20 maja 2021
Ten protokół szczegółowo opisuje wszystkie etapy związane z uzyskaniem hematopoetycznych progenitorów CD34+ pochodzących z leukofiltrów oraz ich różnicowaniem in vitro i dojrzewaniem do megakariocytów zawierających propłytki, które są w stanie uwalniać płytki krwi w pożywce hodowlanej. Ta procedura jest przydatna do dogłębnej analizy mechanizmów komórkowych i molekularnych kontrolujących megakariopoezę.
W protokole tym zaproponowano prostą metodę pozyskiwania ludzkich krwiotwórczych komórek progenitorowych i indukowania ich różnicowania w megakariocyty. Może służyć jako podstawa do lepszego zrozumienia megakariopoezy Ta technika wykorzystuje źródło, ale ma tę zaletę, że jest niedroga i obfita w badania laboratoryjne w hematopoezie. Metoda ta służy do lepszego zrozumienia megakariopoezy, aby komórka, która ma być wykorzystana w terapii, będzie musiała zostać przygotowana w warunkach GMP, co obecnie nie ma miejsca.
Zrozumienie kroków, w tym zbierania PBMC, może być w pełni kompletne tylko dzięki wizualnej demonstracji. Przed rozpoczęciem eksperymentu podłącz filtr leukoredukcyjny do pustego worka transferowego o pojemności 600 mililitrów i do zestawu rurek. W komorze bezpieczeństwa biologicznego wstrzyknij 25 mililitrów przefiltrowanego buforu elucyjnego na filtr leukoredukcji do pustego worka i użyj 30-mililitrowej strzykawki, aby delikatnie zassać zawartość worka przez filtr.
Przenieś zebrane czerwone krwinki do nowej 50-mililitrowej probówki i rozcieńczyć zawiesinę komórek o połowę 2% dekstranem. Dobrze wymieszaj, aby zebrać komórki krwi i pozwól komórkom osadzać się przez 30 minut w temperaturze pokojowej. Gdy czerwone krwinki osiądą, przenieś supernatant do 50-mililitrowej probówki i napełnij probówkę dwumilimolowym roztworem PBS EDTA.
Delikatnie nałożyć połowę supernatantu na 25 mililitrów pożywki o gradiencie gęstości w każdej z dwóch 50-mililitrowych probówek bez naruszania powierzchni gradientu i oddzielić komórki przez wirowanie w gradifikacji gęstości. Użyj jednorazowej pipety, aby przenieść komórki z każdego interfejsu do nowej probówki o pojemności 50 mililitrów. Umyj komórki dwa razy w 50 mililitrach dwumilimolowego PBS EDTA na pranie.
Po drugim praniu ponownie zawieś granulki w pojedynczej 50-mililitrowej objętości świeżego PBS EDTA do policzenia. Tutaj możliwe jest zatrzymanie zabiegu poprzez utrzymywanie pobranych komórek w mieszaniu w temperaturze czterech stopni Celsjusza w nocy. W celu wyboru komórek CD34 + określ liczbę komórek i zbierz komórki przez odwirowanie i ponownie zawieś osad komórkowy w 300 mikrolitrach dwóch milimolowych PBS EDTA na 10 do ósmych komórek.
Dodaj odpowiednią objętość odczynnika blokującego receptor FC i 50 mikrolitrów mikrokulek CD34 na 10 do ósmej komórki. Po 30 minutach w temperaturze czterech stopni Celsjusza umyj komórki dwoma milimolowymi PBS EDTA i ponownie zawieś osad w 500 mikrolitrach świeżego dwumilimolowego PBS EDTA, na 10 do ośmiu komórek. Nawilżyć i odpowiednio dobrać rozmiar kolumny magnetycznej za pomocą PBS EDTA, a następnie dodać próbkę do kolumny.
Przemyć kolumnę dwa razy trzema mililitrami dwumilimolowego PBS EDTA na pranie. Przed wydostaniem się do komórek CD34 +, z dwiema pięciomililitrowymi objętościami dwóch milimolowych PBS EDTA na elucję. Aby ocenić czystość wybranych komórek z kulkami magnetycznymi, dodaj dwa mikrolitry odpowiedniego ludzkiego przeciwciała anty CD34 do 100 mikrolitrowej porcji izolowanych komórek i dobrze wymieszaj przed inkubacją przez 15 minut w temperaturze czterech stopni Celsjusza.
Po inkubacji umyć komórki w PBS i ponownie zawiesić osad w 200 mikrolitrach PBS w celu analizy czystości próbki komórek za pomocą cytometrii przepływowej. Po zliczeniu zbierz komórki CD34 + przez odwirowanie i natychmiast ponownie zawieś osad w zimnym roztworze od jednego do gęstości od 10 do sześciu komórek na mililitr przed szybkim dodaniem zawiesiny komórek do zimnego roztworu drugiego. Następnie natychmiast umieść probówkę kriogeniczną w zamrażarce o temperaturze minus 80 stopni Celsjusza na 24 godziny przed przeniesieniem probówki kriogenicznej do przechowywania ciekłego azotu.
W tym reprezentatywnym badaniu komórki odzyskano przez filtrację leukoredukcyjną, co wykazano z około 95% żywotnością. Po selekcji kulek magnetycznych uzyskano ponad 90% czystą populację komórek CD34+. Proliferacja komórek zwykle zmniejsza się po tygodniu hodowli, ale bez znaczących zmian w żywotności komórek.
Do siódmego dnia komórki CD34 + powinny zacząć wyrażać CD41, specyficzny i wczesny marker lub odpowiedzialny za rozwój megakariocytów i płytek krwi. Do 10 dnia większość komórek w hodowli zwykle rozwija się w dojrzałe megakariocyty z ekspresją CD41. Do 13 dnia za pomocą mikroskopii świetlnej można zaobserwować wydłużanie i uwalnianie płytek krwi przez megakariocyty.
Całkowitą liczbę CD41, CD42, 8 dodatnich płytek krwi uwolnionych do hodowli można następnie określić ilościowo za pomocą skalibrowanej liczby kulek fluorescencyjnych. Metoda ta toruje drogę do wzmocnienia mechanizmów leżących u podstaw megakariopoezy i zwiększenia wydajności płytek krwi w ujęciu wzrokowym. Nawet jeśli ta metoda wydaje się żmudna, jest bardzo prosta, wystarczy uzbroić się w cierpliwość i wcześniej przygotować wszystkie regiony.
Chociaż nasze krytyczne obawy dotyczą megakariopoezy, otrzymujemy komórki CD42, które mogą być wykorzystywane w ponad szlakach krwiotwórczych.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Niniejszy artykuł przedstawia szczegółowy, zoptymalizowany protokół izolacji ludzkich komórek progenitorowych układu krwiotwórczego (CD34+) z filtrów do leukodeplecji, które są zazwyczaj utylizowane po przygotowaniu krwi do transfuzji. Protokół ten umożliwia różnicowanie tych progenitorów in vitro w dojrzałe megakariocyty zdolne do tworzenia proplateletów i uwalniania płytek krwi, stanowiąc cenne narzędzie do badania biogenezy płytek oraz megakariopoezy.
Wykorzystanie komórek CD34+ z filtrów do leukodeplecji zapewnia skalowalne i etycznie nieproblemowe źródło do badania różnicowania megakariocytów oraz formowania płytek krwi in vitro. Podejście to eliminuje kluczowe wąskie gardła we wczesnej fazie odkryć, umożliwiając rzetelną analizę mechanistyczną biogenezy płytek krwi bez konieczności polegania na szpiku kostnym lub krwi pępowinowej. Protokół ten zwiększa wiarygodność prognostyczną w walidacji celów oraz ocenie farmakologicznej w ramach portfeli B+R ukierunkowanych na hematologię.
Niniejszy protokół wpisuje się w ciąg procesu badawczego, obejmujący wczesne badania mechanistyczne, opracowywanie testów oraz walidację przedkliniczną w badaniach nad hematologią.