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Cardiomiócitos pluripotentes induzidos pelo homem (iPSC-CMs) são uma atraente plataforma de base humana para modelar uma grande variedade de doenças cardíacas in vitro1,2,3,5,5,6,7. Além disso, o iPSC-CMs pode ser usado para a previsão de respostas do paciente a medicamentos novos ou existentes, para rastrear compostos de acerto e desenvolver novos medicamentos personalizados9,10. No entanto, apesar dos progressos significativos, várias limitações e desafios precisam ser considerados ao usar o iPSC-CMs11. Consequentemente, métodos para melhorar os protocolos de diferenciação cardíaca, para melhorar a eficiência e maturação do iPSC-CMs e gerar subtipos específicos de cardiomiócitos (ventricular, atrial e nodal) têm sido intensamente estudados e já levaram a inúmeras estratégias culturais para superar esses obstáculos12,13,14,15.
Não obstante a robustez desses protocolos, uma grande preocupação com o uso de iPSC-CMs é a reprodutibilidade de procedimentos longos e complexos para obter cardiomiócitos de alta qualidade que possam garantir o mesmo desempenho e resultados reprodutíveis. A reprodutibilidade é crítica não só quando se compara as linhas celulares com diferentes origens genéticas, mas também ao repetir comparações celulares e moleculares da mesma linha celular. A variabilidade celular, como diferenças bem-a-bem na densidade de iPSCs, pode afetar a diferenciação cardíaca, gerando um baixo rendimento e cardiomiócitos de baixa qualidade. Essas células ainda podem ser usadas para realizar experimentos que não exigem uma população pura de CMs (por exemplo, ao realizar medições transitórias Ca2+). De fato, ao realizar análise eletrofisiológica, os não-CMs não baterão, nem espontaneamente nem estimulação elétrica, por isso será fácil excluí-los da análise. No entanto, devido à má qualidade, os iPSC-CMs podem apresentar características eletrofisiológicas alteradas (por exemplo, modificatórias de Ca2+ transitórias, baixa amplitude Ca2+) que não são devidoà sua composição genética. Portanto, especialmente ao usar iPSC-CMs para modelar doença cardíaca, é importante não confundir os resultados de um CM de má qualidade com o fenótipo da doença. Processos cuidadosos de triagem e exclusão são necessários antes de prosseguir em estudos eletrofisiológicos.
Este método inclui protocolos otimizados para gerar cardiomiócitos de alta pureza e alta qualidade e avaliar sua função realizando medições transitórias Ca2+ usando um sistema de aquisição e análise de cálcio e contraciação. Esta técnica é uma maneira simples, mas poderosa, de distinguir entre preparações de alta eficiência e baixa eficiência do iPSC-CM e fornecer uma caracterização mais fisiologicamente relevante de iPSC-CMs humanos.