$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
We beschrijven een protocol voor het genereren van iPSC's uit humane perifere T-cellen in serum-vrije en feeder-vrije omstandigheden met behulp van een combinatie van matrigel, mTeSR medium en SeV-vectoren. Voor klinische toepassingen van iPSC's is het belangrijk om een protocol te hebben voor het stabiel genereren van iPSC's en een minder invasieve methode voor celbemonstering. Hoewel het genereren van iPSC's met de combinatie van matrigel en mTeSR medium een lagere herprogrammeringsefficiëntie vertoonde dan met knockout serum replacement (KSR) medium en feeder-cellen, bereikt deze combinatie een stabiele generatie van iPSC's uit donoren16. Stabiele iPSC-generatie en minder invasieve celbemonstering heeft het voordeel dat het aantal donoren voor iPSC-generatie kan worden verhoogd.
SeV-vectoren, een minus-streng RNA-virus, worden niet geïntegreerd in het gastheergenoom. Daarom kunnen de risico's van tumorigenesis worden vermeden in de fase van herprogrammeringsfactorinductie20-24. Bovendien maken de feeder-vrije omstandigheden, die gebruikmaken van een combinatie van gedefinieerd kweekmedium en matrigel in plaats van een feederlaag, het mogelijk om de potentiële risico's van blootstelling aan onbekende exogene factoren te minimaliseren. De fusie van deze technieken biedt een minder invasieve en veiligere iPSC-technologie voor regeneratieve geneeskunde16.
Belangrijke stappen in dit protocol zijn het activeren van humane T-cellen (Stap 1) en het infecteren van deze cellen met SeV-vectoren (Stap 2). Wanneer er geen ESC-achtige kolonie wordt verkregen in het kweekbakje op een optimaal tijdstip na SeV-infectie, moet het volgende worden overwogen. Ten eerste kan de confluency van de mononucleaire cellen vóór T-celactivatie niet geschikt zijn omdat optimale activering van T-cellen cruciaal is voor SeV-infectie25,26. Een te hoge dichtheid van mononucleaire cellen leidt tot celdood, wat de juiste activering van T-cellen verstoort. Een te lage dichtheid van mononucleaire cellen verstoort ook de juiste activering en proliferatie van T-cellen. Daarom moet de confluency van mononucleaire cellen worden gecontroleerd en dienovereenkomstig worden aangepast. Ten tweede kan de dosis SeV-vectoren mogelijk niet voldoende zijn. De inductie-efficiëntie van iPSC-kolonies hangt af van de dosis van het virus6. Als er geen ESC-achtige kolonie wordt waargenomen na SeV-infectie, moet de optie van het verhogen van de virusdosis tot een MOI van 15-20 worden overwogen. Als er tekenen van iPSC-koloniedifferentiatie worden waargenomen, kan de frequentie waarmee het medium wordt ververst worden verhoogd tot om de dag, of tot elke dag wanneer de kolonies groter zijn.
De beperking in dit protocol bestaat erin dat deze methode niet volledig viraal vrij is. Hoewel SeV voor celherprogrammering gemakkelijk commercieel verkrijgbaar is, moeten gebruikers apparatuur voorbereiden volgens het juiste bioveiligheidsniveau. Als een andere methode voor het genereren van integratievrije iPSC's zijn gebruikt tot nu toe episomale vectoren27-29. Hoewel episomale vectoren kunnen worden gebruikt met apparatuur met een lager bioveiligheidsniveau, kunnen episomale vectoren zich met extreem lage snelheid in het gastheergenoom invoegen. Daarom zijn aanvullende controles vereist om de verdwijning van transgenen te bevestigen, net als bij gebruik van SeV.
Er is nog een beperking in dat deze techniek niet absoluut vrij is van producten van dierlijke oorsprong. Sommige substraten, zoals matrigel, anti-CD3 mAb, dissociatieoplossing en SeV-oplossing zijn afgeleid van dierlijke producten en zijn daarom geassocieerd met een risico op overdracht van xenogene pathogeen. Echter, de vermindering van dierlijke substraten in het kweeksysteem is betekenisvol voor de klinische toepassing van iPSC-technologie vanwege het lagere risico.