$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Opisujemy protokół generowania iPSC z ludzkich obwodowych limfocytów T w warunkach bez surowicy i bez karmienia przy użyciu kombinacji matrigelu, pożywki mTeSR i wektorów SeV. W przypadku zastosowań klinicznych iPSC ważne jest, aby mieć protokół stabilnego generowania iPSC i mniej inwazyjną metodę pobierania próbek komórek. Chociaż wytwarzanie iPSC za pomocą kombinacji matrigelu i pożywki mTeSR wykazało niższą skuteczność przeprogramowania niż w przypadku pożywki zastępującej surowicę nokautującą (KSR) i komórek zasilających, ta kombinacja zapewnia stabilne wytwarzanie iPSC od dawców16. Stabilne wytwarzanie iPSC i mniej inwazyjne pobieranie próbek komórek ma tę zaletę, że jest w stanie zwiększyć liczbę dawców do wytwarzania iPSC.
Wektory SeV, wirus o ujemnej nici RNA, nie jest zintegrowany z genomem gospodarza. W związku z tym ryzyka nowotworzenia można uniknąć na etapie indukcji czynnika przeprogramowania20-24. Dodatkowo, warunki wolne od karmnika, w których wykorzystuje się kombinację zdefiniowanej pożywki hodowlanej i matrycy zamiast warstwy paszowej, umożliwiają zminimalizowanie potencjalnego ryzyka narażenia na nieznane czynniki egzogenne. Połączenie tych technik zapewnia mniej inwazyjną i bezpieczniejszą technologię iPSC dla medycyny regeneracyjnej16.
Ważnymi krokami w tym protokole są etap aktywacji ludzkich limfocytów T (krok 1) i zakażenie ich wektorami SeV (krok 2). Jeżeli w naczyniu hodowlanym nie uzyskano kolonii podobnej do ESC w optymalnym czasie po zakażeniu SeV, należy wziąć pod uwagę następujące kwestie. Po pierwsze, zbieganie się komórek jednojądrzastych przed aktywacją limfocytów T może nie być odpowiednie, ponieważ optymalna aktywacja limfocytów T ma kluczowe znaczenie dla infekcji SeV25,26. Zbyt duże zagęszczenie komórek jednojądrzastych prowadzi do śmierci komórki, zaburzając prawidłową aktywację limfocytów T. Zbyt małe zagęszczenie komórek jednojądrzastych zaburza również prawidłową aktywację i proliferację limfocytów T. Dlatego należy sprawdzić i odpowiednio dostosować zbieganie się komórek jednojądrzastych. Po drugie, dawka wektorów SeV może być niewystarczająca. Skuteczność indukcji kolonii iPSC zależy od dawki wirusa6. Jeżeli po zakażeniu SeV nie obserwuje się kolonii podobnej do ESC, należy rozważyć możliwość zwiększenia dawki wirusa do MOI 15-20. W przypadku zaobserwowania oznak różnicowania kolonii iPSC, częstotliwość, z jaką zmienia się pożywka, może być zwiększona do co drugi dzień lub do każdego dnia, gdy kolonie są większe.
Ograniczenie w tym protokole polega na tym, że ta metoda nie jest wolna od wirusów. Chociaż SeV do przeprogramowania ogniw jest łatwo dostępny na rynku, użytkownicy muszą przygotować sprzęt zgodnie z odpowiednim poziomem bezpieczeństwa biologicznego. Jako inną metodę generowania iPSC bez integracji, wektory episomalne były stosowane do tej pory27-29. Chociaż wektory episomalne mogą być używane ze sprzętem o niższym poziomie bezpieczeństwa biologicznego, wektory episomalne mogą wstawiać się do genomu gospodarza w bardzo niskich prędkościach. W związku z tym wymagane są dodatkowe kontrole w celu potwierdzenia zaniku transgenów, tak jak w przypadku stosowania SeV.
Jest jeszcze jedno ograniczenie, polegające na tym, że technika ta nie jest całkowicie wolna od produktów pochodzenia zwierzęcego. Niektóre substraty, takie jak matrigel, anty-CD3 mAb, roztwór dysocjacyjny i roztwór SeV, pochodzą z produktów pochodzenia zwierzęcego i dlatego wiążą się z ryzykiem przenoszenia patogenów ksenogenicznych. Jednak zmniejszenie ilości substratów pochodzenia zwierzęcego w systemie hodowli ma znaczenie dla klinicznego zastosowania technologii iPSC ze względu na mniejsze ryzyko.