Method Article
כאן נתאר שיטת הרלוונטית קלינית, יעילות גבוהה, ללא מזין לתכנת fibroblasts העיקרי אנושי לתוך תאי גזע pluripotent המושרה משתמש ששונה mRNAs קידוד גורמים התיכנות, בוגרת microRNA-367/302 מחקה. נכללים גם הם שיטות להערכת יעילות התיכנות, להרחיב iPSC המשובטים מושבות, לאשר את הביטוי של סמן pluripotency טרה-1-60.
תאי גזע pluripotent מושרה (iPSCs) הוכיחו להיות כלי רב ערך לחקר התפתחות האדם ומחלות. המשך קידום iPSCs כמו משובי טיפולית דורשת כספת, עומס עבודה, פרוטוקול התיכנות מועיל. כאן, אנו מציגים עבור יעילות גבוהה מאוד התיכנות של האדם fibroblasts עורי לתוך iPSCs באמצעות גישה ללא שילוב פרוטוקול הרלוונטית קלינית, צעד אחר צעד. הליבה של הפרוטוקול מורכב לבטא גורמים pluripotency (SOX2, KLF4, cMYC, LIN28A, NANOG, OCT4-אלוהים fusion) במבחנה RNAs שליח משועתקים מסונתז עם שינוי נוקלאוטידים (שונה mRNAs). MRNAs ששונה התיכנות transfected לתוך ראשי fibroblasts כל 48 שעות יחד עם בוגרת מחקה microRNA-367/302 ספציפיים לתאי גזע עובריים במשך שבועיים. המושבות iPSC וכתוצאה מכך יכול אז להיות מבודדת והתרחבה ישירות מזין ללא תנאי. כדי למקסם את יעילות והעקביות של פרוטוקול התיכנות שלנו פיברובלסט במדגמים שונים, לנו יש אופטימיזציה פרמטרים שונים כולל את משטר תרביות תאים RNA, התזמון של transfections, תרבות תנאי צפיפות זריעה. חשוב, השיטה שלנו יוצרת באיכות גבוהה iPSCs ממקורות פיברובלסט רוב, כולל דגימות חולה, בן, ו/או senescent קשה לתכנת.
התכנות תאים סומטיים לתוך תאי גזע pluripotent מושרה (iPSCs) מחייב ביטוי מורחבת של ערכה בסיסית של גורמי שעתוק חשובים לשמירה על pluripotency1,2. בעת הפקת iPSCs עבור יישומים קליניים, זה חיוני כי הנטל mutational בתאי הקלט הוא ממוזער במהלך עיבוד, היעילות של דור iPSC מתוחזקים ברמה גבוהה יחסית מדגמים החולה. עם זאת, הרוב המכריע של התכנות שיטות, כולל שילוב נטול פרוטוקולים, סובל נמוך מאוד יעילות התיכנות, התועלת קליניים אשר מגבלת של אלו מתקרבת3. יעילות התיכנות נמוך יכול גם לקדם סלקטיבי תכנות מחדש של תאים נשיאת מוטציות קיימים, הגדלת נטל mutational ב iPSCs שנוצר. בנוסף, כל מבוסס DNA התיכנות בשיטות, כגון lentivirus ו episomal-גישות, סובלים החשש בטיחות כי הדנ א עשוי באופן אקראי לשלב הגנום, ליצור ההזדמנות עבור מזיקים מוטגנזה מכוונת insertional ו (לא רצויים פוטנציאל oncogenic) ביטוי של גנים pluripotency רקמות במורד הזרם נגזרים4.
בגישה מבטיח להשיג אינדוקציה יעיל של pluripotency בתאים סומטיים ולהפחית את העומס mutational ב iPSCs וכתוצאה מכך היא להשתמש סינתטי RNAs שליח רצ'ט המכיל שינויים nucleobases (שונה mRNAs) עבור התכנות5. היעילות של גישות התיכנות מבוססי ה-mRNA שונה ניתן לשפר על ידי הוספת בתאי גזע עובריים (ESC)-מיקרו Rna ספציפיים (miRNAs)-367 ו/או ה-3023, אשר הוכחו לתכנת מחדש תאים סומטיים עם הגברת יעילות6 ,7. עם זאת, גם עם התוספת של miRNAs-367/ה-302, ששונה mRNA-הגישה המבוססת על התיכנות לעיתים קרובות נכשל במהלך היישום תאים החולה מבודד טרי3. כדי חוסר עקביות של גישה זו מבוססת על ה-mRNA שונה ' כתובת, דיווחנו לאחרונה אסטרטגיית ממוטבת, ללא שילוב גורם pluripotency של האדם fibroblasts ראשי עם אחוזי הצלחה גבוהים, משתמשת בשני mRNAs ששונה קידוד התכנות בוגרת miRNA-367/302 וגורמי מחקה8. בשיטה שלנו, mRNA שונה התיכנות קוקטייל כולל גירסה שונה של OCT4 התמזגו עם אלוהים transactivation תחום (נקרא מ'3O)9 , חמש התיכנות גורמים אחרים (SOX2, KLF4, cMYC, LIN28A ו NANOG). שילוב של mRNA שונה קידוד הגורמים pluripotency עם miRNA מחקה הופיע יש אפקט סינרגיסטי על התכנות יעילות פרוטוקול זה. מיטובים נוספים של משטר ה-RNA תרביות תאים, תא זריעה, תנאים culturing היו גם להגדיל יעילות התיכנות של הגישה לקבר ברמה גבוהה במיוחד8.
בניגוד פרוטוקולים רבים אחרים, הגישה התיכנות שלנו דורש בדרך כלל רק כמה אלפי קלט fibroblasts. בנוסף, נפוצות-שילוב אסטרטגיות רבות בעזרת פלסמידים episomal, סנדאי וירוס או RNA המשכפלת לערב passaging נרחב כדי לדלל את הווקטור התיכנות ב iPSCs שנוצר. לעומת זאת, mRNA שונה ואני מחקה miRNA בוגר יש תוחלת חיים קצרה והם מופרשים במהירות מן התאים. יחדיו, כמות הזמן התרבות התא המצטברים בין איסוף דגימות המטופל ואת הדור של iPSCs שמיש היא מזערית בגישה זו, ביעילות הגבלת ההצטברות מוטציה iPSCs וכתוצאה מכך והשבחת משתלמת.
כאן, אנו מציגים את פרוטוקול מפורט שלב אחר שלב כדי להשיג יעילות גבוהה התכנות של הבוגרים fibroblasts אנושי לתוך iPSCs משתמש שלנו קומבינטורית ששונה בגישה מבוססת על ה-mRNA/miRNA8. פרוטוקול התיכנות זה מבוסס-RNA מספק שיטה פשוטה, חסכוני וחזק ליצירת אינטגרציה ללא iPSCs ליישומים קליניים המחקר ופוטנציאל. יתר על כן, זה החלים התיכנות של מגוון רחב של קווי פיברובלסט כולל קשה-עד-לתכנת, הקשורים למחלה, fibroblasts בגילאי, senescent. תיאור סכמטי של הפרוטוקול עבור התכנות fibroblasts האדם מוצג באיור1. הפרוטוקול מתאר במפורש שיטת התכנות משלוש בארות של האדם fibroblasts העיקרי למבוגרים בצלחת תבנית 6-ובכן. שתי בארות תשואה בדרך כלל מספר מספיק של מושבות iPSC באיכות גבוהה. במקרים רבים, רק אחד טוב הוא הכרחי, השלישי טוב יכול לשמש לניתוח של התכנות יעילות. אם נדרש, ניתן לשנות את מספר בארות.
לעבוד תחת התנאים ללא RNase ולהשתמש טכניקות aseptic במידת האפשר. לבצע מניפולציות תרבות הקשורים לכל תא ב- cabinet באמצעות טכניקות aseptic ביטחון ביולוגי. בצע סטנדרטים מוסדיים אבטחה לעבודה עם תאים אנושיים.
1. ראגנטים וציוד עבור הכנה של התכנות חניכה
2. culturing Fibroblasts עבור התכנות
3. ייזום של Reprogramming (יום 1)
הערה: לאחר התיכנות מאותחלת, תחזוקה יומית נדרשת במשך בערך חודש. הקפד לתכנן בהתאם. Incubations תא עוקבות כל חייב להתבצע בתנאים נמוך-O2 37 ° C, 5% CO2, 5% O2 humidified tri-גז חממה תרביות רקמה.
צינור 1 - דילול RNAiMax (1רחוב mix) | ||
מגיב | ריכוז | נפח |
מאגר תרביות תאים | 279 ΜL | |
RNAiMax (להוסיף 2) | 10 x | 31 ΜL |
סה כ: µL 310 | ||
(דגירה 1 דקות בטמפרטורת החדר) | ||
צינור 2 - mRNA שונה לערבב (2nd mix) | ||
מגיב | ריכוז | נפח |
מיקס mRNA שונה | 100 ng/µL (5 x) | 33 ΜL |
מאגר תרביות תאים | 132 ΜL | |
סה כ: µL 165 | ||
(להוסיף נפח שווה RNAiMax מדולל צינור 1) | ||
צינור 3 - miRNA מחקה לערבב (3rd mix) | ||
מגיב | ריכוז | נפח |
miRNA מחקה מיקס | 5 pmol/µL (8.33 x) | 14 ΜL |
מאגר תרביות תאים | 102.6 ΜL | |
סה כ: µL 116.6 | ||
(להוסיף נפח שווה RNAiMax מדולל צינור 1) |
טבלה 1: הכנת תערובת תרביות תאים.
4. החלפת Reprogramming בינוני בין Transfections (ימים 2, 4, 6, 8, 10 ו- 12)
5. כל אחר-יום Transfections (ימים 3, 5, 7, 9, 11 ו- 13)
6. נהלים שיש לבצע לאחר גמר תרביות תאים
7. הליך אופציונלי: Passaging תאים מבארות מחדש באמצעות EDTA
8. איסוף iPSC המושבות
9. אפיון iPSCs
זה בדרך כלל לוקח כ 5-6 שבועות של אתחול של פיברובלסט התכנות כדי הקפאה של הבקבוקונים הראשונה של iPSCs (איור 1). פרוטוקול התיכנות יכולים להיות מסווגים בדרך כלל לתוך בשני שלבים. שלב א' כולל התרבות פיברובלסט, שבעה transfections, עם ה-RNA התיכנות קוקטייל שבוצעה בכל ה 48 שלב 2 כולל בידוד, הרחבה, ואפיון של המושבות iPSC.
לפני ביצוע בפרוטוקול, זה צריך להבטיח שמפות fibroblasts כדי לתכנת הם באיכות טובה. Fibroblasts בריא אמור להופיע בצורת כישור, הפרעה דו קוטבית, ו- refractile עם זמן הכפלה של 24 שעות. ביום 0, התאים 250,000 מצופה לתוך תבשיל 10 ס מ ביום-2 אמור לגדול confluency 40%-60% (איור 1, יום 0), תשואה כ 6 – 10 x 105 תאים. תאים מתרבים בקצב איטי יותר יכול להיות מפוצה על ידי ציפוי-צפיפות גבוהה יותר ביום-2, וביום 0 עבור התכנות.
Fibroblasts אמור להופיע מאוד דליל ציפוי הבאים לבאר של תבשיל טוב 6 תבנית עבור התכנות (איור 2, יום ראשון). עשרים וארבע שעות בעקבות של תרביות תאים הראשון, fibroblasts לאבד את צורתם פלך, לאמץ מורפולוגיה יותר מעוגל (איור 2, יום שני), אשר נשמר דרך שאר התכנות. קרינה פלואורסצנטית ירוק מ mWasabi mRNA עליו להיות מינימלית נצפות ביום 2, בהתמדה לודיג בהירות כדי שניתן יהיה ביום 4. היכולת לזהות קרינה פלואורסצנטית mWasabi יכולים להיות תלויים טווח רגישות וההתקנה. תא צפיפות בהדרגה ובאופן עקבי יגדל בכל רחבי transfections שלושת (ימים 1-6), עם פרץ לכאורה בהתפשטות המתרחשים בין ימים 7 ו- 8. התאים אמורה להופיע confluent במידה רבה על ידי יום 10 (איור 2, יום 10). המושבות iPSC הראשון יכול להופיע מוקדם ככל יום 11 (איור 2, היום ה-11); עם זאת, מושבות לא ייתכן נצפות עד היום ה-18. בדרך כלל, לפי ימים 15 – 18, יהיו מושבות iPSC גדול וברור כי נבדלים בבירור שמסביב, שהיישום מחדש fibroblasts (איור 2, היום 15 ו- איור 3, יום 17). Immunostaining של דה מרקר pluripotency טרה-1-60 ניתן לבצע כדי להעריך את יעילות התיכנות (איור 3, יום 17, טרה-1-60). מניסיוננו, רוב קווי פיברובלסט תשואות מאות מושבות לכל מחדש טוב (איור 3, כניסה B).
ציפוי שיוצרת צפיפות היא הסיבה הנפוצה ביותר עבור יעילות מופחתת של התכנות בפרוטוקול שלנו, קשורה לעיתים קרובות עם fibroblasts שאינם נגועים, senescent, ו/או מעבר גבוהה. אם ציפוי צפיפות נמוכה מדי, יהיו תיקונים עקרה acellular גדול בקצה של התכנות (איור 4C), ויוצרים מושבות iPSC עשוי לא (איור 4D). התאים היו צריכים להיות מאוד confluent עד יום 14 (להשוות איור 4A , 4B איור 2, יום 14). באופן דומה, אם התאים נמצאים מצופה גם בצפיפות או להתרבות מהר מדי, התכנות יעילות באופן דרמטי מוקטן.
כדי לשמור על הומוגניות של החולה, נגזר iPSCs, חשוב להרחיב שורות תאים של מושבה בודדת. מאחר התכנות יעילות גבוהה מאוד של התקנון שלנו, השכנה iPSC מושבות ייתכן בסמיכות ולצמיחתם לתוך כל עוד (איור 3, ימים 15-17). זה לפעמים מקשה להפרדת מכנית מושבה בודדת עבור משובט הרחבה. מצאנו כי זה עוזר מותכים מחדש ובכן, למהול אותו על פני שטח גדול יותר תרבות. יחס טוב מעבר מורכבת באופן שווה פיצול צלחת 6-ובכן-תבנית reprogrammed ברחבי צלחת 6-ובכן כולו.
בעקבות המעבר דילול, iPSCs ינבכ מושבות והם שקל להבחין fibroblasts (איור 5, היום ה-18). בתחילה, ניתן לארוז iPSC מושבות רופף ויש תאים בודדים cytoplasmic שטח גדול יחסית. במהלך 4-7 ימים, iPSCs להתרבות ויוצרים מושבה בחוזקה וגדוש האופייני עם קצוות מוגדרים. תאים בודדים בתוך המושבה יש חלק גרעיני גדול עם nucleoli (איור 5, ביום 22). הם היו מושבות רבות שיוצרות היטב כל, רק אלו עם מורפולוגיה iPSC קלאסי לאסוף להרחבת.
איור 1 : תכנות מחדש של האדם fibroblasts לתוך המושרה בתאי גזע pluripotent (iPSCs). עבור התכנות של האדם fibroblasts פרוטוקול סכמטית מוצג. Fibroblasts הם passaged קודם על צפיפות נמוכה לבאר של תבשיל תבנית 6-ובכן, ואחריו transfections שבע שבוצעו במרווחים של 48 שעות. בינוני הוא הוחלף 16 – 20 h אחרי כל תרביות תאים. IPSCs היו הם passaged לראשונה כ יום 18 ולאחר המשובטים מושבות נאספות על ידי יום 26. בדרך כלל, נגזר פיברובלסט iPSC קווים שיכול להיות קפוא לאחסון לטווח ארוך על ידי ביום ה-38. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 2 : להחליפן בתמונות מדי יום במהלך כל יום של התכנות. Fibroblasts צריך להיות כ- 40 – 60% confluent בזמנו של המעבר ליזום התכנות (יום 0, התאים הם מצופים בקערה 10 ס מ). תרביות תאים הראשונה (T1) מתרחשת ביום 1, התאים אמורה להופיע דליל מאוד בשלב זה. למחרת (יום 2), מורפולוגיה מעוגל יותר צריך להיות ברור. התאים ימשיכו להגדיל בצפיפות לאורך כל הפרוטוקול עם אשכולות iPSC מתחיל להופיע מוקדם ככל יום 11 (בעיגול אדום). ביום 15, מושבות iPSC יהיו גדולים עם גבולות דיסקרטי. סרגל קנה מידה = 200 מיקרומטר. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 3 : הקמת המושבה בעקבות transfections עם התכנות שונה mRNAs ו miRNA מחקה. ההגדלה נמוך תמונות נלקחו של נציג התכנות בימים 15 – 17. בעקבות תרביות תאים הסופי, יהוו iPSCs היו מושבות ברור עם גבולות מוגדרים להרחיב במידה ולא לדחוס להיות נבדל ברור כי היו fibroblasts שמסביב. Immunostaining של דה מרקר pluripotency טרה-1-60 מעיד על קיומם של iPSCs (שיבוץ A) והוא יכול לשמש עבור חישוב של התכנות יעילות על ידי ספירת כל המושבות בתוך לבאר בודדת (שיבוץ B, דוגמאות של המושבות אפשר לספור בעיגול ירוק). סרגל קנה מידה = 1 מ מ. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 4 : להחליפן בתמונות של צפיפות תת אופטימלית ציפוי עבור התכנות. (A, B) דוגמאות fibroblasts כי הם דלילים מדי ביום 14 של התכנות (להשוות איור 2, יום 14). (ג) הגדלה נמוכה התמונה ביום 17 של התכנות עם תיקון גדול, עקרה בעיגול אדום. (D) הבאר אותו היה קבוע, מוכתם TRA-1-60 לאשר המסכן הכוללת התכנות יעילות עקב צפיפות התאים נמוך. גודל ברים = 200 מיקרומטר (A, B), ו- 1 מ מ (C, D). אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 5 : להחליפן בתמונות של iPSCs לאחר המעבר הראשונית- לאחר השלמת transfections עם התכנות ששונה mRNAs ו miRNA מחקה, מחדש תאים הם passaged לפי ימים 17 – 20. iPSCs יש יתרון צמיחה בינוני PSC, במהירות לעקוף כל fibroblasts זה היו שהיישום מחדש. בתחילה, iPSCs יהוו מושבות שעלולים להופיע עם גבולות מוגדרים היטב. בתוך ימים אחדים, התאים במהירות להתרבות ולקחת על המורפולוגיה האופיינית של תאים אציקלוביר עם יחס גבוה של הגרעין אל הציטופלסמה, התקבצות בחוזקה לתוך המושבות עם גבולות ברורים. סרגל קנה מידה = 200 מיקרומטר. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
פרוטוקול זה מתאר שיטה הרלוונטית קלינית, ללא שילוב, המבוסס על ה-RNA, המאפשר התכנות של פיברובלסט אנושית רגילה, הקשורים למחלה קווי לתוך iPSCs יעילות גבוהה במיוחד. עד כה, כל שורה פיברובלסט האנושי שניסינו לתכנת עם פרוטוקול המתואר הניב מספר מספק של iPSCs באיכות גבוהה עבור יישומים במורד הזרם. IPSCs וכתוצאה מכך יכול מיד להיות מועברים והתרחבה בתנאים מזין ללא תרבות.
איכות fibroblasts עבור התכנות:
התכנות ההצלחה תלויה בכבדות איכות מתחיל fibroblasts. באופן אידיאלי, התכנות צריך להיות יזם עם fibroblasts המעבר הנמוך ביותר הזמינים להשיג את היעילות הגבוהה ביותר. התכנות יעילות היא הטובה ביותר עם fibroblasts מעבר 2 – 4. התכנות עדיין יכול לעבוד עם גבוהה-מעבר (פסקה 5-8), אפילו senescent fibroblasts, אמנם עם יעילות מופחתת לפעמים נמוך-המעבר fibroblasts אינם זמינים או דגימות החולה יש מוטציה גנטית אשר מונע גידול בריא. במקרה זה, אופטימיזציה של צפיפות ציפוי ראשוני עשוי להידרש. התכנות של פיברובלסט פרוץ קווי מזוהה בדרך כלל עם מוות של תאים מוגברת במהלך RNA transfections. כתוצאה מכך, התאים התכנות טוב יופיע להיות דליל על ידי ימים 10 – 14 של התכנות. אזורים גדולים acellular גם יהיה גלוי בתוך הבאר. אם זה המקרה, פרוטוקול התיכנות תצטרך להיות יזם מחדש עם מספר גדול יותר של ההתחלה הראשונית של fibroblasts. ציפוי תאי קלט 3,000 לכל טוב של תבשיל טוב 6 תבנית פועלת בעקביות לקווים פיברובלסט לרוב המבוגרים. עם זאת, הגדלת מספר ציפוי עד 5,000 – 10,000 (50,000 שורות senescent) עשוי לסייע לשיפור התכנות של המחלה-הקשורים דגימות, כפי שדווח ב- הפרסום הקודם שלנו8. לעומת זאת, תאי להגיע confluency מוקדם מדי יכול גם להיות עמידים בפני התכנות. אם תאים שעברו transfections עם התכנות RNAs להתרבות מהר מדי (כפי שקורה לפעמים עם ראשי fibroblasts neonatal), אתחול התכנות עם fibroblasts 500 לכל טוב של תבשיל טוב 6 תבנית8.
טיפול של המאגר תרביות תאים:
ה-pH של המאגר תרביות תאים (בינוני מופחתת-סרום לכוונן את רמת החומציות של 8.2) הוא בעל חשיבות עליונה כדי להשיג את היעילות תקנים האופטימלי הנדרש עבור זה התכנות פרוטוקול. מסיבה זו, מומלץ מספר אמצעי זהירות לגבי הטיפול של המאגר תרביות תאים. מצאנו כי חשיפה קצר אפילו המאגר תרביות תאים אוויר אטמוספרי משפיעה על ה-pH של המאגר. לכן המאגר תרביות תאים צריך להיות aliquoted לתוך מיכל בורג מכסה עם המרחב האווירי מינימלי (אנו משתמשים או 5 או 15 מ"ל פקקי בורג חרוטי צינורות). כדי להוסיף ולצמצם את החשיפה אוויר, להשתמש בכל מאגר תרביות תאים aliquot לכל היותר שני transfections. לבסוף, מאז pH השפעות הטמפרטורה, זה קריטי כי המאגר תרביות תאים הוא equilibrated כדי RT להרכבת מתחמי תרביות תאים. מומלץ לא לחמם את המאגר תקנים ל- 37 מעלות צלזיוס.
Passaging של iPSCs:
בעוד רבים שפורסמו קודם לכן להמליץ פרוטוקולים איסוף iPSC בודדים מושבות בסוף התכנות, שזה יכול להיות קשה להשיג היעילות של התכנות היא גבוהה מאוד או אם המושבות אשכול ביחד, כפי שקורה לעתים קרובות במקרה שלנו פרוטוקול. לכן, אם המושבות iPSC בסמיכות זו לזו, מומלץ קודם passaging את התאים כדי להפיץ מחדש iPSCs באופן ידני לפני מושבות. ישנם מספר יתרונות לביצוע שלב מעבר זה מוקדם. לפזר את המושבות נותן להם יותר מקום לצמוח, מניב מושבות הרבה יותר גדול עבור איסוף מאשר אחרת יכולה להיות מושגת בבאר המקורי. זה משפר באופן משמעותי את אחוזי הצלחה בהקמת קו iPSC שיבוט שנאספו. אנו מוצאים גם זמן תרבות נוספים עם fibroblasts, אמנם ביחס מדולל, שמופיע כדי לשפר את איכות ממוצעת של המושבות iPSC שנאספו. Fibroblasts שהיישום reprogrammed עשוי לספק תמיכה גורמים paracrine, אשר ממשיכים לעזור להקים את iPSCs ולהקל את המעבר ישיר לתוך תא מזין ללא תרבות תנאים. Fibroblasts והילברט. יש חיסרון צמיחה סלקטיבית בהשוואה ל- iPSCs כאשר תרבותי ב- mTeSR1 לכן, האוכלוסייה מזהמים תאי פיברובלסט הוא מדולל במהירות כדי כמויות זניח בתוך 3-4 קטעים.
רוק מעכבי כגון Y-27632 משמשים לעתים קרובות לתרבות שגרתית של האדם iPSCs. מצאנו כי תרבות בתדירות גבוהה ו/או ארוכה של כמה שורות iPSC עם Y-27632 יכולות להיות השפעות מזיקות על האיכות הכוללת. בעת שימוש צליעה passaging בשיטה, כגון עם EDTA, Y-27632 אין צורך לשמור על יכולת הקיום iPSC לאחר פיצול. . חיסלנו לחלוטין המדיה וחדשניות עם Y-27632 עבור כל iPSC בידוד, הרחבה או תרבות שגרתית
פרוטוקול מגבלות:
מגבלה אחת כדי לתאר RNA-הגישה המבוססת על התיכנות היא הראשונית העלות והמורכבות המשויכות הכנת ריאגנטים התיכנות. למרות תהליכי הכנה ליצירת mRNA ריאגנטים הם עניין של שגרה, היה בעבר תיאר (PCR, תמלול במבחנה , טיפול DNase, מיצוי, dephosphorylation, טיהור), מצטברת לייצור mRNA ריאגנטים הוא תהליך ממושך יחסית, לא טריוויאלי. אתגר מרכזי נוסף על פרוטוקול זה הוא הצורך transfect תאים כל 48 שעות, הגדלת עוצמת העבודה של פרוטוקול התיכנות. שיקולים אלו ייתכן שהעלות אם התכנות של רק כמה דוגמאות החולה רצוי. עם זאת, אם השיקול הוא הדור של iPSCs הרלוונטית קלינית או להשגת יעילות התיכנות מאוד גבוהה, הגישה המתוארת התיכנות מבוססי ה-RNA הוא אידיאלי.
לסיכום, תיאר יעילות גבוהה RNA בשיטה המבוססת על התיכנות נשענות על תרביות תאים ממוטבת יעילות סוג תאים סומטיים כדי לתכנת כפי שמתואר הפרסום הקודם שלנו8. פרוטוקול תרביות תאים RNA שהוצגו במחקר זה מכוון מאוד עבור fibroblasts העיקרי אנושי אך ניתן להתאימו באופן פוטנציאלי את סוגי תאים אחרים כדי לשפר את יעילות התיכנות של תאים סומטיים שונים.
I.K. ג'י-בי הם ממציאים על בקשה לרישום פטנט שכותרתו "שיטות יצירות עבור התכנות ותאי", מספר יישום PCT PCT/US2016/063258.
. אנחנו אסירי תודה על מימון תמיכה של מכוני הבריאות הלאומיים (T32AR007411-33) אוניברסיטת קולורדו עור מחלות ליבה מרכז המחקר (P30AR057212). אנו מודים גם את תמס בועתי של העור (EB) מחקר שותפות קרן למחקר רפואי EB, התרופה EB צדקה, Dystrophic תמס בועתי של מחקר האגודה (דברה) הבינלאומי, של המלך באודוויין הקרן הקרן Vlinderkindje, שערים קרן גבולות.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Plasmid templates for PCR | |||
pcDNA3.3_KLF4 | Addgene | 26815 | |
pcDNA3.3_SOX2 | Addgene | 26817 | |
pcDNA3.3_c-MYC | Addgene | 26818 | |
pcDNA3.3_LIN28A | Addgene | 26819 | |
pCR-Blunt_hM3O | Addgene | 112638 | |
pCR-Blunt_hNANOG | Addgene | 112639 | |
pCR-Blunt_mWasabi | Addgene | 112640 | |
Modified mRNA in vitro transcription and miRNA mimics | |||
Forward Primer | Integrated DNA Technologies | TTGGACCCTCGTACAGAAGC TAATACG | |
Reverse Primer (Ordered as ultramer, 4nmol scale) | Integrated DNA Technologies | TTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTT TTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTT TTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTT TTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTT TTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTT CTTCCTACTCAGGCTTTATTCA AAGACCA | |
(ARCA Cap) 3´-0-Me-m7G(5')ppp(5')G | New England Biolabs | S1411S | |
Pfu Ultra II Hotstart 2x Master Mix | Agilent | 600850-51 | |
5-Methylcytidine-5'-Triphosphate | Trilink Biotechnologies | N-1014 | |
Antarctic Phosphatase | New England Biolabs | M0289L | |
DNase I | NEB | M0303S | |
MEGAscript T7 Transcription Kit | ThermoFisher Scientific | AM1334 | |
Pseudouridine-5'-Triphosphate | Trilink Biotechnologies | N-1019 | |
Riboguard RNase Inhibitor | Lucigen | RG90910K | |
RNA Clean & Concentrator | ZymoResearch | R1019 | |
Syn-hsa-miR-302a-3p miScript miRNA Mimic | Qiagen | MSY0000684 | |
Syn-hsa-miR-302b-3p miScript miRNA Mimic | Qiagen | MSY0000715 | |
Syn-hsa-miR-302c-3p miScript miRNA Mimic | Qiagen | MSY0000717 | |
Syn-hsa-miR-302d-3p miScript miRNA Mimic | Qiagen | MSY0000718 | |
Syn-hsa-miR-367-3p miScript miRNA Mimic | Qiagen | MSY0000719 | |
Water (Nuclease free, Not DEPC-treated) | Fisher | AM9937 | Use to dilute modified mRNAs and miRNA mimics |
Fibroblast culture and reprogramming | |||
0.1% Gelatin in H2O | StemCell technologies | #07903 | |
Stericup-GV Sterile Vacuum Filtration System | EMD Millipore | SCGVU05RE | Use to sterilize the transfection buffer and 0.5 mM EDTA in DPBS |
2-Mercaptoethanol | ThermoFisher Scientific | 21985023 | |
6-well plates (tissue culture treated) | Corning | 3516 | |
DMEM/F12 | ThermoFisher Scientific | 11320033 | |
Fetal Bovine Serum | Fisher | 26-140-079 | |
FGF Basic | ThermoFisher Scientific | phg0263 | |
GlutaMax Supplement | ThermoFisher Scientific | 35050061 | Glutamine supplement used for the prepration of media |
Heat Inactivated FBS | Gibco Technologies | 10438026 | |
KnockOut Serum Replacement | ThermoFisher Scientific | 10828010 | |
Lipofectamine RNAiMAX Transfection Reagent | ThermoFisher Scientific | 13778500 | The protocol is optimized for the Lipofectamine RNAiMax transfection reagent |
MEM | ThermoFisher Scientific | 11095080 | |
MEM Non-essential amino acids | ThermoFisher Scientific | 11140050 | |
Opti-MEM I Reduced Serum Medium | ThermoFisher Scientific | 31985070 | Reduced-serum medium, use to make the transfection buffer by adjusting the pH to 8.2, 500 mL |
Opti-MEM I Reduced Serum Medium | ThermoFisher Scientific | 31985062 | Reduced-serum medium, use to make the transfection buffer by adjusting the pH to 8.2, 100 mL |
10 M NaOH | Sigma-Aldrich | 72068 | Make a 1 M solution by diluting in nuclease free water and use for pH adjustment |
Water (Nuclease free, Not DEPC-treated) | Fisher | AM9932 | Use to dilute NaOH and wash a pH meter |
Pen/Strep/Fungizone | GE Healthcare | SV30079.01 | |
rhLaminin-521 | ThermoFisher Scientific | A29248 | Supplied at a concentration of 100 µg/mL, use as a matrix for the reprogramming procedure |
Dulbecco's phosphate-buffered saline (DPBS) | Life Technologies | 14190144 | |
Trypsin-EDTA 0.25% Phenol Red | Life Technologies | 2520056 | |
Vaccinia Virus B18R (CF) | ThermoFisher Scientific | 34-8185-86 | |
iPSC culture | |||
Corning Matrigel hESC-Qualified Matrix | Corning | 354277 | Extracellular matrix (ECM) for culturing iPSCs |
EDTA, 0.5 M stock solution | K&D Medical | RGF-3130 | Dilute to 0.5 mM in DPBS, filter sterilize and use for iPSC passaging |
mTeSR1 | StemCell Technologies | 85850 | Pluripotent stem cell (PSC) medium, provides growth advantage to iPSCs over fibroblasts |
Antibodies and Detection | |||
Rabbit anti Mouse (HRP conjugated) | Abcam | ab97046 | |
Tra-1-60 (mouse anti human) | Stemgent | 09-0010 | |
Hydrogen Peroxide (30%) | LabChem | LC154301 | Dilute to 3% with PBS |
Bovine Serum Albumin (BSA) | Fisher | BP9703100 | |
Phosphate-buffered salin (PBS) | Hyclone | SH30258.02 | Supplied as 10x, dilute to 1x |
VECTOR NovaRED Peroxidase Substrate Kit | Vector Laboratories | SK-4800 | |
Special Equipment | |||
Description | Notes | ||
Biological safety cabinet | |||
Regular humidified tissue culture incubator | Calibrate CO2 using digital meter, fyrite, or equivalent. Equilibrate incubator to 5% CO2, 37 °C. | ||
Tri-gas humidified tissue culture incubator | Calibrate CO2 using digital meter, fyrite, or equivalent. Equilibrate incubator to 5% CO2, 5% O2, 37 °C. Use for the reprogramming procedure. | ||
pH Meter | Must have resolution to two decimal places. Designate to RNA work if possible. | ||
Inverted microscope | Microscope configured to visualize EGFP for monitoring transfection efficiency. |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved