بهینه سازی بازبرنامه ریزی اپی زومال برای تولید سلول های بنیادی پرتوان القایی انسانی از فیبروبلاست ها
تاریخ انتشار: شنبه 17 آذر 1397
| امتیاز:
تولید سلول های بنیادی پرتوان القایی(iPSCs) بوسیله فاکتورهای مشخص(OCT4، SOX2، C-MYC و KLF4) از سلول های اولیه مختلف انسانی گزارش شده است. طی دهه های اخیر، فیبروبلاست های انسانی به طور گسترده ای به عنوان منبع سلولی در مطالعات بازبرنامه ریزی استفاده شده اند. روش اصلی تولید iPSC از وکتور رترو یا لنتی ویروسی استفاده می کند که نیازمند یکپارچگی DNA ویروسی به درون سلول های هدف است. وارد شدن ژن های اگزوژن کد کننده فاکتورهای رونویسی(OCT4، SOX2، C-MYC و KLF4) می تواند در iPSCها تشخیص داده شود و نگرانی ها را در مورد خطر جهش زایی و تشکیل تومور افزایش دهد. بنابراین، سلول درمانی به طور ایده آل نیازمند تولید iPSCهای بدون نیاز به تلفیق ویروسی با استفاده از سیستم های انتقال ژنی غیر تلفیقی مانند ویروس سندای، پروتئین های نوترکیب، mRNAی سنتتیک و وکتورهای اپی زومال است. گروه های متعدد گزارش کرده اند که وکتورهای اپی زومال قادر به بازبرنامه ریزی فیبروبلاست های انسانی به iPSCها هستند. اگرچه غلظت وکتور و تراکم سلولی در روش بازبرنامه ریزی وکتور اپی زومال مهم هستند، بهینه سازی این روش برای فیبروبلاست های انسانی گزارش نشده است. در این مطالعه ما شرایط بهینه تولید iPSCهای بدون تلفیق ویروسی از فیبروبلاست های انسانی از طریق استفاده از غلظت های مختلف وکتورهای اپی زومال(OCT4/p53, SOX2/KLF4, L-MYC/LIN28A) و تراکم کشت سلولی مختلف تعیین می کنیم. ما غلظت وکتور و تراکم سلولی بهینه شده که بازبرنامه ریزی را تسریع کرد و تولید iPSCها را بهبود بخشید پیدا کردیم. مطالعه ما پروتکل مرحله به مرحله دقیقی را برای تولید بهینه سازی شده iPSCهای بدون تلفیق ویروسی از فیبروبلاست های انسانی با استفاده از ترانسفکشن وکتورهای اپی زومال ارائه می دهد.
Animal Cells Syst (Seoul). 2018 Mar 15;22(2):132-139. doi: 10.1080/19768354.2018.1451367. eCollection 2018.
Optimization of episomal reprogramming for generation of human induced pluripotent stem cells from fibroblasts.
Bang JS1,2, Choi NY1,2, Lee M1,2, Ko K3, Lee HJ1,2, Park YS1,2, Jeong D1,2, Chung HM1,2,4, Ko K1,2,4.
Abstract
Generation of induced pluripotent stem cells (iPSCs) by defined factors (OCT4, SOX2, C-MYC, and KLF4) from various human primary cells has been reported. Human fibroblasts have been widely used as a cellular source in reprogramming studies over recent decades. The original method of iPSC generation uses retro- or lentivirus vectors that require integration of viral DNA into the target cells. The integration of exogenous genes encoding transcription factors (OCT4, SOX2, C-MYC, and KLF4) can be detected in iPSCs, raising concern about the risk of mutagenesis and tumor formation. Therefore, stem cell therapy would ideally require generation of integration-free iPSCs using non-integration gene delivery system such as Sendai virus, recombinant proteins, synthetic mRNA, and episomal vectors. Several groups have reported that episomal vectors are capable of reprogramming human fibroblasts into iPSCs. Although vector concentration and cell density are important in the episomal vector reprogramming method, optimization of this method for human fibroblasts has not been reported. In this study, we determined optimal conditions for generating integration-free iPSCs from human fibroblasts through the use of different concentrations of episomal vectors (OCT4/p53, SOX2/KLF4, L-MYC/LIN28A) and different plating cell density. We found that optimized vector concentration and cell density accelerate reprogramming and improve iPSC generation. Our study provides a detailed stepwise protocol for improved generation of integration-free iPSCs from human fibroblasts by transfection with episomal vectors.
PMID: 30460090