Revista de investigación y terapia con células madre

Abstracto

La rápida inducción neuronal en monocapa de células madre pluripotentes inducidas produce células madre neuronales con proliferación estable

Katharina Günther, Antje Appelt-Menzel, Chee Keong Kwok, Heike Walles, Marco Metzger y Frank Edenhofer

Objetivo: La inducción de células madre neurales (NSC) a partir de células madre pluripotentes inducidas humanas (hiPSC) se convirtió en una estrategia importante para derivar células neuronales y gliales específicas del paciente. Se han desarrollado varios protocolos de diferenciación neural que implican principalmente experimentación laboriosa como la formación de cuerpos embrionarios (EB) o el aislamiento manual de rosetas neurales. El objetivo de este estudio es desarrollar un protocolo rápido de inducción neural, que combina un enfoque de monocapa previamente publicado con métodos de cultivo comunes.
Métodos y resultados: las hiPSC se diferenciaron en NSC primitivas (pNSC) utilizando un protocolo de diferenciación de monocapa rápida en 7 días. Las pNSC se expandieron hasta 5 pases y mostraron una regulación negativa del gen de pluripotencia POU5F1 y expresaron marcadores de NSC como SOX1, SOX2, Nestin y PAX6. En un segundo paso, adaptamos las pNSC a un estado de NSC dependiente de FGF/EGF ampliamente utilizado mediante cultivo en medios suplementados con FGF, EGF y el agonista de Wnt CHIR99021. En estas condiciones, las células experimentaron un cambio morfológico rápido y prominente a estructuras similares a rosetas. Estas células permanecieron proliferativas durante más de 30 pases y mantuvieron el perfil de expresión de genes marcadores neuronales. Además, pudieron diferenciarse eficientemente en neuronas, así como en astrocitos GFAP y S100ß-positivos.
Conclusión: Informamos de un protocolo robusto de inducción neuronal de dos pasos para la generación de NPC derivadas de hiPSC, cerrando la brecha entre los protocolos de monocapa publicados anteriormente y las condiciones de medios que contienen FGF/EGF de uso común. Nuestro protocolo servirá como una estrategia de inducción neuronal rápida y eficiente para derivar células neuronales específicas del paciente para aplicaciones biomédicas como el modelado de enfermedades y la terapia de reemplazo celular .