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Este protocolo descreve como produzir células epiteliais de pigmento retinal de células-tronco pluripotentes. O método foi otimizado usando ambas as células-tronco pluripotentes embrionárias e induzida humana de um método de cultura alimentador-livre, sem soro. Desde o isolamento inicial das células-tronco embrionárias humanas em 1998 e a derivação de células-tronco pluripotentes induzidas (iPSC) em 2007, uma infinidade de cultura de células-tronco métodos têm sido desenvolvidos14,15,16, 17. Esses métodos devem ser suficientes para a produção de colônias de células-tronco que são suscetíveis a essa diferenciação. Não existem limitações conhecidas para a aplicabilidade deste método de células-tronco pluripotentes corretamente derivada e mantida.
Os passos mais críticos são a passagem de células-tronco para o dia 0 de diferenciação (etapa 2.5) e a necessidade potencial de dissecação manual no dia 14 do processo (passo 4.5). Ao escolher para remover células diferenciadas de colônias de células-tronco, referir-se a imagens em Kent18. Como indicado, as células fibroblástica entre colônias e as células opacas dentro colônias indicam células diferenciadas que precisam ser removidas antes de iniciar este protocolo18. Só colônias indiferenciadas, hermeticamente embaladas com bordas definidas devem ser passadas para diferenciação.
O número de células-tronco sem sementes por alvéolo (etapa 2.6.7) é complicado pelo fato de que as células-tronco não pode ser trituradas em uma suspensão de célula única mediante passagem e não pode ser contadas com precisão usando um hemocytometer. A aproximação de células-tronco confluente 80% é indicada para 1 passagem bem de uma placa de 6 para 4 poços de uma placa de 12. Diferenças entre as linhas de células-tronco, tais como taxa de crescimento, podem afetar a rapidez o RPE imaturo alcançar confluência entre os dias 0 a 4. As células-tronco produzirá RPE independentemente da confluência precisa, mas o rendimento da célula será afetado negativamente se as células são muito escassas nesta fase. As células RPE imaturas devem ser aproximadamente 40-50% de confluencia no dia 1 e quase 100% de confluencia por dia 4. Se as células não estão produzindo uma monocamada confluente pelo dia 4 ou 6, o protocolo deve ser repetido em uma maior densidade de semeadura no dia 0. Por exemplo, se 1 bem de uma placa de 6 foi passado para 4 poços de uma placa de 12 no dia 0 e o RPE imaturo não são 100% confluente no dia 4, reduzir a propagação de uma passagem de 1:3 ou 1:2 em dia 0 ou permitir que as células-tronco para se tornar mais confluente antes de passagem. É fundamental estabelecer uma densidade de semeadura consistente ao comparar várias linhas de célula.
Etapa no dia 14 de dissecação manual só é necessária quando as células de RPE não estão presentes na cultura (Figura 2). Desde a adição de CHIR99021 ao protocolo, muitas linhas de células-tronco pluripotentes não exigem pouca ou nenhuma dissecação manual. Algumas preparações têm uma maior incidência de patches neurais e é fundamental para remover as células. Se o RPE não é viável na passagem passagem 3 0, é possível repetir o protocolo de diferenciação tendo tempo suficiente para remover todas as células não-RPE. Isso não acontece frequentemente, mas é mencionado aqui notar que a etapa de dissecação no dia 14 pode ser otimizada quando necessário.
Há uma variedade de protocolos de diferenciação RPE que variam em custo, bem como métodos de cultura, eficiência, quantificação e avaliação funcional, o último dos quais foi completamente revisado2. Nós preferimos o método 14 dias detalhado aqui por causa de sua eficácia, capacidade de adaptação e aplicabilidade a uma ampla gama de linhas de celular4,7,8. A etapa de criopreservação neste protocolo também oferece uma grande vantagem na criação de um banco de células intermediárias para uso futuro, evitando a variabilidade de lote para lote em experimentos. Começando com apenas 4 poços de uma placa de 12, é possível expandir em placas 6-poços em passagem 0 e T75 frascos na passagem 1 e 2. Passagem 2 dias 3-5, quando as células são ainda Observacao e não tem recuperado o pigmento, é possível cryopreserve dezenas de milhões de células e depois descongelar o RPE maduro, designado passagem 3 dia 30, para verificar a expressão de RNA, expressão de proteínas, fator de crescimento secreção, fagocitose, etc. Também estabelecemos protocolos para expandir o RPE para até 13 passagens 19.
Olhando para a frente, este método será útil para iPSC modelagem de doença ocular e para geração de RPE para terapia celular. Com relação à modelagem de doença de iPSC, este protocolo está sendo usado atualmente no laboratório, para produzir o RPE de linhas CRISPR-corrigido com controles não corrigida do mesmo paciente. Além disso, este protocolo é adaptável aos substratos sintéticos e condições xeno-livre que são úteis para aderir às boas práticas de fabricação exigidas para uma terapia celular.