تولید سلول های بنیادی پرتوان القایی ادراری مشتق از نوزاد و کودک و سازگار برای تشکیل ارگانوئیدهای کلیوی

تاریخ انتشار: شنبه 11 آبان 1398 | امتیاز: Article Rating

پیشینه:

سلول های بنیادی پرتوان القایی انسانی(iPSCs) ابزار امیدوار کننده ای برای بررسی مکانیسم های پاتوژن دخیل در شرایط ژنتیکی انسانی مانند ناهنجاری های مادرزادی کلیه و مجرای ادراری(CAKUT) هستند. در حال حاضر، تحقیق مبتنی بر iPSC در کودکان به جمع آوری تهاجمی سلول ها محدود می شود.

روش ها:

سلول های ادراری(UCs) از نمونه های ادراری کودکان از جمله کیسه های جمع آوری جداسازی شده و با استفاده از وکتورهای اپی زومال به iPSCs ادراری(UiPSCs) بازبرنامه ریزی شدند. بدنبال ارزیابی کیفی iPSC، ارگانوئیدهای کلیوی انسانی تولید شدند.

نتایج:

سلول های ادراری از 71 درصد نمونه های ادراری بدست آمده از بیماران یک ماهه تا 17 ساله و با حجم 10 تا 75 میلی لیتر بدست آمد. سه سلول ادراری با از دست دادن اپی زوم اولیه به طور مستقل به UiPSCs بازبرنامه ریزی شدند و پرتوانی و کاریوتیپ طبیعی آن ها ثابت شد. بدنبال آن، این UiPSCs با موفقیت به ارگانوئیدهای کلیوی تمایز یافتند که بسیار شبیه ارگانوئیدهای تولید شده از iPSCهای مشتق از فیبروبلاست های کنترل بود. به طور مهم تر، تحت شرایط تحقیق با پردازش سریع نمونه، جداسازی سلول های ادراری برای بیماران CAKUT کودک هدف و کنترل(11/11) بعد از دو بار جمع آوری ادرار با موفقیت 100 درصد انجام شد.

جمع بندی:

ادرار در حجم های کوچک یا در جمع آوری شده در کیسه یک منبع قابل اتکا برای سلول های سوماتیک قابل برنامه ریزی است که می توانند برای تولید ارگانوئیدهای کلیوی استفاده شوند. این شامل یک رویکرد جذاب برای تحقیق روی iPSC خاص بیمار شامل نوزادان و کودکان با قابل کاربرد وسیع و یک آستانه پایین برای مشارکت است.

Pediatr Res. 2019 Oct 19. doi: 10.1038/s41390-019-0618-y. [Epub ahead of print]

Generation of infant- and pediatric-derived urinary induced pluripotent stem cells competent to form kidney organoids.

Mulder J1, Sharmin S2, Chow T3,4, Rodrigues DC2, Hildebrandt MR2, D'Cruz R2,5, Rogers I3,4,6, Ellis J2,7, Rosenblum ND8,9,10.

Abstract

BACKGROUND:

Human induced pluripotent stem cells (iPSCs) are a promising tool to investigate pathogenic mechanisms underlying human genetic conditions, such as congenital anomalies of the kidney and urinary tract (CAKUT). Currently, iPSC-based research in pediatrics is limited by the invasiveness of cell collection.

METHODS:

Urine cells (UCs) were isolated from pediatric urine specimens, including bag collections, and reprogrammed using episomal vectors into urinary iPSCs (UiPSCs). Following iPSC-quality assessment, human kidney organoids were generated.

RESULTS:

UCs were isolated from 71% (12/17) of single, remnant urine samples obtained in an outpatient setting (patients 1 month-17 years, volumes 10-75 ml). Three independent UCs were reprogrammed to UiPSCs with early episome loss, confirmed pluripotency and normal karyotyping. Subsequently, these UiPSCs were successfully differentiated into kidney organoids, closely resembling organoids generated from control fibroblast-derived iPSCs. Importantly, under research conditions with immediate sample processing, UC isolation was successful 100% for target pediatric CAKUT patients and controls (11/11) after at most two urine collections.

CONCLUSIONS:

Urine in small volumes or collected in bags is a reliable source for reprogrammable somatic cells that can be utilized to generate kidney organoids. This constitutes an attractive approach for patient-specific iPSC research involving infants and children with wide applicability and a low threshold for participation.

PMID: 31629364
ثبت امتیاز
آرشیو سالانه
آرشیو سالانه
نظرات خوانندگان
نظرات خوانندگان