Un guide pour générer et utiliser hiPSC PNJ dérivés pour l&#39;étude des maladies neurologiques

Aaron Topol; Ngoc N. Tran; Kristen J. Brennand

doi:10.3791/52495

Un abonnement JoVE est requis pour visualiser ce contenu. Connectez-vous ou commencez votre période d'essai gratuite.

Article de méthode

Un guide pour générer et utiliser hiPSC PNJ dérivés pour l'étude des maladies neurologiques

18.1K vues

⸱

DOI :

10.3791/52495

⸱

21 février 2015

Aaron Topol¹ , Ngoc N. Tran¹ , Kristen J. Brennand¹^,²

¹Department of Psychiatry, Icahn School of Medicine at Mount Sinai, ²Department of Neuroscience, Icahn School of Medicine at Mount Sinai

Dans cet article

Résumé

Ce protocole décrit comment les cellules progénitrices neurales peuvent être différenciées des cellules souches pluripotentes induites par l’homme, afin de produire une population de cellules neurales robustes et répliquatives, qui peut être utilisée pour identifier les voies de développement contribuant à la pathogenèse de la maladie dans de nombreux troubles neurologiques.

Résumé

Les études post-mortem des maladies neurologiques ne sont pas idéales pour identifier les causes sous-jacentes de l’apparition de la maladie, car de nombreuses maladies incluent une longue période de progression de la maladie avant l’apparition des symptômes. Étant donné que les fibroblastes de patients et de témoins sains peuvent être efficacement reprogrammés en cellules souches pluripotentes induites humaines (hiPSC), puis différenciés en cellules progénitrices neurales (NPC) et en neurones pour l’étude de ces maladies, il est maintenant possible de récapituler les événements de développement qui se sont produits avant l’apparition des symptômes chez les patients. Nous présentons une méthode permettant de différencier efficacement les hiPSC en NPC, qui, en plus d’être capables de se différencier davantage en neurones fonctionnels, peuvent également être robustement passés, gelés-décongelés ou transitionnés pour se développer en tant que neurosphères, permettant un dépistage génétique rapide pour identifier les facteurs moléculaires qui ont un impact sur les phénotypes cellulaires, notamment la réplication, la migration, le stress oxydatif et/ou l’apoptose. Les cellules hiPSC dérivées de patients constituent une plateforme unique, parfaitement adaptée pour le test empirique des conséquences cellulaires ou moléculaires de la manipulation de l’expression des gènes.

Introduction

des études d'expression génique de neurones différenciés in vitro à partir de cellules souches pluripotentes d'origine humaine (les) hiPSCs par nous et d'autres ^{1 2,3} indiquent que les neurones hiPSC ressemblent foetal plutôt que le tissu cérébral adulte. À l'heure actuelle, les modèles fondés sur hiPSC peuvent être plus appropriées pour l'étude de prédisposition à, plutôt que de caractéristiques tardive de la maladie neurologique. Nous avons précédemment rapporté que une fraction significative de la signature de gène de neurones hiPSC dérivé schizophrénie est conservée dans les cellules de la schizophrénie de hiPSC dérivé prog....