Hanks' Balanced Salt Solution (HBSS) | Life Technologies | 14175095 | zonder calcium of magnesium |
| TrypZean (dierlijk product-vrij recombinant trypsine) | Sigma Aldrich | T3449 | |
| Sojaboon Trypsine Inhibitor 1g/50mL | Sigma Aldrich | T6522 | |
| Cryostor CS5 | BioLife Solutions | 205102 | |
| Trypan blauw reagens | Life Technologies | 15250-061 | |
| Anti-EpCam-PE | Miltenyi Biotec | 130 - 091-253 | |
| PE-isotype control | Miltenyi Biotec | 130-098-845 | |
| Anti-CD90-PeCy5 | BD Pharmingen | 555597 | |
| PeCy5-isotype control | BD Pharmingen | 557224 | |
| Anti-CD105-APC | BD Pharmingen | 562408 | |
| APC-isotype control | BD Pharmingen | 340754 | |
| Collageen Type VI | Sigma Aldrich | C7521 | |
| Verbruiksartikelen | |||
| 50 ml graduele pipet | BD/Falcon | 356550 | |
| 10 ml graduele pipet | BD/Falcon | 356551 | |
| 5 ml graduele pipet | BD/Falcon | 356543 | |
| 50 ml Falcon buizen | BD/Falcon | 352070 | |
| 15 ml Falcon buizen | BD/Falcon | 352096 | |
| 15 cm Petri schotels | Corning | 351058 | |
| 70 μm filters | BD/Falcon | 352350 | |
| 0.22 μm filters | Millipore | SLGV033RS | |
| 1 ml Pipetpunten | Fisherbrand | 02-707-401 | |
| 200 μl Pipetpunten | Fisherbrand | 02-707-409 | |
| 20 ml Spuit | BD/Medical | 309661 | |
| Kunststof spatel | Fisher Scientific | 14-245-97 | |
| Kunststof weegschaal | Fisher Scientific | 02-202-102 | |
| Cryo vials | Nunc | 377267 | |
| Apparatuur | |||
| Mr Frosty | Fisher Scientific | A451-4 | |
| Biogevaarkas |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.