Generación de organoides de retina derivados de iPSC en pacientes humanos para modelar la retinosis pigmentaria

Chao Ma; Kangxin Jin; Zi-Bing Jin

doi:10.3791/64045

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Artículo de método

Generación de organoides de retina derivados de iPSC en pacientes humanos para modelar la retinosis pigmentaria

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DOI:

10.3791/64045

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16 de junio de 2022

Chao Ma^*¹ , Kangxin Jin^*¹ , Zi-Bing Jin¹

¹Beijing Tongren Hospital, Beijing Institute of Ophthalmology, Beijing Ophthalmology & Visual Science Key Laboratory, Beijing Tongren Eye Center, Capital Medical University

^* These authors contributed equally

En este artículo

Resumen

En este protocolo, se generaron organoides retinianos 3D derivados de células madre pluripotentes (iPSC) inducidos por pacientes con retinosis pigmentaria. Esos organoides recapitularon con éxito algunos fenotipos clínicos de la enfermedad de la retinosis pigmentaria.

Resumen

La retinosis pigmentaria (RP) es una enfermedad degenerativa de la retina rara y hereditaria con una prevalencia de aproximadamente 1/4.000 personas en todo el mundo. La mayoría de los pacientes con RP tienen una degeneración progresiva de los fotorreceptores que conduce a la pérdida de la visión periférica, ceguera nocturna y, finalmente, ceguera total. Hasta la fecha, se han reportado miles de mutaciones en más de 90 genes asociadas con la RP. En la actualidad, hay pocos modelos animales disponibles para todos los genes afectados y los diferentes tipos de mutaciones, lo que dificulta en gran medida el desciframiento de los mecanismos subyacentes a la patología gen/mutación y limita el tratamiento y el desarrollo de fármacos. Los organoides retinianos (RO) derivados de células madre pluripotentes (iPSC) inducidos por el paciente han proporcionado un mejor sistema para modelar la enfermedad de inicio temprano en humanos que las células y los animales. Con el fin de estudiar la RP, se utilizaron los organoides de la retina 3D derivados del paciente para recapitular los fenotipos clínicos de la RP. En las RO derivadas de pacientes con RP, la mala localización de la rodopsina se mostró claramente. En comparación con otros modelos animales, los modelos de organoides retinianos derivados de iPSC de pacientes recapitularon más de cerca las características de RP y representan un enfoque ideal para investigar la patogénesis de la enfermedad y para el desarrollo de fármacos.

Introducción

Las enfermedades de la retina humana, como la retinosis pigmentaria y la degeneración macular asociada a la edad, son poco conocidas debido a la falta de modelos experimentales apropiados ^1,2. Aunque la retina del ratón es muy similar a la retina humana y es una poderosa herramienta para estudiar la etiología de la degeneración de la retina, existen enormes diferencias entre las especies de ratones y humanos ^3,4. Por ejemplo, la arquitectura nuclear de las células fotorreceptoras en ratones y humanos es diferente, y la....