The study was supported by the Ministry of Health and Department of Educational Assistance, University and Research of the Autonomous Province of Bolzano and the South Tyrolean Sparkasse Foundation.

Cellule mononucleari del sangue periferico (PBMNCs) sono stati isolati da campioni di sangue periferico di donatori sani, dopo firmato il consenso informato e l&#39;approvazione del Comitato Etico della Provincia di Bolzano. Gli esperimenti sono stati condotti in conformità con i principi espressi nella Dichiarazione di Helsinki. Tutti i dati sono stati raccolti e analizzati in modo anonimo. 1. Isolamento di cellule mononucleate del sangue periferico (PBMNCs) <ol><li> PBMNCs ottenuti da buffy coats dopo centrifugazione del sangue intero, senza separazione gradiente di densità. <ol><li> Raccogliere 8 mL di sangue periferico venoso in un citrato di sodio tamponata tubo di plastica, e conservare a RT (25 ° C). Sangue di processo entro 12 ore dal prelievo. </li><li> Centrifugare la provetta a 2.000 xg per 15 min a 4 ° C in un rotore secchio oscillante, i freni centrifuga spegnimento. </li><li> Raccogliere nuvoloso buffy coat (strato tra la fase di plasma superiore e quella inferioreFase contenente la maggior parte degli eritrociti), contenente la frazione PBMNC arricchito (500 microlitri) in una provetta esageratamente. </li><li> Risospendere 500 ml di buffy coat con 500 pl di mezzo 2x congelamento contenente 90% FBS e 20% DMSO, in modo da ottenere un volume totale di 1 ml con concentrazione DMSO 10%. </li><li> Blocca il flacone in un contenitore di congelamento a velocità controllata a -80 ° C. Cellule Conservare in azoto liquido per periodi più lunghi. </li></ol></li><li> PBMNCs ottenuti dopo la separazione gradiente di densità <ol><li> Raccogliere 12 ml di sangue periferico venoso in citrato di sodio tamponata tubo di plastica, e conservare a temperatura ambiente. Sangue di processo entro 12 ore dal prelievo. </li><li> Diluire il sangue con PBS sterile fino ad un volume finale di 35 ml. </li><li> Cautela e lentamente, strato 35 ml di sangue diluito su 15 ml di soluzione di polysucrose (utilizzata per la separazione gradiente di densità) (p = 1.077) in una provetta conica da 50 ml (rapporto 3: 1). </li><li> Centrifugare la provetta a 800 xg per 30 min a RTun rotore bucket oscillante, i freni centrifuga spegnimento. </li><li> Aspirare la parte superiore, la fase gialla contenente plasma ed eliminarla. Cautela, trasferire lo strato interfase bianco opaco contenente PBMNCs in una nuova provetta conica da 50 ml. </li><li> Portare il volume totale di 30 ml con PBS sterile e centrifugare a 300 xg per 10 min a RT. </li><li> Eliminare il surnatante e risospendere le cellule con 30 ml di PBS. Contare il numero di cellule vitali, sulla base di trypan esclusione blu 25. </li><li> PBMNCs centrifuga a 300 xg per 10 minuti a temperatura ambiente, aspirare il surnatante e gettarlo. </li><li> Risospendere il pellet di cellule in una quantità appropriata di medie congelamento contenente 90% FBS e 10% DMSO, in modo da ottenere una concentrazione di 5 x 10 6 cellule / ml. </li><li> Aliquotare 1 ml per flacone (circa 5 x 10 6 cellule / ml) e congelare la fiala in un tasso controllato congelamento contenitore a - 80 ° C. Cellule Conservare in azoto liquido per periodi più lunghi. </li></ol&gt; </li></ol> 2. di scongelare e placcatura di PBMNCs (DAY 0) <ol><li> PBMNCs ottenuti da buffy coats dopo centrifugazione del sangue intero, senza separazione gradiente di densità. <ol><li> Per avviare il protocollo utilizzando PBMNCs di buffy coat congelati, scongelare 1 fiala di cellule in un bagno d&#39;acqua a 37 ° C e diluire il buffy coat con PBS sterile fino ad un volume finale di 2 ml. </li><li> Trasferire il buffy coat diluito in una provetta da 50 ml, aggiungere 10 ml di tampone di lisi dei globuli rossi e incubare per 10 minuti a temperatura ambiente. </li><li> Per preparare 500 ml di tampone di lisi dei globuli rossi, aggiungere 0,5 g di bicarbonato di potassio, 4.145 g di cloruro di ammonio, 100 ml di soluzione 0,5 M EDTA a 500 ml di acqua ultrapura, pH 7,2-7,4. </li><li> Portare il volume totale di 50 ml con PBS sterile e centrifugare a 300 xg per 10 min a RT. </li><li> Eliminare il supernatante e lavare il pellet con 50 ml di PBS sterile, centrifugare il buffy coat a 300 xg per 10 min a RT. </li><li> Risospendere le cellule in1 ml di PBMNC media, come precedentemente descritto 22, composto da: IMDM e di Ham F-12 (rapporto 1: 1), 1% di insulino-transferrina-selenio-Etanolammina (ITS-X), l&#39;1% di chimica definita Concentrato Lipid (CDL), 1% penicillina / streptomicina, 0,005% di acido L-ascorbico, lo 0,5% di albumina sierica bovina (BSA), 1-thioglycerol (concentrazione finale 200 micron), Stem Cell Factor SCF (100 ng / ml), interleuchina -3 IL-3 (10 ng / ml), eritropoietina EPO (2 U / ml), Insulin-like Growth Factor IGF-1 (40 ng / ml), desametasone (1 pM) e holo-transferrina (100 ug / ml ). </li><li> Trasferirli in un pozzetto di una piastra 12 pozzetti con superficie trattata coltura tissutale standard senza rivestimento, ad una densità di 2 x 10 6 cellule / ml. Incubare le cellule a 37 ° C, 5% CO 2 in un incubatore umidificato per 48 ore, fino a quando il cambiamento passo medio (vedere Sezione 3). </li></ol></li><li> PBMNCs ottenuti dopo la separazione gradiente di densità <ol><li> Per avviare il protocollo utilizzando PBMNCs congelati dopoDensità separazione in gradiente, disgelo 1 fiala di cellule in un bagno d&#39;acqua a 37 ° C, trasferire le cellule in 5 ml di PBMNC media. Centrifugare a 300 xg per 10 min a RT. </li><li> Risospendere le cellule in 1 ml di PBMNC medio e trasferirli in un pozzetto di una piastra 12 pozzetti, ad una densità di 2 x 10 6 cellule / ml. Incubare le cellule a 37 ° C, 5% CO 2 in un incubatore umidificato per 48 ore, fino a quando il cambiamento passo medio (vedere Sezione 3). </li></ol></li></ol> 3. Cultura ed espansione di PBMNCs (DAY 2-13) <ol><li> Raccogliere PBMNCs in coltura in sospensione, con una pipetta con una punta 1 ml, in un tubo da 15 ml e centrifugare a 300 xg per 10 min a RT. </li><li> Eliminare il surnatante e risospendere le cellule in 1 ml di terreno PBMNC fresco. </li><li> Trasferire le cellule in 1 pozzetto della piastra 12 pozzetti con superficie trattata coltura tissutale standard senza rivestimento, e incubare a 37 ° C, 5% CO 2 in un incubatore umidificato. </li><li&gt; Ripetere la procedura ogni due giorni, e dividere le celle in un rapporto di 1: 2 quando raggiungono la confluenza appropriata (circa l&#39;80%). </li></ol> 4. La trasfezione di PBMNCs con episomiale plasmidi (DAY 14) Nota: Eseguire l&#39;isolamento dei quattro plasmidi episomiale senza intergation commerciali, portando i geni pluripotenziali utilizzando un kit commerciale di purificazione plasmide e valutare la qualità dei plasmidi purificati utilizzando un&#39;analisi gel di agarosio, secondo le istruzioni del produttore. <ol><li> Raccogliere PBMNCs in tubo da 15 ml e contare il numero di cellule vitali (sulla base del trypan blue) 25. </li><li> Centrifuga 2 x 10 6 cellule a 300 xg per 10 min a RT. </li><li> Risospendere 2 x 10 6 cellule in mix trasfezione contenente 100 ml di Resuspension Buffer T e 1 mg di ciascun DNA plasmide (una plasmide portando Oct3 / 4 e shRNA contro p53, un plasmide portando SOX2 e Klf4, unoplasmide portando L-MYC e LIN28, e un plasmide portando EGFP, per verificare l&#39;efficienza di trasfezione). </li><li> Aspirare il mix trasfezione contenente le cellule in una punta microlitri 100 e inserire la pipetta con il campione verticalmente nel tubo, riempito con 3 ml di tampone elettrolitica E2, nella stazione pipetta di macchina elettroporazione, secondo le istruzioni del produttore. </li><li> Le cellule in modo efficiente l&#39;elettroporazione utilizzando il seguente programma: 1.650 V, 10 msec, 3 impulsi. </li><li> Risospendere le cellule elettroporate (2 x 10 6 cellule) in 2 ml di pre-riscaldato medio PBMNC, aggiungendo 0,25 mM sodio butirrato (NaB) e contare il numero di cellule vitali dopo protocollo elettroporazione (sulla base del trypan blue) 25. </li><li> Trasferire le cellule in un pozzetto di una piastra da 6 pozzetti senza rivestimento, agitare delicatamente la piastra e incubare le cellule a 37 ° C, 5% CO 2 in un incubatore umidificato. </li><li> Il giorno dopo elettroporazione, Count il numero di cellule GFP-positive al microscopio a fluorescenza 8-10 campi casuali, al fine di valutare l&#39;efficienza di trasfezione. </li><li> Mantenere le cellule transfettate senza suddivisione per 3 giorni, fino a quando li placcatura sul MEF (vedi Sezione 6). </li><li> Sostituire 2 ml di PBMNCs fresco medio, più 0,25 NAB mM ogni due giorni. </li></ol> 5. Preparare Piatti con Feeder cellule per la co-coltura (DAY 16) <ol><li> Coat i pozzetti di una piastra da 6 pozzetti con 1 ml di matrice membrana basale per 15 min a 37 ° C e la piastra di fibroblasti embrionali di topo (MEF) ad una densità di 2 x 10 5 cellule / pozzetto con 2 ml di 10% FBS conteneva DMEM (MEF medio) un giorno prima passaging le PBMNCs elettroporate sul feeder cellule MEF. </li></ol> 6. placcatura trasfezionati PBMNCs sul MEF (DAY 17-19) <ol><li> Raccogliere PBMNCs in coltura in sospensione, con una pipetta con 1 ml punta, in tubo da 15 ml e centrifugare transfettate PBMNCs a 300 xg per 10 mina RT. </li><li> Eliminare il surnatante e risospendere il pellet in 2 ml di terreno PBMNC fresco, più lo 0,25 NaB mm. </li><li> Piastra le cellule su MEF rivestite 6 pozzetti e incubare le cellule a 37 ° C, 5% CO 2 in un incubatore umidificato. </li><li> Dopo due giorni, aspirare il terreno e sostituirlo con 2 ml di IPSC medio composto da knockout DMEM (KO-DMEM), il 20% KO-siero sostituzione (KOSR), 1 NEAAs mm, 1% penicillina / streptomicina, 20 mm L- glutammina, 0,1 mm β-mercaptoetanolo, 10 ng FGF / ml (bFGF base) e 0,25 NaB mm. </li><li> Sostituire 2 ml di fresco medio iPSC ogni giorno e controllare le celle al giorno. Nota: A circa 22-25 giorni, le prime colonie di iPSCs dovrebbero essere visibili. </li></ol> 7. Raccolta e l&#39;espansione delle cellule staminali pluripotenti indotte (iPSCs) Clones (DAY 30-35) Nota: A circa 30-35 giorni dopo la trasfezione, le colonie IPSC dovrebbero essere pronti per la raccolta e replating. L&#39;efficienza riprogrammazione dovrebbe essere estiaccoppiato come la percentuale del numero di colonie IPSC / numero totale di cellule elettroporate, come riportato in precedenza 26. <ol><li> Il giorno prima passaging colonie IPSC, preparare l&#39;alimentatore MEF in un 12-pozzetti (1,25 x 10 5 cellule / pozzetto). </li><li> Aspirare il mezzo di MEF e cambiare con 1 ml di IPSC media con 10 ng / ml bFGF e 10 micron Y-27632. Sezionare manualmente con un ago una colonia in ogni volta sotto il microscopio da dissezione alla raccolta-cappa per ottenere una griglia, raccogliere piccoli grumi pipettando e trasferire singolarmente ciascuna in un pozzetto della piastra 12 pozzetti rivestiti con MEF. </li><li> Passaggio ed espandere ciascuna piastra 12 pozzetti ad una piastra da 6 pozzetti in un rapporto 1: 2, allora ogni 6 pozzetti in un rapporto 1: 4 per ulteriore moltiplicazione. Sezionare e ampliare iPSCs manualmente per i primi 2-3 passaggi (come ben descritto nella fase 7.2), quindi utilizzare una procedura enzimatica dissociazione (iniziare dal punto 7.4). </li><li> Per un protocollo enzima dissociazione, pulito iPSC colonies aspirando porzioni differenziati, al microscopio da dissezione alla raccolta cofano. </li><li> Incubare iPSCs con 1 ml di collagenasi IV (1 mg / ml) per 10 minuti a 37 ° C. </li><li> Aspirare la soluzione enzimatica, lavare le cellule con 1 ml di KO-DMEM e raccogliere le colonie in una provetta conica da 15 ml. Centrifugare a 100 xg per 2 minuti a temperatura ambiente. </li><li> Aspirare il surnatante, risospendere le colonie in 2 ml di COPSI media con 10 ng / ml bFGF e 10 pM Y-27632 e piatto su MEF rivestite 6 pozzetti (rapporto 1: 4). </li></ol> 8. Caratterizzazione di iPSCs (tra 5-15 Passages) <ol><li> Fosfatasi alcalina Colorazione <ol><li> Cultura colonie IPSC per 3-5 giorni in IPSC medio con 10 ng / ml bFGF. </li><li> Per iniziare un protocollo di fosfatasi alcalina di colorazione, sciacquare iPSCs una volta con PBS e poi fissarli con 1 ml di 4% PFA per 20 minuti a RT. </li><li> Lavare le cellule tre volte con PBS per rimuovere residui di PFA. </li><li> Macchia fisso celle usandoun kit commerciale alcalina fosfatasi colorazione in base alle istruzioni del produttore. </li></ol></li><li> Immunofluorescenza <ol><li> Cultura colonie IPSC per 3-5 giorni in IPSC medio con 10 ng / ml bFGF. </li><li> Per avviare un test di immunofluorescenza, lavare iPSCs una volta con PBS e poi fissarli con 1 ml di PFA 4% per 20 minuti a temperatura ambiente. </li><li> Lavare le cellule tre volte con PBS per rimuovere residui di PFA. </li><li> Trattare iPSCs fissate con 1 ml di permeabilizzazione / blocco soluzione contenente siero di capra 4%, 0,1% BSA, 0,1% Triton X-100 e 0,05% di sodio azide (NaN 3) per 1 ora a RT. </li><li> Aspirare la soluzione di saturazione e incubare le cellule fissate con anticorpi primari a 3% di BSA e 0.05% NaN 3 soluzione O / N a 4 ° C (controllare la tabella materiale per la lista anticorpo primario e ha suggerito di anticorpi fattore di diluizione). </li><li> Il giorno dopo, lavare iPSCs tre volte con PBS, poi incubare le cellule con Alexa Fluor 488 capra anti-topo e Alexa Flanticorpi anti-coniglio di capra UOR 555, diluito 1: 1000 in 3% BSA e 0,05% NaN soluzione 3, per 1 ora a 37 ° C. </li><li> Macchiare i nuclei con DAPI (1 ug / ml) per 10 minuti a RT in scuro, seguito da tre lavaggi con PBS tempo. </li></ol></li><li> Differenziazione dei iPSCs a corpi embrionali (EBS) <ol><li> Cultura colonie IPSC per 5-6 giorni in IPSC medio con 10 ng / ml bFGF. </li><li> Rimuovere parti differenziate da colonie IPSC aspirando, sotto il microscopio da dissezione alla raccolta-cappuccio. </li><li> Incubare iPSCs con 1 ml di collagenasi IV (1 mg / ml) per 10 minuti a 37 ° C. </li><li> Aspirare la soluzione enzimatica, lavare le cellule con 1 ml di KO-DMEM e raccogliere le colonie in una provetta conica da 15 ml. Centrifugare a 100 xg per 2 minuti a temperatura ambiente. </li><li> Aspirare il surnatante e risospendere le colonie in 2 ml di EB mezzo composto KO-DMEM, 20% definito di siero fetale bovino (FBS), 1 NEAAs mM, 1% di penicillina / streptomicina, 20 mM L-glutammina, 0,1 mM46; -mercaptoetanolo. </li><li> Piatto colonie IPSC in sospensione per 6 giorni su fissaggio 6 pozzetti ultra-bassa, in modo da consentire la formazione di sferoidali corpi embrionali tridimensionali (EBS). Cambia 2 ml di fresco medio EB ogni due giorni. </li><li> Il giorno 7, raccogliere EBs e piastra sul 0,1% di gelatina rivestito 6 pozzetti in 2 ml di EB medio e mantenere EBs nella differenziazione per 20 giorni. </li><li> Cambia 2 ml di fresco medio EB ogni due giorni. </li></ol></li><li> qRT-PCR per l&#39;espressione genica di analisi <ol><li> Cultura colonie IPSC per 5-6 giorni in IPSC medio con 10 ng / ml bFGF. </li><li> Estratto RNA totale da PBMNCs, iPSCs o EBs utilizzando 1 ml di reattivo commerciale in conformità con le istruzioni del produttore. </li><li> Valutare la concentrazione di RNA e la purezza con metodi adatti come l&#39;uso di uno spettrofotometro (RNA di alta qualità con A 260 / A 280 e A 260 / A 230 rapporti&gt; 1.8) 27. </li><li> ControllareIntegrità dell&#39;RNA utilizzando un kit commerciale secondo il protocollo del produttore (di alta qualità RNA RQI&gt; 9.5) 28. </li><li> Eseguire una reazione di trascrizione inversa in 1 mg di RNA totale utilizzando un kit trascrittasi inversa commerciale secondo le istruzioni del produttore. </li><li> Preparare le miscele contenenti qPCR 5 ng di cDNA, 7,5 ml SYBR GREEN Supermix, 2 ml di 5 micron primer (forward: 1 ml e reverse: 1 ml) e 6 ml di / acqua priva di DNasi RNasi per ogni reazione 29. </li><li> Eseguire la qRT-PCR utilizzando il seguente programma: una denaturazione iniziale a 95 ° C per 10 minuti, seguito da 40 cicli suddivisi in una fase di denaturazione a 95 ° C per 15 sec e di primer ricottura ed estensione fase a 60 ° C per 45 sec 29. </li><li> Normalizzare l&#39;espressione di altri geni che utilizzano GAPDH come le pulizie gene 28 (vedi i primer elencati nella tabella 1). </li></ol></li><li> qPCRper Transgene Esclusione <ol><li> Estrarre il DNA da PBMNCs o iPSCs utilizzando 1 ml di buffer di lisi contenente 50 mM Tris, EDTA 100 mm, NaCl 100 mm, 1% sodio dodecilsolfato (SDS) e 20 mg / ml proteinasi K. </li><li> Aggiungere un volume uguale (1 ml) di 100% isopropanolo, miscelare capovolgendolo tre volte al fine di consentire la precipitazione del DNA e centrifugare a 10.000 xg per 5 minuti a temperatura ambiente. </li><li> Eliminare il supernatante, lavare il pellet di DNA con 1 ml di etanolo al 70% e centrifugare a 10.000 xg per 5 minuti a temperatura ambiente. Aspirare e scartare il surnatante e risospendere in / acqua priva di DNasi RNasi. </li><li> Valutare la concentrazione del DNA e la purezza con metodi adatti come l&#39;uso di uno spettrofotometro (RNA di alta qualità con A 260 / A 280 e A 260 / A 230 rapporti&gt; 1.8) 27. </li><li> Preparare le miscele contenenti qPCR 5 ng di DNA stampo, 7,5 microlitri SYBR GREEN Supermix, 2 ml di 5 micron primer (forward: 1 ml e reverse: 1 ml) e 6 &amp;# 181; l di / acqua priva di DNasi RNasi per ogni reazione 29. </li><li> Normalizzare l&#39;espressione di specifici plasmide episomiale EBNA-1 gene utilizzando FBX-15 come le pulizie gene 29 (vedere i primer elencati nella tabella 1). </li></ol></li><li> Analisi del cariotipo <ol><li> Cultura colonie IPSC per 5-6 giorni sulla piastra rivestita seminterrato matrice membrana senza alimentatore con uno spot definito, terreno di mantenimento senza alimentatore per iPSCs, seguendo le istruzioni del produttore. </li><li> Per avviare il protocollo di analisi cariotipo, staccare colonie IPSC con 1 ml di soluzione di distacco cellulare per 5 min a 37 ° C, fino ad ottenere la dissociazione singola cellula. </li><li> Raccogliere cellule e centrifugare a 400 xg per 5 minuti a temperatura ambiente. </li><li> Risospendere iPSCs in 2 ml di un mezzo appositamente sviluppato per coltura di cellule per le tecniche di diagnosi prenatale. IPSCs Piatto monocellulari sulla membrana basale matrici rivestite piatti di vetro e incubare a 37 ° C, 5% CO 2 &lt;/ Sub&gt; incubatrice. </li><li> Dopo 2-4 giorni, aggiungere 10 microlitri / ml colchicina direttamente alle culture e incubare per 3 ore a 37 ° C, 5% CO 2 in un incubatore umidificato. </li><li> Aspirare il mezzo e incubare iPSCs in 1 ml di una soluzione ipotonica (0,6% di citrato di sodio e cloruro di potassio 0,13%) per 10 minuti a RT. </li><li> Risciacquare le cellule con 1 ml di soluzione di acido acetico al 5% e fissare con iPSCs / soluzione metanolica di acido acetico (rapporto 3: 1) in una macchina con temperatura controllata e umidità (28 ° C, 42% UR). </li><li> Immergere e le cellule macchia fissa con la soluzione Quinacrine per 15-20 minuti a temperatura ambiente al buio (per ottenere Q-banding) 30. </li><li> Acquisire metafasi di cellule al microscopio a fluorescenza ad ingrandimento 100X 29. </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Takahashi, K., Yamanaka, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Induction+of+pluripotent+stem+cells+from+mouse+embryonic+and+adult+fibroblast+cultures+by+defined+factors.">Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors.</a> Cell. 126 (4), 663-676 (2006).</li><li>Takahashi, K., Okita, K., Nakagawa, M., Yamanaka, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Induction+of+pluripotent+stem+cells+from+fibroblast+cultures.">Induction of pluripotent stem cells from fibroblast cultures.</a> Nat. Protoc. 2 (12), 3081-3089 (2007).</li><li>Drews, K., Jozefczuk, J., Prigione, A., Adjaye, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+induced+pluripotent+stem+cells--from+mechanisms+to+clinical+applications.">Human induced pluripotent stem cells--from mechanisms to clinical applications.</a> J. Mol. Med. (Berl). 90 (7), 735-745 (2012).</li><li>Bayart, E., Cohen-Haguenauer, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Technological+overview+of+iPS+induction+from+human+adult+somatic+cells).">Technological overview of iPS induction from human adult somatic cells).</a> Curr. Gene Ther. 13 (2), 73-92 (2013).</li><li>Takahashi, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Induction+of+pluripotent+stem+cells+from+adult+human+fibroblasts+by+defined+factors.">Induction of pluripotent stem cells from adult human fibroblasts by defined factors.</a> Cell. 131 (5), 861-872 (2007).</li><li>Sommer, A. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Generation+of+human+induced+pluripotent+stem+cells+from+peripheral+blood+using+the+STEMCCA+lentiviral+vector.">Generation of human induced pluripotent stem cells from peripheral blood using the STEMCCA lentiviral vector.</a> J. Vis. Exp. (68), e4327 (2012).</li><li>Zhou, W., Freed, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adenoviral+gene+delivery+can+reprogram+human+fibroblasts+to+induced+pluripotent+stem+cells.">Adenoviral gene delivery can reprogram human fibroblasts to induced pluripotent stem cells.</a> Stem Cells. 27 (11), 2667-2674 (2009).</li><li>Lieu, P. T., Fontes, A., Vemuri, M. C., Macarthur, C. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Generation+of+induced+pluripotent+stem+cells+with+CytoTune,+a+non-integrating+Sendai+virus.">Generation of induced pluripotent stem cells with CytoTune, a non-integrating Sendai virus.</a> Methods Mol. Biol. 997, 45-56 (2013).</li><li>Woltjen, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=piggyBac+transposition+reprograms+fibroblasts+to+induced+pluripotent+stem+cells.">piggyBac transposition reprograms fibroblasts to induced pluripotent stem cells.</a> Nature. 458 (7239), 766-770 (2009).</li><li>Okita, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+more+efficient+method+to+generate+integration-free+human+iPS+cells.">A more efficient method to generate integration-free human iPS cells.</a> Nat. Methods. 8 (5), 409-412 (2011).</li><li>Kim, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Generation+of+human+induced+pluripotent+stem+cells+by+direct+delivery+of+reprogramming+proteins.">Generation of human induced pluripotent stem cells by direct delivery of reprogramming proteins.</a> Cell. Stem Cell. 4 (6), 472-476 (2009).</li><li>Warren, L., Ni, Y., Wang, J., Guo, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Feeder-free+derivation+of+human+induced+pluripotent+stem+cells+with+messenger+RNA.">Feeder-free derivation of human induced pluripotent stem cells with messenger RNA.</a> Sci. Rep. 2, 657 (2012).</li><li>Stadtfeld, M., Hochedlinger, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Induced+pluripotency:+history,+mechanisms,+and+applications.">Induced pluripotency: history, mechanisms, and applications.</a> Genes Dev. 24 (20), 2239-2263 (2010).</li><li>Chou, B. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+human+iPS+cell+derivation+by+a+non-integrating+plasmid+from+blood+cells+with+unique+epigenetic+and+gene+expression+signatures.">Efficient human iPS cell derivation by a non-integrating plasmid from blood cells with unique epigenetic and gene expression signatures.</a> Cell Res. 21 (3), 518-529 (2011).</li><li>Kim, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Studying+arrhythmogenic+right+ventricular+dysplasia+with+patient-specific+iPSCs.">Studying arrhythmogenic right ventricular dysplasia with patient-specific iPSCs.</a> Nature. 494 (7435), 105-110 (2013).</li><li>Aasen, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+and+rapid+generation+of+induced+pluripotent+stem+cells+from+human+keratinocytes.">Efficient and rapid generation of induced pluripotent stem cells from human keratinocytes.</a> Nat. Biotechnol. 26 (11), 1276-1284 (2008).</li><li>Streckfuss-Bomeke, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+study+of+human-induced+pluripotent+stem+cells+derived+from+bone+marrow+cells,+hair+keratinocytes,+and+skin+fibroblasts.">Comparative study of human-induced pluripotent stem cells derived from bone marrow cells, hair keratinocytes, and skin fibroblasts.</a> Eur. Heart J. 34 (33), 2618-2629 (2013).</li><li>Miyoshi, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reprogramming+of+mouse+and+human+cells+to+pluripotency+using+mature+microRNAs.">Reprogramming of mouse and human cells to pluripotency using mature microRNAs.</a> Cell. Stem Cell. 8 (6), 633-638 (2011).</li><li>Wang, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Induced+pluripotent+stem+cells+from+human+hair+follicle+mesenchymal+stem+cells.">Induced pluripotent stem cells from human hair follicle mesenchymal stem cells.</a> Stem Cell. Rev. 9 (4), 451-460 (2013).</li><li>Beltrao-Braga, P. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Feeder-free+derivation+of+induced+pluripotent+stem+cells+from+human+immature+dental+pulp+stem+cells.">Feeder-free derivation of induced pluripotent stem cells from human immature dental pulp stem cells.</a> Cell Transplant. 20 (11-12), 1707-1719 (2011).</li><li>Haase, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Generation+of+induced+pluripotent+stem+cells+from+human+cord+blood.">Generation of induced pluripotent stem cells from human cord blood.</a> Cell. Stem Cell. 5 (4), 434-441 (2009).</li><li>Dowey, S. N., Huang, X., Chou, B. K., Ye, Z., Cheng, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Generation+of+integration-free+human+induced+pluripotent+stem+cells+from+postnatal+blood+mononuclear+cells+by+plasmid+vector+expression.">Generation of integration-free human induced pluripotent stem cells from postnatal blood mononuclear cells by plasmid vector expression.</a> Nat. Protoc. 7 (11), 2013-2021 (2012).</li><li>Staerk, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reprogramming+of+human+peripheral+blood+cells+to+induced+pluripotent+stem+cells.">Reprogramming of human peripheral blood cells to induced pluripotent stem cells.</a> Cell. Stem Cell. 7 (1), 20-24 (2010).</li><li>Geti, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+practical+and+efficient+cellular+substrate+for+the+generation+of+induced+pluripotent+stem+cells+from+adults:+blood-derived+endothelial+progenitor+cells.">A practical and efficient cellular substrate for the generation of induced pluripotent stem cells from adults: blood-derived endothelial progenitor cells.</a> Stem Cells Transl. Med. 1 (12), 855-865 (2012).</li><li>Strober, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Trypan+blue+exclusion+test+of+cell+viability.">Trypan blue exclusion test of cell viability.</a> Curr Protoc Immunol. , Appendix 3-Appendix 3B (2001).</li><li>Hasegawa, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+reprogramming+efficiency+between+transduction+of+reprogramming+factors,+cell-cell+fusion,+and+cytoplast+fusion.">Comparison of reprogramming efficiency between transduction of reprogramming factors, cell-cell fusion, and cytoplast fusion.</a> Stem Cells. 28 (8), 1338-1348 (2010).</li><li>Desjardins, P., Conklin, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=NanoDrop+microvolume+quantitation+of+nucleic+acids.">NanoDrop microvolume quantitation of nucleic acids.</a> J Vis Exp. (45), 2565 (2010).</li><li>Fleige, S., Pfaffl, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=RNA+integrity+and+the+effect+on+the+real-time+qRT-PCR+performance.">RNA integrity and the effect on the real-time qRT-PCR performance.</a> Mol Aspects Med. 27 (2-3), 126-129 (2006).</li><li>Meraviglia, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+chorionic+villus+mesenchymal+stromal+cells+reveal+strong+endothelial+conversion+properties.">Human chorionic villus mesenchymal stromal cells reveal strong endothelial conversion properties.</a> Differentiation. 83 (5), 260-270 (2012).</li><li>Caspersson, T., Zech, L., Johansson, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+human+metaphase+chromosome+set+by+aid+of+DNA-binding+fluorescent+agents.">Analysis of human metaphase chromosome set by aid of DNA-binding fluorescent agents.</a> Exp Cell Res. 253 (2), 302-304 (1999).</li><li>Alikani, M., Munne, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nonviable+human+pre-implantation+embryos+as+a+source+of+stem+cells+for+research+and+potential+therapy.">Nonviable human pre-implantation embryos as a source of stem cells for research and potential therapy.</a> Stem Cell. Rev. 1 (4), 337-343 (2005).</li><li>Tropel, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-efficiency+derivation+of+human+embryonic+stem+cell+lines+following+pre-implantation+genetic+diagnosis.">High-efficiency derivation of human embryonic stem cell lines following pre-implantation genetic diagnosis.</a> In Vitro Cell. Dev. Biol. Anim. 46 (3-4), 376-385 (2010).</li><li>Hanna, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+cell+reprogramming+is+a+stochastic+process+amenable+to+acceleration.">Direct cell reprogramming is a stochastic process amenable to acceleration.</a> Nature. 462 (72-73), 595-601 (2009).</li><li>Li, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Ink4/Arf+locus+is+a+barrier+for+iPS+cell+reprogramming.">The Ink4/Arf locus is a barrier for iPS cell reprogramming.</a> Nature. 460 (7259), 1136-1139 (2009).</li><li>Kim, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Epigenetic+memory+in+induced+pluripotent+stem+cells.">Epigenetic memory in induced pluripotent stem cells.</a> Nature. 467 (7313), 285-290 (2010).</li><li>Lindner, S. E., Sugden, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+plasmid+replicon+of+Epstein-Barr+virus:+mechanistic+insights+into+efficient,+licensed,+extrachromosomal+replication+in+human+cells.">The plasmid replicon of Epstein-Barr virus: mechanistic insights into efficient, licensed, extrachromosomal replication in human cells.</a> Plasmid. 58 (1), 1-12 (2007).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

In passato, l&#39;unico modo per ottenere cellule staminali pluripotenti umane che trasportano una particolare mutazione genetica è stato quello di reclutare genitori sottoposti a diagnosi genetica pre-impianto e generare cellule staminali embrionali da loro blastocisti scartate 31,32. Utilizzando un approccio riprogrammazione, i ricercatori possono ora generare iPSCs di pazienti portatori di praticamente qualsiasi genotipo. La possibilità di partire da una linea cellulare paziente-specifica ed una fonte fa...

Nel 2006, il gruppo di Shinya Yamanaka 1 ha dimostrato per la prima volta che le cellule somatiche di topi adulti e gli esseri umani possono essere convertiti in uno stato pluripotente dall&#39;espressione ectopica di quattro fattori di riprogrammazione (ottobre-4, Sox-2, KLF-4, e c-Myc), generando le cosiddette cellule staminali pluripotenti indotte (iPSCs) 2. IPSCs paziente-specifiche sono molto simili a cellule staminali embrionali umane (hESC) in termini di morfologia, la proliferazione e la capacità di differenziarsi in tipi di cellule germinali (tre mesoderma, endoderma ed ectoderma), mentre mancano le preoccupazioni etiche legate all&#39;uso di hESC e bypass possibile rigetto immunitario 3. Così, iPSCs appaiono come una delle più importanti fonti di cellule paziente-specifiche per la ricerca di base, lo screening di stupefacenti, modelli di malattia, la valutazione della tossicità, e fini di medicina rigenerativa 4. Diversi approcci sono stati utilizzati per la generazione iPSC: vettori virali integrazione(Retrovirus 5, lentivirus 6), virale non integrando vettori (adenovirus 7), Sendai-virus 8, BAC trasposoni 9, vettori episomiale 10, proteine ​​11 o consegna RNA 12. Sebbene l&#39;uso di metodi di virus-mediata può portare ad alta efficienza riprogrammazione, vettori virali integrano nel genoma delle cellule ospiti e quindi potenziale casuale mutagenesi inserzionale, alterazione permanente di espressione genica, e la riattivazione di transgeni tacere durante la differenziazione non può essere esclusa 13. Per rendere più sicuro iPSCs per la medicina rigenerativa, sono stati compiuti sforzi per derivare iPSCs senza l&#39;integrazione di DNA esogeno in genomi cellulari. Sebbene siano stati sviluppati vettori virali soggetti ad accisa e trasposoni, è ancora chiaro se sequenze vettore brevi, che inevitabilmente rimangono nelle cellule trasdotte dopo escissione e transposase espressione, potrebbero indurre alterazioni nella cellalare funzionano 13. Nonostante la sua alta efficienza riprogrammazione, virus Sendai rappresenta un approccio costoso e raggiungere, attraverso problemi di licenza con la società che ha sviluppato questo sistema di avere il potenziale per limitarne l&#39;applicazione negli studi traslazionali. Inoltre, la necessità di introduzione diretta di proteine ​​e RNA richiede consegna multiplo di riprogrammazione molecole con le limitazioni tecniche insite questo introduce, e l&#39;efficienza complessiva riprogrammazione è molto bassa 14. Di nota, metodi virali libere e non integrare convenienti basate sull&#39;uso di plasmidi episomiale sono stati riportati con successo per la riprogrammazione dei fibroblasti cutanei 15. In particolare, in questo lavoro abbiamo deciso di utilizzare commerciali plasmidi episomiale senza integrazione disponibili, come riportato in precedenza 10,15. Fino ad oggi, fibroblasti cutanei rappresentano il più popolare tipo di cellula donatrice 5. Tuttavia, altre fonti di cellule sono stati successfully riprogrammato in iPSCs compresi cheratinociti 16, del midollo osseo cellule staminali mesenchimali 17, cellule stromali adipose 18, follicoli piliferi 19, e le cellule della polpa dentale 20. L&#39;isolamento di queste cellule richiede procedure chirurgiche, e diverse settimane sono necessari per l&#39;espansione delle cellule in vitro allo scopo di stabilire una coltura cellulare primaria. In questa luce, la selezione del tipo di cellula di partenza è critico ed è altrettanto importante essere in grado di produrre iPSCs dai tessuti facilmente accessibili e meno invasive come sangue. Entrambe le cellule mononucleate del sangue del cordone (CBMNCs) 21,22 e cellule mononucleari di sangue periferico (PBMNCs) 14,22-24 rappresentano idonee fonti di cellule per la derivazione di iPSCs. Sebbene l&#39;efficienza di adulti PBMNC riprogrammazione è 20-50 volte inferiore a quella del CBMNCs 22, rimangono il tipo di cella più conveniente per scopo campionamento. InInfatti, campionamento PBMNC ha il vantaggio di essere minimamente invasiva, e in aggiunta, queste cellule non richiedono vasta espansione in vitro prima degli esperimenti di riprogrammazione. Fino ad oggi, i protocolli differenti hanno riferito che PBMNCs dopo la separazione gradiente di densità possono essere congelati e scongelati giorni a diversi mesi dopo il congelamento e ampliato per alcuni giorni prima della riprogrammazione in iPSCs 22,23. Tuttavia, per quanto a nostra conoscenza segnalazioni hanno descritto una riprogrammazione della PBMNCs da buffy coats congelati. È importante sottolineare che, buffy coats congelati raccolti senza separazione gradiente di densità rappresentano i campioni di sangue più comuni memorizzati nella biobanche di grandi dimensioni provenienti da studi di popolazione, rappresentando così una piscina facilmente accessibile di materiale per la produzione di IPSC che evita ulteriormente la raccolta dei campioni. Qui riportiamo per la prima volta la generazione di iPSCs-virali privi di buffy coats congelati umani, sulla base di un protocollo precedentemente descritto 22. InInoltre, sono stati generati da iPSCs PBMNCs congelati ottenuti dopo la separazione gradiente di densità, come un protocollo di controllo per i risultati PBMNC gradiente di densità non depurati.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Sodium Citrate buffered Venosafe Plastic Tube</td>
			<td>Terumo</td>
			<td>VF-054SBCS07</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ammodium chloride</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>A9434</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium bicarbonate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>60339</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EDTA disodium powder</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>E5134</td>
			<td>0.5 M solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ficoll-Paque Premium&#160;</td>
			<td>GE Healthcare Life Sciences</td>
			<td>17-5442-02</td>
			<td>Polysucrose solution for density gradient centrifugation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Iscove&#39;s modified Dulbecco&#39;s medium (IMDM)&#160;</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>21056-023</td>
			<td>No phenol red</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ham&#39;s F-12</td>
			<td>Mediatech</td>
			<td>10-080-CV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Insulin-Transferrin-Selenium-Ethanolamine (ITS -X)</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>51500-056&#160;</td>
			<td>1X (Stock: 100X)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chemically Defined Lipid Concentrate</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>11905031</td>
			<td>1X (Stock: 100X)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bovine Serum Albumin (BSA)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>A9418</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Ascorbic acid 2-phosphate sesquimagnesium salt hydrate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>A8960</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1-Thioglycerol</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>M6145</td>
			<td>Final Concentration at 200 &#181;M</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Recombinant Human Stem Cell Factor (SCF)</td>
			<td>PeproTech</td>
			<td>300-07</td>
			<td>100 ng/ml (Stock:100 &#181;g/ml)&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Recombinant Human Interleukin-3 (IL-3)</td>
			<td>PeproTech</td>
			<td>200-03</td>
			<td>10 ng/ml (Stock: 10 &#181;g/ml)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Recombinant Human Insulin-like Growth Factor (IGF-1)</td>
			<td>PeproTech</td>
			<td>100-11</td>
			<td>40 ng/ml (Stock: 40 &#181;g/ml)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Recombinant Human Erythropoietin (EPO)</td>
			<td>R&#38;D Systems&#160;</td>
			<td>287-TC-500</td>
			<td>2 U/ml (Stock: 50 U/ml)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dexamethasone&#160;</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>D2915</td>
			<td>1 &#956;M (Stock: 1 mM)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Human Holo-Transferrin</td>
			<td>R&#38;D Systems&#160;</td>
			<td>2914-HT</td>
			<td>100 &#956;g/ml (Stock: 20 mg/ml)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Amniomax II</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>11269016</td>
			<td>Medium for cytogenetic analysis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>mTeSR1</td>
			<td>StemCell Technologies</td>
			<td>5850</td>
			<td>Medium for iPSC feeder-free culture</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Knockout DMEM</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>10829-018</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Knockout Serum Replacement</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>10828-028</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin-Streptomycin (10,000 U/mL)</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>15140-122</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Glutamine (200 mM)</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>25030-024</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MEM Non-Essential Amino Acids Solution (100X)</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>11140-050</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-Mercaptoethanol&#160;</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>31350-010</td>
			<td>0.1 mM (Stock: 50 mM)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Butyrate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>B5887</td>
			<td>0.25 mM (Stock: 0.5 M)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Recombinant Human FGF basic, 145 aa&#160;</td>
			<td>R&#38;D Systems&#160;</td>
			<td>4114-TC</td>
			<td>10 ng/ml (Stock: 10 &#181;g/ml)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Y-27632 dihydrochloride</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>Y0503&#160;</td>
			<td>10 &#181;M (Stock: 10 mM)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal Defined Bovine Serum</td>
			<td>Hyclone</td>
			<td>SH 30070.03</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EmbryoMax 0.1% Gelatin Solution</td>
			<td>Merck-Millipore</td>
			<td>ES-006-B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Matrigel Basement Membrane Matrix Growth Factor Reduced</td>
			<td>BD Biosciences</td>
			<td>354230</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Collagenase, Type IV</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>17104-019</td>
			<td>1 mg/ml (Stock: 10 mg/ml)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Accutase</td>
			<td>PAA Laboratories GmbH</td>
			<td>L11-007</td>
			<td>Cell detachment solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mouse Embryonic Fibroblast (CF1)</td>
			<td>Global Stem</td>
			<td>GSC-6201G</td>
			<td>1*106 cells/6 well plate</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plasmid pCXLE-hOCT3/4-shp53-F</td>
			<td>Addgene&#160;</td>
			<td>27077</td>
			<td>1 &#181;g (Stock: 1 &#181;g/&#181;l)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plasmid pCXLE-hSK</td>
			<td>Addgene&#160;</td>
			<td>27078</td>
			<td>1 &#181;g (Stock: 1 &#181;g/&#181;l)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plasmid pCXLE-hUL</td>
			<td>Addgene&#160;</td>
			<td>27080</td>
			<td>1 &#181;g (Stock: 1 &#181;g/&#181;l)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plasmid pCXLE-EGFP</td>
			<td>Addgene&#160;</td>
			<td>27082</td>
			<td>1 &#181;g (Stock: 1 &#181;g/&#181;l)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alkaline Phosphatase Staining Kit</td>
			<td>Stemgent</td>
			<td>00-0009</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-Stage-Specific Embryonic Antigen-4 (SSEA-4) Antibody</td>
			<td>Merck-Millipore</td>
			<td>MAB4304</td>
			<td>1/250</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-TRA-1-60 Antibody</td>
			<td>Merck-Millipore</td>
			<td>MAB4360</td>
			<td>1/250</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-TRA-1-81 Antibody</td>
			<td>Merck-Millipore</td>
			<td>MAB4381</td>
			<td>1/250</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-Oct-3/4 Antibody</td>
			<td>Santa Cruz Biotechnology</td>
			<td>sc-9081</td>
			<td>1/500</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-Nanog Antibody</td>
			<td>Santa Cruz Biotechnology</td>
			<td>sc-33759</td>
			<td>1/500</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-Troponin I Antibody</td>
			<td>Santa Cruz Biotechnology</td>
			<td>sc-15368</td>
			<td>1/500</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-&#945;-Actinin (Sarcomeric) Antibody</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>A7732</td>
			<td>1/250</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Neuronal Class III &#223;-Tubulin (TUJ1) Antibody</td>
			<td>Covance Research Products Inc&#160;</td>
			<td>MMS-435P-100</td>
			<td>1/500</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-Tyrosine Hydroxylase (TH) Antibody</td>
			<td>Calbiochem</td>
			<td>657012</td>
			<td>1/200</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alexa Fluor 488 Goat Anti-Mouse&#160;</td>
			<td>Molecular Probes</td>
			<td>A-11029</td>
			<td>1/1000</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alexa Fluor 555 Goat Anti-Rabbit</td>
			<td>Molecular Probes</td>
			<td>A-21429</td>
			<td>1/1000</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultra-Low Attachment Cell Culture 6-well plate</td>
			<td>Corning</td>
			<td>3471</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trizol Reagent</td>
			<td>Ambion</td>
			<td>15596-018&#160;</td>
			<td>reagent for RNA extraction</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SuperScript VILO cDNA Synthesis Kit</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>11754050</td>
			<td>Reverse transcriptase kit</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>iTaq Universal SYBR Green Supermix</td>
			<td>Bio-Rad</td>
			<td>172-5124</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CFX96 Real-Time PCR Detection System</td>
			<td>Bio-Rad</td>
			<td>185-5195</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Experion Automated Electrophoresis System</td>
			<td>Bio-Rad</td>
			<td>700-7000</td>
			<td>Instrument to check RNA integrity</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Experion RNA Highsense Analysis kit</td>
			<td>Bio-Rad</td>
			<td>7007105</td>
			<td>Reagent kit to check RNA integrity</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dissecting microscope (SteREO Discovery V12 )</td>
			<td>Zeiss</td>
			<td>495007</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NeonTransfection System 100 &#181;L Kit</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>MPK10025</td>
			<td>Reagent kit for electroporation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Neon Transfection System</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>MPK5000</td>
			<td>Instrument used for electroporation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NanoDrop UV/Vis Spectrophotometer</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>ND-2000</td>
			<td>Instrument for DNA/RNA quantification</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EndoFree Plasmid Maxi Kit</td>
			<td>Qiagen</td>
			<td>12362</td>
			<td>Plasmid purification kit</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

generation of induced pluripotent stem cells from frozen buffy coats using non-integrating episomal plasmids

Cellule somatiche possono essere riprogrammate in cellule staminali pluripotenti indotte (iPSCs) forzando l&#39;espressione di quattro fattori di trascrizione (ottobre-4, Sox-2, KLF-4, e c-Myc), tipicamente espressa da cellule staminali embrionali umane (hESC) . A causa della loro somiglianza con hESC, iPSCs sono diventati uno strumento importante per il potenziale di medicina rigenerativa paziente-specifici, evitando questioni etiche connesse con hESC. Al fine di ottenere cellule adatte per l&#39;applicazione clinica, iPSCs senza transgene devono essere generati per evitare transgene riattivazione, alterata espressione genica e differenziazione sbagliata. Inoltre, un metodo di riprogrammazione molto efficiente e conveniente è necessario ricavare iPSCs sufficienti a fini terapeutici. Tenuto conto di questa esigenza, un approccio efficiente non integrando episomiale plasmide è la scelta preferibile per IPSC derivazione. Attualmente il tipo di cella più comune utilizzato per scopi di riprogrammazione sono fibroblasti, l&#39;isolamento dei quali richiede biopsia tissutale, un iprocedura chirurgica nvasive per il paziente. Pertanto, sangue periferico umano rappresenta il tessuto più accessibile e meno invasivo per la generazione IPSC. In questo studio, un protocollo virale senza costo-efficacia e l&#39;utilizzo non integrano plasmidi episomiale è segnalato per la generazione di iPSCs dal periferico cellule umane mononucleate del sangue (PBMNCs) ottenute da buffy coats congelati dopo centrifugazione del sangue intero e senza la densità di separazione gradiente.

In questo studio un protocollo semplice ed efficace per la generazione di iPSCs-virali libero da riprogrammazione della PBMNCs isolati da buffy coat congelati dopo centrifugazione del sangue intero e confronto con riprogrammazione della PBMNCs ottenute dopo la separazione gradiente di densità è riportato. La figura 1A mostra una rappresentazione schematica di il protocollo dettagliato. Dopo lo scongelamento, i PBMNCs isolato, mostrando una tipica forma arrotondata, vengono espanse in specifico terreno...

Watch this Scientific Journal Video about Generation of Induced Pluripotent Stem Cells from Frozen Buffy Coats using Non-integrating Episomal Plasmids at JoVE.com

Generation of Induced Pluripotent Stem Cells from Frozen Buffy Coats using Non-integrating Episomal Plasmids

Cellule staminali pluripotenti indotte (iPSCs) rappresentano una fonte di tessuti paziente-specifici per le applicazioni cliniche e di ricerca di base. Qui vi presentiamo un protocollo dettagliato per riprogrammare le cellule umane mononucleari di sangue periferico (PBMNCs) ottenute da buffy coats congelati in iPSCs-virali gratuito utilizzando non integrano plasmidi episomiale.

Generazione di pluripotenti indotte cellule staminali da congelata Buffy cappotti con non-integrazione episomiale Plasmidi

Somatic cells can be reprogrammed into induced pluripotent stem cells (iPSCs) by forcing the expression of four transcription factors (Oct-4, Sox-2, ...

generation-induced-pluripotent-stem-cells-from-frozen-buffy-coats

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

12.8K Views.  European Academy Bozen/Bolzano (EURAC).  Cellule staminali pluripotenti indotte (iPSCs) rappresentano una fonte di tessuti paziente-specifici per le applicazioni cliniche e di ricerca di base. Qui vi presentiamo un protocollo dettagliato per riprogrammare le cellule umane mononucleari di sangue periferico (PBMNCs) ottenute da buffy coats congelati in iPSCs-virali gratuito utilizzando non integrano plasmidi episomiale. 

Video: Generation of Induced Pluripotent Stem Cells from Frozen Buffy Coats using Non-integrating Episomal Plasmids

Generation of Integration-free Human Induced Pluripotent Stem Cells Using Hair-derived Keratinocytes

Recent advances in reprogramming allow us to turn somatic cells into human induced pluripotent stem cells (hiPSCs). Disease modeling using patient-specific hiPSCs allows the study of the underlying mechanism for pathogenesis, also providing a platform for the development of in vitro drug screening and gene therapy to improve treatment options. The promising potential of hiPSCs for regenerative medicine is also evident from the increasing number of publications (>7000) on iPSCs in recent years. Various cell types from distinct lineages have been successfully used for hiPSC generation, including skin fibroblasts, hematopoietic cells and epidermal keratinocytes. While skin biopsies and blood collection are routinely performed in many labs as a source of somatic cells for the generation of hiPSCs, the collection and subsequent derivation of hair keratinocytes are less commonly used. Hair-derived keratinocytes represent a non-invasive approach to obtain cell samples from patients. Here we outline a simple non-invasive method for the derivation of keratinocytes from plucked hair. We also provide instructions for maintenance of keratinocytes and subsequent reprogramming to generate integration-free hiPSC using episomal vectors.

This manuscript provides a step-by-step procedure for the derivation and maintenance of human keratinocytes from plucked hair and subsequent generation of integration-free human induced pluripotent stem cells (hiPSCs) by episomal vectors.

Generazione di cellule staminali Integrazione-libero umano pluripotenti indotte Utilizzando capelli derivati ​​da cheratinociti

Recent advances in reprogramming allow us to turn somatic cells into human induced pluripotent stem cells (hiPSCs). Disease modeling using ...

Ricerca

Biologia dello sviluppo

Generation of Induced Pluripotent Stem Cells from Human Peripheral T Cells Using Sendai Virus in Feeder-free Conditions

Recently, iPSCs have attracted attention as a new source of cells for regenerative therapies. Although the initial method for generating iPSCs relied on dermal fibroblasts obtained by invasive biopsy and retroviral genomic insertion of transgenes, there have been many efforts to avoid these disadvantages. Human peripheral T cells are a unique cell source for generating iPSCs. iPSCs derived from T cells contain rearrangements of the T cell receptor (TCR) genes and are a source of antigen-specific T cells. Additionally, T cell receptor rearrangement in the genome has the potential to label individual cell lines and distinguish between transplanted and donor cells. For safe clinical application of iPSCs, it is important to minimize the risk of exposing newly generated iPSCs to harmful agents. Although fetal bovine serum and feeder cells have been essential for pluripotent stem cell culture, it is preferable to remove them from the culture system to reduce the risk of unpredictable pathogenicity. To address this, we have established a protocol for generating iPSCs from human peripheral T cells using Sendai virus to reduce the risk of exposing iPSCs to undefined pathogens. Although handling Sendai virus requires equipment with the appropriate biosafety level, Sendai virus infects activated T cells without genome insertion, yet with high efficiency. In this protocol, we demonstrate the generation of iPSCs from human peripheral T cells in feeder-free conditions using a combination of activated T cell culture and Sendai virus.

This protocol describes how to generate induced pluripotent stem cells (iPSCs) from human peripheral T cells in feeder-free conditions using a combination of matrigel and Sendai virus vectors containing reprogramming factors.

Generazione di pluripotenti indotte cellule staminali da umani periferici T Cellule con Sendai virus in condizioni di libera-Feeder

Recently, iPSCs have attracted attention as a new source of cells for regenerative therapies. Although the initial method for generating iPSCs relied on ...

Generation of Induced-pluripotent Stem Cells Using Fibroblast-like Synoviocytes Isolated from Joints of Rheumatoid Arthritis Patients

Mature somatic cells can be reversed into a pluripotent stem cell-like state using a defined set of reprogramming factors. Numerous studies have generated induced-Pluripotent Stem Cells (iPSCs) from various somatic cell types by transducing four Yamanaka transcription factors: Oct4, Sox2, Klf4 and c-Myc. The study of iPSCs remains at the cutting edge of biological and clinical research. In particular, patient-specific iPSCs can be used as a pioneering tool for the study of disease pathobiology, since iPSCs can be induced from the tissue of any individual. Rheumatoid arthritis (RA) is a chronic inflammatory disease, classified by the destruction of cartilage and bone structure in the joint. Synovial hyperplasia is one of the major reasons or symptoms that lead to these results in RA. Fibroblast-like Synoviocytes (FLSs) are the main component cells in the hyperplastic synovium. FLSs in the joint limitlessly proliferate, eventually invading the adjacent cartilage and bone. Currently, the hyperplastic synovium can be removed only by a surgical procedure. The removed synovium is used for RA research as a material that reflects the inflammatory condition of the joint. As a major player in the pathogenesis of RA, FLSs can be used as a material to generate and investigate the iPSCs of RA patients. In this study, we used the FLSs of a RA patient to generate iPSCs. Using a lentiviral system, we discovered that FLSs can generate RA patient-specific iPSC. The iPSCs generated from FLSs can be further used as a tool to study the pathophysiology of RA in the future.

Here we describe a protocol for generating human induced-pluripotent stem cells from patient-derived fibroblast-like synoviocytes, using a lentiviral system without feeder cells.

Generazione di cellule staminali pluripotenti indotte-Uso sinoviociti fibroblasti-come isolato da Giunti dell&#39;artrite reumatoide pazienti

Mature somatic cells can be reversed into a pluripotent stem cell-like state using a defined set of reprogramming factors. Numerous studies have generated ...

Generation of Induced Pluripotent Stem Cells from Human Melanoma Tumor-infiltrating Lymphocytes

Adoptive transfer of ex vivo expanded autologous tumor-infiltrating lymphocytes (TILs) can mediate durable and complete responses in significant subsets of patients with metastatic melanoma. Major obstacles of this approach are the reduced viability of transferred T cells, caused by telomere shortening, and the limited number of TILs obtained from patients. Less-differentiated T cells with long telomeres would be an ideal T cell subset for adoptive T cell therapy;however, generating large numbers of these less-differentiated T cells is problematic. This limitation of adoptive T cell therapy can be theoretically overcome by using induced pluripotent stem cells (iPSCs) that self-renew, maintain pluripotency, have elongated telomeres, and provide an unlimited source of autologous T cells for immunotherapy. Here, we present a protocol to generate iPSCs using Sendai virus vectors for the transduction of reprogramming factors into TILs. This protocol generates fully reprogrammed, vector-free clones. These TIL-derived iPSCs might be able to generate less-differentiated patient- and tumor-specific T cells for adoptive T cell therapy.

The goal of this protocol is to show the protocol for reprogramming melanoma tumor-infiltrating lymphocytes into induced pluripotent stem cells.

Generazione di cellule staminali pluripotenti indotte da melanoma umano Linfociti infiltranti il ​​tumore

Adoptive transfer of ex vivo expanded autologous tumor-infiltrating lymphocytes (TILs) can mediate durable and complete responses in significant subsets ...

Induced Pluripotent Stem Cell Generation from Blood Cells Using Sendai Virus and Centrifugation

The recent development of human induced pluripotent stem cells (hiPSCs) proved that mature somatic cells can return to an undifferentiated, pluripotent state. Now, reprogramming is done with various types of adult somatic cells: keratinocytes, urine cells, fibroblasts, etc. Early experiments were usually done with dermal fibroblasts. However, this required an invasive surgical procedure to obtain fibroblasts from the patients. Therefore, suspension cells, such as blood and urine cells, were considered ideal for reprogramming because of the convenience of obtaining the primary cells. Here, we report an efficient protocol for iPSC generation from peripheral blood mononuclear cells (PBMCs). By plating the transduced PBMCs serially to a new, matrix-coated plate using centrifugation, this protocol can easily provide iPSC colonies. This method is also applicable to umbilical cord blood mononuclear cells (CBMCs). This study presents a simple and efficient protocol for the reprogramming of PBMCs and CBMCs.

We propose a protocol for reprogramming peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) into induced pluripotent stem cells (iPSCs). By plating the transduced blood cells onto matrix-coated plates with centrifugation, iPSCs are successfully induced from floating cells. This technique suggests a simple and effective reprogramming protocol for cells such as PBMCs and CBMCs.

Pluripotenti indotte generazione di cellule staminali da cellule del sangue Utilizzando Sendai Virus e centrifugazione

The recent development of human induced pluripotent stem cells (hiPSCs) proved that mature somatic cells can return to an undifferentiated, pluripotent ...

Generation of Integration-free Induced Pluripotent Stem Cells from Human Peripheral Blood Mononuclear Cells Using Episomal Vectors

Induced Pluripotent Stem Cells (iPSCs) hold great promise for disease modeling and regenerative therapies. We previously reported the use of Episomal Vectors (EV) to generate integration-free iPSCs from peripheral blood mononuclear cells (PB MNCs). The episomal vectors used are DNA plasmids incorporated with oriP and EBNA1 elements from the Epstein-Barr (EB) virus, which&#160;allow for replication and long-term retainment of plasmids in mammalian cells, respectively. With further optimization, thousands of iPSC colonies can be obtained from 1 mL of peripheral blood. Two critical factors for achieving high reprogramming efficiencies&#160;are: 1) the use of a 2A &#34;self-cleavage&#34; peptide to link OCT4 and SOX2, thus achieving equimolar expression of the two factors; 2) the use of two vectors to express MYC and KLF4 individually. Here we describe a step-by-step protocol for generating integration-free iPSCs from adult peripheral blood samples. The generated iPSCs are integration-free as residual episomal plasmids are undetectable after five passages. Although the reprogramming efficiency is comparable to that of Sendai Virus (SV) vectors, EV plasmids are considerably more economical than the commercially available SV vectors. This affordable EV reprogramming system holds potential for clinical applications in regenerative medicine and provides an approach for the direct reprogramming of PB MNCs to integration-free mesenchymal stem cells, neural stem cells, etc.

This protocol describes a detailed method for efficient generation of integration-free iPSCs from human adult peripheral blood cells. With the use of four oriP/EBNA-based episomal vectors to express the reprogramming factors, KLF4, MYC, BCL-XL, or OCT4 and SOX2, thousands of iPSC colonies can be obtained from 1 mL of peripheral blood.

Generazione di integrazione-liberi cellule staminali pluripotenti indotte dalle cellule mononucleari di sangue periferico umano Utilizzando episomiale Vettori

Induced Pluripotent Stem Cells (iPSCs) hold great promise for disease modeling and regenerative therapies. We previously reported the use of Episomal ...

Defined and Scalable Generation of Hepatocyte-like Cells from Human Pluripotent Stem Cells

Human pluripotent stem cells (hPSCs) possess great value for biomedical research. hPSCs can be scaled and differentiated to all cell types found in the human body. The differentiation of hPSCs to human hepatocyte-like cells (HLCs) has been extensively studied, and efficient differentiation protocols have been established. The combination of extracellular matrix and biological stimuli, including growth factors, cytokines, and small molecules, have made it possible to generate HLCs that resemble primary human hepatocytes. However, the majority of procedures still employ undefined components, giving rise to batch-to-batch variation. This serves as a significant barrier to the application of the technology. To tackle this issue, we developed a defined system for hepatocyte differentiation using human recombinant laminins as extracellular matrices in combination with a serum-free differentiation process. Highly efficient hepatocyte specification was achieved, with demonstrated improvements in both HLC function and phenotype. Importantly, this system is easy to scale up using research and GMP-grade hPSC lines&#160;promising advances in cell-based modelling and therapies.

The method presented here describes a scalable and good manufacturing practice (GMP)-ready differentiation system to generate human hepatocyte-like cells from pluripotent stem cells. It serves as a cost-effective and standardized system to generate human hepatocyte-like cells for basic and applied human liver research.

Definito e Generazione scalabile di cellule epatociti-come da cellule staminali umane pluripotenti

Human pluripotent stem cells (hPSCs) possess great value for biomedical research. hPSCs can be scaled and differentiated to all cell types found in the ...

Generation of Standardized and Reproducible Forebrain-type Cerebral Organoids from Human Induced Pluripotent Stem Cells

The human cortex is highly expanded and exhibits a complex structure with specific functional areas, providing higher brain function, such as cognition. Efforts to study human cerebral cortex development have been limited by the availability of model systems. Translating results from rodent studies to the human system is restricted by species differences and studies on human primary tissues are hampered by a lack of tissue availability as well as ethical concerns. Recent development in human pluripotent stem cell (PSC) technology include the generation of three-dimensional (3D) self-organizing organotypic culture systems, which mimic to a certain extent human-specific brain development in vitro. Currently, various protocols are available for the generation of either whole brain or brain-region specific organoids. The method for the generation of homogeneous and reproducible forebrain-type organoids from induced PSC (iPSC), which we previously established and describe here, combines the intrinsic ability of PSC to self-organize with guided differentiation towards the anterior neuroectodermal lineage and matrix embedding to support the formation of a continuous neuroepithelium. More specifically, this protocol involves: (1) the generation of iPSC aggregates, including the conversion of iPSC colonies to a confluent monolayer culture; (2) the induction of anterior neuroectoderm; (3) the embedding of neuroectodermal aggregates in a matrix scaffold; (4) the generation of forebrain-type organoids from neuroectodermal aggregates; and (5) the fixation and validation of forebrain-type organoids. As such, this protocol provides an easily applicable system for the generation of standardized and reproducible iPSC-derived cortical tissue structures in vitro.

Cerebral organoids represent a new model system to investigate early human brain development in vitro. This article provides the detailed methodology to efficiently generate homogeneous dorsal forebrain-type organoids from human induced pluripotent stem cells including critical characterization and validation steps.

Generazione di standardizzato e riproducibile del Forebrain-tipo Organoids cerebrale da umani cellule staminali pluripotenti indotte

The human cortex is highly expanded and exhibits a complex structure with specific functional areas, providing higher brain function, such as cognition. ...

Generation of 3D Skin Organoid from Cord Blood-derived Induced Pluripotent Stem Cells

The skin is the body&#8217;s largest organ and has many functions. The skin acts as a physical barrier and protector of the body and regulates bodily functions. Biomimetics is the imitation of the models, systems, and elements of nature for the purpose of solving complex human problems1. Skin biomimetics is a useful tool for in vitro disease research and in vivo regenerative medicine. Human induced pluripotent stem cells (iPSCs) have the characteristic of unlimited proliferation and the ability of differentiation to three germ layers. Human iPSCs are generated from various primary cells, such as blood cells, keratinocytes, fibroblasts, and more. Among them, cord blood mononuclear cells (CBMCs) have emerged as an alternative cell source from the perspective of allogeneic regenerative medicine. CBMCs are useful in regenerative medicine because human leukocyte antigen (HLA) typing is essential to the cell banking system. We provide a method for the differentiation of CBMC-iPSCs into keratinocytes and fibroblasts and for generation of a 3D skin organoid. CBMC-iPSC-derived keratinocytes and fibroblasts have characteristics similar to a primary cell line. The 3D skin organoids are generated by overlaying an epidermal layer onto a dermal layer. By transplanting this 3D skin organoid, a humanized mice model is generated. This study shows that a 3D human iPSC-derived skin organoid may be a novel, alternative tool for dermatologic research in vitro and in vivo.

We propose a protocol that shows how to differentiate induced pluripotent stem cell-derived keratinocytes and fibroblasts and generate a 3D skin organoid, using these keratinocytes and fibroblasts. This protocol contains an additional step of generating a humanized mice model. The technique presented here will improve dermatologic research.

Generazione di pelle 3D Organoid dal cordone emoderivati indotta da cellule staminali pluripotenti indotte

The skin is the body&#8217;s largest organ and has many functions. The skin acts as a physical barrier and protector of the body and regulates bodily ...

In Vitro Generation of Somite Derivatives from Human Induced Pluripotent Stem Cells

In response to signals such as WNTs, bone morphogenetic proteins (BMPs), and sonic hedgehog (SHH) secreted from surrounding tissues, somites (SMs) give rise to multiple cell types, including the myotome (MYO), sclerotome (SCL), dermatome (D), and syndetome (SYN), which in turn develop into skeletal muscle, axial skeleton, dorsal dermis, and axial tendon/ligament, respectively. Therefore, the generation of SMs and their derivatives from human induced pluripotent stem cells (iPSCs) is critical to obtain pluripotent stem cells (PSCs) for application in regenerative medicine and for disease research in the field of orthopedic surgery. Although the induction protocols for MYO and SCL from PSCs have been previously reported by several researchers, no study has yet demonstrated the induction of SYN and D from iPSCs. Therefore, efficient induction of fully competent SMs remains a major challenge. Here, we recapitulate human SM patterning with human iPSCs in vitro by mimicking the signaling environment during chick/mouse SM development, and report on methods of systematic induction of SM derivatives (MYO, SCL, D, and SYN) from human iPSCs under chemically defined conditions through the presomitic mesoderm (PSM) and SM states. Knowledge regarding chick/mouse&#160;SM development was successfully applied to the induction of SMs with human iPSCs. This method could be a novel tool for studying human somitogenesis and patterning without the use of embryos and for cell-based therapy and disease modeling.

We present here a protocol for the differentiation of human induced pluripotent stem cells into each somite derivative (myotome, sclerotome, dermatome, and syndetome) in chemically defined conditions, which has applications in future disease modeling and cell-based therapies in orthopedic surgery.

Generazione in Vitro di Somite derivati da umani indotta da cellule staminali pluripotenti indotte

In response to signals such as WNTs, bone morphogenetic proteins (BMPs), and sonic hedgehog (SHH) secreted from surrounding tissues, somites (SMs) give ...