Um sistema de cultura de células foi estabelecido no qual células-tronco embrionárias de camundongo (mESC) são diferenciadas em células T in vitro.1 Este sistema explora a capacidade da sinalização Notch de impulsionar a diferenciação das células T. 2 A linhagem celular OP9-DL1 foi criada pela transdução de células OP9 derivadas da medula óssea3 com um ligante Notch, semelhante ao Delta 1 (DL1). 4 A ativação da cascata de sinalização Notch in vitro facilita o desenvolvimento de células T com a exclusão de outras linhagens celulares. Com a inclusão de citocinas apropriadas, este sistema fornece um "microambiente" de cultura de células que suporta o avanço sequencial de mESC em direção a linhagens de células T hematopoiéticas e, finalmente, T Este sistema suporta a identificação por citometria de fluxo de células T nos vários estágios de desenvolvimento observados durante a ontogenia normal de células T no timo. Para investigar questões selecionadas relacionadas ao desenvolvimento de células T, este procedimento tornou-se uma alternativa atraente aos modelos de camundongos inteiros in vivo 5 e métodos de cultura de órgãos tímicos fetais in vitro usados para induzir o desenvolvimento de células T a partir de precursores hematopoiéticos derivados de células-tronco embrionárias de camundongos. 6 A principal vantagem do sistema de co-cultura OP9 é que ele envolve técnicas de cultura de células padrão e diretas e não depende do uso contínuo de animais experimentais.
Seguimos um protocolo detalhado e publicado anteriormente em nossos experimentos usando essa abordagem. 7 Utilizamos essa tecnologia para examinar os produtos de diferenciação hematopoiética de clones mESC não manipulados, clones mESC de alta qualidade escolhidos a dedo para fazer embriões quiméricos8 e clones ESC transfectados de forma estável vindos diretamente da seleção de medicamentos. 9 Observamos que a cinética temporal da diferenciação inicial in vitro de mESC para colônias semelhantes a mesoderma neste modelo pode ser variável entre clones individuais. As co-culturas mESC-OP9 podem ser avaliadas visualmente quanto à progressão para o mesoderma. Embora isso geralmente seja concluído no quinto dia de co-cultura, entre clones individuais, a conclusão pode ser adiada por um ou dois dias. A formação quantitativa (~ 80-90%) do mesoderma deve ser alcançada antes da transferência, a fim de obter a formação ideal de células progenitoras hematopoiéticas (HPC) e linfopoiese robusta. Assim, ao trabalhar com vários clones de mESC, essa passagem do "dia 5" é melhor adiada até que todos os clones completem a transição para colônias semelhantes ao mesoderma. Isso permite a sincronia do desenvolvimento subsequente entre os clones após sua transferência para condições de diferenciação hematopoiética. Três dias após a passagem das formações mesodérmicas de 80-90%, as HPCs são coletadas das monocamadas OP9. As HPCs podem ser semeadas em novas células OP9 para permitir a diferenciação de linhagens monocíticas, eritróides e de células B. Alternativamente, os HPCs podem ser semeados em células OP9-DL1 e direcionados para o desenvolvimento de células T. Todas as culturas de diferenciação in vitro são fornecidas Flt-3L a partir do dia 5, com adição adicional de IL-7 a partir do dia 8. As análises de citometria de fluxo realizadas em vários momentos durante o experimento permitem monitorar o progresso através dos estágios e linhagens de diferenciação hematopoiética e desenvolvimento de células T. As células T CD4/CD8 duplamente positivas (DP) começam a emergir no dia 16 da cocultura, e as células DP e CD8 únicas positivas (SP) são abundantes no dia 20. O resultado geral e a robustez da co-cultura dependem muito da capacidade de verificar visualmente a conclusão dos pontos de virada significativos do desenvolvimento que ocorrem. Este protocolo pretende ser um guia para o reconhecimento desses marcos, bem como dos outros parâmetros críticos, que são fundamentais para uma diferenciação bem-sucedida.