Name: engineering transplantation-suitable retinal pigment epithelium tissue derived from human embryonic stem cells
Uploaded: 2018-09-06T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Engineering Transplantation-suitable Retinal Pigment Epithelium Tissue Derived from Human Embryonic Stem Cells at JoVE.com

Los autores desean agradecer a Jérôme Larghero y Valérie Vanneaux (Hôpital Saint Louis, París, Francia) por su aporte durante la puesta en marcha del método descrito aquí.
Este trabajo fue apoyado por subvenciones de la ANR [GPiPS: ANR-2010-RFCS005; SightREPAIR: ANR-16-CE17-008-02], la Fundación pour la Recherche Médicale [programa de Bio-ingeniería - DBS20140930777] y de la empresa LABEX revivir [ANR-10-LABX-73] Olivier Goureau y Christelle Monville. Fue apoyado por NeurATRIS, una infraestructura de investigación traslacional (Investissements Avenir) para bioterapias en Neurociencias [ANR-11-INBS-0011] y INGESTEM, la infraestructura nacional (Investissements Avenir) Ingeniería pluripotentes y diferenciadas las células madre [ANR-11-INBS-000] Christelle Monville. Karim Ben M'Barek fue apoyado por becas de DIM Stempole y la empresa LABEX revivir [ANR-10-LABX-73]. Madre es parte del Instituto de bioterapias para enfermedades raras, apoyados por la Association Française contre les Myopathies (AFM)-Téléthon.

Todos los materiales humanos utilizados en el presente Protocolo se utilizaron según regulaciones de la Unión Europea. La línea humana de la célula ES utilizada en este estudio se derivó de un embrión único. La pareja que había donado el embrión completamente fue informada y dio su consentimiento para una donación anónima. Una línea de células de humano ES de tipo clínico fue derivada de este embrión, bancarizada, calificada y debidamente documentada por la células de Roslin (Reino Unido). Jamones fueron ...

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Hemos descrito un método para el cultivo de células RPE sobre un andamio biológico y su preparación para su implantación en modelos animales. Uno de los pasos críticos del protocolo es el mantenimiento de la orientación de la pieza a lo largo del procedimiento hasta su inclusión en gelatina. De hecho, se elimina el epitelio nativo de la membrana y su membrana basal se convierte expuestos9. Las células RPE deban ser sembrado en la cima de esta membrana del sótano. En preparación para inc...

RPE es crucial para la supervivencia y la homeostasis de los fotorreceptores con el cual está firmemente asociado1. Varias condiciones patológicas alteran su funcionalidad y supervivencia, incluyendo RP y AMD.
RP es un grupo de mutaciones monogénicas hereditarias que afectan a las funciones de los fotorreceptores o las células RPE o ambos2,3. Se estima que las mutaciones que afectan específicamente el RPE células representan el 5% de RP2. AMD es otra condición donde se altera la capa RPE, pérdida de visión central en última instancia a líder. AMD es causado por las interacciones complejas de factores genéticos y ambientales y afecta a los ancianos4,5,6. Según las proyecciones, AMD será un motivo de preocupación para pacientes 196 millones en todo el mundo por 20207. Para estos trastornos, no hay cura efectiva existe, y una de las estrategias propuestas es el trasplante de nuevas células RPE para compensar muerto/no funcional preexistente de las células RPE8.
El modo de formulación de los productos finales a ser injertada es esencial para asegurar los mejores resultados funcionales. Células RPE inyectadas como una suspensión, a pesar de ser un método fácil y sencillo de entrega, plantear inquietudes acerca de su supervivencia, integración y funcionalidad9,10,11,12 , 13. los científicos están preparando más formulaciones complejas para ofrecer ingeniería de tejido retiniano9,13,14,15,16. En este contexto, hemos desarrollado un método original para generar el en vitro RPE tejido que podría ser utilizado para trasplante9.
Los bancos de células RPE derivados de células madre embrionarias humanas (ES) se utilizan en el presente Protocolo. Sin embargo, la alternativa RPE célula bancos procedentes de diferentes células (células madre pluripotentes humanas, las células RPE primarias, etc.) y distinguido con un método diferente también son adecuados para este protocolo. Incluye diferenciación dirigida protocolos con citoquinas y moléculas pequeñas17,18,19,20,21,22.
Para ser trasplantado, el tejido diseñado debe estar preparado en un andamio. En los últimos años, diferentes andamios han desarrollado basado en un polímero o en una matriz de origen biológico13,23,24. Aquí, el sustrato biológico utilizado es el jamón, pero otros substratos, como membranas de Bruch denudadas, podrían ser implementados. El método descrito en el presente documento tiene la ventaja de usar un andamio biológico más relevante para el entorno nativo de RPE.
Células madre derivadas de células RPE embrionarias humanas se cultivan durante al menos 4 semanas para completamente organizado como una monocapa de adoquines. En ese momento, el epitelio obtenido es funcional y polarizado9. Por último, como este tejido se arruga fácilmente, está incrustada en una capa delgada de un portador de hidrogel para darle más rigidez y elasticidad y para protegerlo durante el procedimiento de inyección. Este producto se almacena a 4 ° C hasta el injerto.

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	<tbody>
		<tr>
			<td>Sterile biosafety cabinet</td>
			<td>TechGen International</td>
			<td>Not applicable</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Liquid waste disposal system for aspiration</td>
			<td>Vacuubrand</td>
			<td>BVC 21</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CO2-controlled +37&#160;&#176;C cell incubator</td>
			<td>Thermo Electron Corporation</td>
			<td>BVC 21 NT</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>200&#160;&#181;L pipette: P200</td>
			<td>Gilson</td>
			<td>F144565</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1&#160;mL pipette: P1000</td>
			<td>Gilson</td>
			<td>F144566</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipet aid</td>
			<td>Drummond</td>
			<td>75001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>+4&#160;&#176;C refrigerator</td>
			<td>Liebherr</td>
			<td>Not applicable</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vibratome</td>
			<td>Leica</td>
			<td>VT1000S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fine scissors</td>
			<td>WPI</td>
			<td>501758</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps (x2)</td>
			<td>WPI</td>
			<td>555227F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Water bath</td>
			<td>Grant subaqua pro</td>
			<td>SUB6</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Precision balance</td>
			<td>Sartorius</td>
			<td>CP225D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge</td>
			<td>Eppendorff</td>
			<td>5804</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope</td>
			<td>Olympus</td>
			<td>SC30</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Horizontal Rocking Shaker</td>
			<td>IKA-WERKE</td>
			<td>IKA MTS 214D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vortex</td>
			<td>VWR</td>
			<td>LAB DANCER S40</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disposable Scalpel</td>
			<td>WPI</td>
			<td>500351</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>plastic paraffin film</td>
			<td>VWR</td>
			<td>PM992</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0.200 &#181;m single use syringe filter</td>
			<td>SARTORIUS</td>
			<td>16532</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe without needle 50 mL</td>
			<td>Dutscher</td>
			<td>50012</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bottles 250mL</td>
			<td>Dutscher</td>
			<td>28024</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>15 mL sterile Falcon tubes</td>
			<td>Dutscher</td>
			<td>352097</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>50 mL sterile Falcon tubes</td>
			<td>Dutscher</td>
			<td>352098</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>culture insert</td>
			<td>Scaffdex</td>
			<td>C00001N</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>60&#160;mm cell culture disches: B6</td>
			<td>Dutscher</td>
			<td>353004</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>12 well cell culture plate</td>
			<td>Corning</td>
			<td>3512</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6-well culture plates</td>
			<td>Corning</td>
			<td>3506</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Razor blades</td>
			<td>Ted Pella, Inc</td>
			<td>121-9</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cyanoacrylate glue</td>
			<td>Castorama</td>
			<td>3178040670105</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PBS 1X (500&#160;mL)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>D8537</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermolysine</td>
			<td>Roche</td>
			<td>5339880001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMEM, high glucose, GlutaMAX</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>61965-026</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KSR CTS (KnockOut SR XenoFree CTS)</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>12618-013</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MEM-NEAA (100X)</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>11140-035</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>b-mercaptoethanol (50&#160;mM)</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>31350-010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin/Streptomycin</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>15140122</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CO2-independent medium</td>
			<td>GIBCO</td>
			<td>18045-054</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gelatin</td>
			<td>MERCK</td>
			<td>104078</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>human amniotic membrane</td>
			<td>Tissue bank St Louis hospital (Paris, France)</td>
			<td>Not applicable</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

engineering transplantation-suitable retinal pigment epithelium tissue derived from human embryonic stem cells

Varias condiciones patológicas del ojo afectan a la funcionalidad y la supervivencia del epitelio retiniano del pigmento (RPE). Estas son algunas formas de retinitis pigmentosa (RP) y degeneración macular senil (DMS). La terapia celular es una de las estrategias terapéuticas más prometedoras propuestas para curar estas enfermedades, con alentar ya resultados preliminares en seres humanos. Sin embargo, el método de preparación del injerto tiene un impacto significativo en sus resultados funcionales in vivo. De hecho, son menos funcionales que las misma células trasplantadas como un tejido retiniano células RPE injertadas como una suspensión. Adjunto, describimos un método simple y reproducible al ingeniero RPE tejido y su preparación para la implantación de una en vivo . Se siembran las células RPE derivadas de células madre pluripotentes humanas sobre un soporte biológico, la membrana amniótica humana (jamón). En comparación con andamios artificiales, este apoyo tiene la ventaja de tener una membrana del sótano que está cerca de donde se unen las células RPE endógenas la membrana de Bruch. Sin embargo, su manipulación no es fácil, y hemos desarrollado varias estrategias para su adecuado cultivo y preparación para injerto en vivo.

Jamones contienen una capa epitelial que debe retirarse antes de la siembra de las células RPE. Un tratamiento enzimático de la membrana se realiza con el thermolysin bajo agitación. En orden no para no perder la polaridad de la membrana (el epitelio está en un lado), se fija en un soporte que composición puede ser diferente según el proveedor (figura 1A). Comprobar la adherencia de la membrana para su apoyo en este paso y añadir clips si es necesario....

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Engineering Transplantation-suitable Retinal Pigment Epithelium Tissue Derived from Human Embryonic Stem Cells

Ingeniería del tejido epitelio pigmentario de la retina trasplante adecuado derivado de células madre embrionarias humanas

Se describe un método para diseñar un retineano tejido compuesto de células epiteliales del pigmento retiniano derivadas de las células de vástago pluripotent humanas cultivadas sobre las membranas amnióticas humanas y su preparación para injerto en modelos animales.

Several pathological conditions of the eye affect the functionality and/or the survival of the retinal pigment epithelium (RPE). These include some forms ...

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

Derivation of Cardiac Progenitor Cells from Embryonic Stem Cells

Derivación de células cardiacas progenitoras a partir de células madre embrionarias

Cardiac progenitor cells (CPCs) have the capacity to differentiate into cardiomyocytes, smooth muscle cells (SMC), and endothelial cells and hold great ...

Investigación

Biología del Desarrollo

Efficient Derivation of Retinal Pigment Epithelium Cells from Stem Cells

Derivación eficiente de células de la retina epitelio pigmentario de Células Madre

No cure has been discovered for age-related macular degeneration  (AMD), the leading cause of vision loss in people over the age of 55. AMD is complex ...

Deriving Retinal Pigment Epithelium (RPE) from Induced Pluripotent Stem (iPS) Cells by Different Sizes of Embryoid Bodies

Deriving Retinal Pigment Epithelium RPE from Induced Pluripotent Stem iPS Cells by Different Sizes of Embryoid Bodies

Derivadas del epitelio pigmentario de la retina (EPR) de madre pluripotentes inducidas (iPS) células de diferentes tamaños de cuerpos embrionarios

Pluripotent stem cells possess the ability to proliferate indefinitely and to differentiate into almost any cell type. Additionally, the development of ...

Three-dimensional Quantification of Dendritic Spines from Pyramidal Neurons Derived from Human Induced Pluripotent Stem Cells

La cuantificación tridimensional de espinas dendríticas de piramidal neuronas derivadas de células madre humanas pluripotentes inducidas

Dendritic spines are small protrusions that correspond to the post-synaptic compartments of excitatory synapses in the central nervous system. They are ...

A Quick and Efficient Method for the Purification of Endoderm Cells Generated from Human Embryonic Stem Cells

Un método rápido y eficiente para la purificación de células del endodermo generada a partir de células madre embrionarias humanas

The differentiation capabilities of pluripotent stem cells such as embryonic stem cells (ESCs) allow a potential therapeutic application for cell ...

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Pluripotentes células madre derivadas de células cardiacas para la reparación del miocardio

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Differentiating Chondrocytes from Peripheral Blood-derived Human Induced Pluripotent Stem Cells

Diferenciación de los condrocitos de las células madre pluripotentes humanas inducidas por la sangre periféricas derivadas de la sangre

In this study, we used peripheral blood cells (PBCs) as seed cells to produce chondrocytes via induced pluripotent stem cells (iPSCs) in an ...

Rapid, Directed Differentiation of Retinal Pigment Epithelial Cells from Human Embryonic or Induced Pluripotent Stem Cells

Diferenciación rápida y dirigida de las células epiteliales del pigmento retiniano de humanos embrionarios o inducidas pluripotenciales células

We describe a robust method to direct the differentiation of pluripotent stem cells into retinal pigment epithelial cells (RPE). The purpose of providing ...

Culturing of Retinal Pigment Epithelial Cells on an Ex Vivo Model of Aged Human Bruch's Membrane

Culturing of Retinal Pigment Epithelial Cells on an Ex Vivo Model of Aged Human Bruch's Membrane

Cultivo de células epiteliales del pigmento retiniano en un modelo Ex Vivo de la membrana de Bruch humano envejecido

Aside from vitamins and antioxidants recommended by the Age-Related Eye Disease Study, there is no effective therapy for &#34;dry,&#34;&#160;or atrophic ...