Celem tego protokołu jest rozmnażanie ludzkich pluripotencjalnych komórek macierzystych (hPSC), w tym ludzkich embrionalnych komórek macierzystych (hESC) i ludzkich indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych (iPSC) w pełni humanizowanych warunkach ex vivo, bez konieczności dodatkowej suplementacji egzogennej i syntetycznych substratów. Do tej pory opracowanie modeli hodowli hPSC ex vivo, które umożliwiają wprowadzenie produktów hodowlanych do praktyki klinicznej, było głównym problemem w badaniach nad komórkami macierzystymi. W szczególności należy zająć się dwoma krytycznymi problemami. Po pierwsze, potrzebny jest humanizowany system hodowli ex vivo do namnażania hPSC, który eliminuje ryzyko zanieczyszczenia produktami z komórek zwierzęcych. Po drugie, potrzebny jest model hodowli bez karmowania, aby ułatwić łatwą i ekonomiczną masową produkcję hPSC. Do zastosowań terapeutycznych hPSC konieczne jest zidentyfikowanie czynników regulujących ich samoodnawianie i różnicowanie.
Ponieważ Xu i in. początkowo podawali możliwość użycia kondycjonowanych pożywek (CM) pochodzących z mysich fibroblastów embrionalnych (MEF) do hodowli hESC na Matrigel1, wiele badań analizowało optymalne metody rozmnażania ex vivo dla hPSCs2-4. Jednak idealny, humanizowany, wolny od karmienia system rozmnażania hPSC ex vivo nie został opracowany, ponieważ obecne metody wymagają dodatkowych substratów egzogennych, w tym bFGF i insuliny, dobrze znanych czynników podtrzymujących hPSC, w pożywkach hodowlanych5-7. Ponadto podłoża syntetyczne, takie jak Matrigel lub laminina, są stosowane we wszystkich kulturach bezkarmowych.
Uzasadnienie dla rozwoju i stosowania tego protokołu opiera się na naszych poprzednich badaniach, które wykazały, że ludzkie komórki kosmówkowe łożyska doskonale wspierają propagację hPSC bez suplementacji bFGF8-11. Protokół ten ma wiele zalet, w tym prostotę obsługi i opłacalność, a także jest to niemal idealna humanizowana kultura, która umożliwia rozmnażanie hPSC bez egzogennych substratów syntetycznych. Zastosowanie CM pochodzącego z ludzkiego łożyska (hPCCM) w przypadku hPSC obejmuje 3 etapy. Najpierw komórki kosmówki są izolowane z ludzkiego łożyska i hodowane. Po drugie, hPCCM jest wytwarzany z hodowanych komórek. Po trzecie, hPSC są hodowane przy użyciu hPCCM i potwierdza się ich charakterystykę.
Ten protokół ułatwi kliniczne zastosowania hPSC oraz badania mechanizmów proliferacji i przyłączania hPSC. W artykule przedstawiono protokół pomyślnej namnażania hPSC w hPCCM na szalce pokrytej żelatyną.