A hematopoiese é um processo complexo de desenvolvimento em que as células estaminais hematopoiéticas (HSCs) brotam endotélio hegemônicos presente numa variedade de sítios hematopoiéticas embrionárias, tais como a aorta-gônadas-Mesonefros e da placenta 1,2. A incapacidade de cultura hsc in vitro evita a análise em profundidade deste processo, bem como a aplicação clínica destes estudos. Para ultrapassar esta limitação, estudos anteriores têm tentado derivar HSCs de novo, quer por meio de diferenciação das células estaminais pluripotentes (PSCs) 3, ou plasticidade induzida em células somáticas e diferenciação dirigida utilizando meios de reprogramação 4,5. Estes estudos, no entanto, não geram células engraftable clinicamente seguras ou permitir o estudo da hematopoiese desenvolvimento definitivo "em um prato."
O romance de trabalho estabelecido por Yamanaka e seus colegas para gerar células-tronco pluripotentes induzidas (iPSCs) a partir de fibroblastos somática pferece um quadro de fator de transcrição (TF) estratégias superexpressão baseados em célula destino reprogramação 6,7. Este trabalho levou os pesquisadores em vários campos para gerar tipos de células de escolha através de TF reprogramação de células somáticas de fácil obtenção. O objetivo da estratégia de reprogramação descrito aqui é para induzir um processo hegemônicos a partir de células somáticas de rato usando uma abordagem de reprogramação TF base com o objetivo de traduzir esses achados para o sistema humano para reprogramar fibroblastos específicos do paciente, a fim de estudar hematopoiese humana in vitro e gerar produtos derivados de sangue específicos do paciente para a modelagem de doenças, testes de drogas e transplante de células estaminais.
O primeiro passo para assegurar reprogramação adequada neste sistema de ratinho foi desenvolver uma linha repórter que serviu como uma leitura para a expressão de CD34, um marcador conhecido nas células progenitoras endoteliais e HSCs. Para fazer isso, as linhagens de camundongos transgênicos huCD34-tTA e TetO-H2BGFP foram usadas para generate rato transgénico fibroblastos embrionários duplos (MEFs), agora denotado 34 / H2BGFP, que apresentam fluorescência verde após a ativação do promotor CD34 8. Isto permitiu o rastreio de uma variedade de TFs conhecidos que sejam necessários em diferentes pontos durante a especificação e desenvolvimento hematopoiético. Começando com 18 TFs em PMX vetores retrovial (determinado através da mineração literatura e profiling de etiqueta GFP manter HSCs do descrito anteriormente 34 / H2BGFP ratos), 34 / H2BGFP MEFs foram transduzidas com todos os factores e cultivadas em AFT024 HSC-apoiando células estromais. Após a detecção de 34 / H2BGFP ativação, TFs foram posteriormente removido do cocktail reprogramação até o melhor conjunto de TFs para ativação repórter foi identificado. Após esta primeira tela, os factores foram transferidos para um sistema de vector indutível pFUW DOX para permitir a expressão controlável de TFS. Uma vez que estes dois sistemas controláveis DOX são incompatíveis (34 células / H2BGFP e os vectores indutíveis pFUW), MEFs deDe tipo selvagem C57BL / 6 murganhos foram necessários. Foi também necessário para proporcionar um microambiente adequado permitir hemogenesis para prosseguir e criar progenitores clonog�icas multilinhagem.
Os estudos atuais que tentam reprogramar células somáticas em células-tronco e progenitoras hematopoiéticas (hspCs) reuniram-se níveis variados de sucesso 9-11. Até à data, a geração de ambos rato transplantáveis e hspCs humanos com a longo prazo e capacidade de repovoamento auto-renovação não foi alcançado utilizando o mesmo conjunto de FT. Neste protocolo, nós fornecemos uma descrição detalhada da estratégia previamente estabelecido para induzir reproducibly hemogenesis em MEFs. Nós demonstramos que a introdução de um conjunto mínimo de TFs (GATA2, Gfi1b, CFOs e ETV6) é capaz de instigar um programa complexo de desenvolvimento in vitro que fornece uma plataforma através da qual hematopoiese desenvolvimento e aplicação clínica de reprogramação hematopoiéticas podem ser mais bem estudadas 12.