Medicină regenerativă bazată pe tehnologie IPSC pentru boli de rinichi

edmund.chen@wecistanche.com

AbstractCu putine tratamente curative ptboli de rinichi, o atenție crescândă a fost acordată medicinei regenerative ca o nouă opțiune terapeutică. Progrese recente înrinichiregenerarea folosind celule stem pluripotente induse de om (hiPSCs) este demnă de remarcat. Pe baza cunoștințelor derinichidezvoltare, diferențierea direcționată a hiPSC-urilor în două embrionirinichiprogenitoare, celule progenitoare de nefron (NPC) și mugure ureter (UB), au fost stabilite, permițând generarea de nefron și organoizi de canal colector. În plus, umanrinichițesuturile pot fi generate din acești progenitori derivați de hiPSC, în care glomeruli și glomeruli derivati ​​din NPCrenaltubii și canalele colectoare derivate din UB sunt interconectate. Cel indusrinichițesuturile sunt vascularizate în continuare atunci când sunt transplantate la șoareci cu imunodeficiență. În plus față derinichireconstrucție pentru utilizare în transplant, s-a demonstrat că terapia celulară folosind NPC-uri derivate din hiPSC ameliorează acuta.leziuni renale(AKI) la șoareci. Modelarea bolii și cercetarea descoperirii de medicamente folosind hiPSC-uri specifice bolii a fost, de asemenea, condusă energic pentrurinichitulburări, cum ar fi polichistică autozomal dominantăboală de rinichi(ADPKD). În încercarea de a aborda complicațiile asociate cuboli de rinichi, celulele producătoare de eritropoietină (EPO) derivate din hiPSC au fost generate cu succes pentru a descoperi medicamente și a dezvolta terapia celulară pentrurenalanemie. Această recenzie rezumă starea actuală și perspectivele viitoare ale biologiei dezvoltăriirinichiși medicina regenerativă bazată pe tehnologie iPSC pentruboli de rinichi.

Cuvinte cheie:iPSC; Regenerarea rinichilor; Celula progenitoare de nefron; Mugure ureter; Terapie celulară; Modelarea bolii, rinichi, rinichi.

Introducere  Boli de rinichicauzează probleme medicale enorme și povară economică în întreaga lume, dar există puține tratamente curative cu excepțiarenaltransplant, care este îngreunată de deficitul sever de organe donatoare [1]. O soluție este dezvoltarea unei strategii de medicină regenerativă folosind celule stem pluripotente umane (hPSC), cum ar fi celulele stem embrionare (hESC) și celulele stem pluripotente induse (hiPSC) [2]. Datorită potențialului lor de a prolifera la infinit și de a se diferenția în orice tip de celule din organism, inclusivrenalcelulelor, hPSC-urile sunt de așteptat să servească drept sursă celulară pentru medicina regenerativă, cum ar firinichireconstrucție și terapie celulară. În plus, hPSC-urile specifice bolii care au predispoziția genetică de a provoca boala specifică pot fi utilizate pentru a dezvolta modele de analiză patologică și descoperire de medicamente, în care tipurile de celule lezate diferențiate de hPSC reproduc in vitro fenotipurile bolii [2]. În acest articol, rezumă progresele recente în domeniulrinichicercetarea de regenerare bazată pe biologia dezvoltării și descrie perspectivele viitoare ale medicinei regenerative și modelării bolii pentruboli de rinichi.

Dezvoltarea rinichilort  Rinichieste derivat dintr-un strat germinal embrionar timpuriu, mezodermul intermediar (IM) [3] (Fig. 1a). La vertebrate, IM dă naștere succesiv la treirinichi,pronefros, mezonefros și metanefros (Fig. 1b). Mesonefros este adultulrinichide pești și amfibieni, în timp ce metanephros este adultrinichide reptile, păsări și mamifere. În timp ce acești treirinichisunt similare prin aceea că constau din nefroni, o unitate funcțională arinichi, numărul lor de nefroni diferă. Mamifer adultrinichimetanefros

Fig. 1 Diferenţierea dirijată arinichicelule de descendență. ac Desene schematice care arată specificația mezodermului (a), formarea a treirinichi(b) și dezvoltarea metanefrosului (c). IM: mezoderm intermediar; MM: mezenchim metanefric; UB: mugure ureter. d Imunocolorarea celulelor progenitoare de nefron (NPC) derivate din hiPSC pentru OSR1, SIX2 și HOXD11. e Imunocolorarea unui organoid de nefron format din NPC-uri derivate din hiPSC după 10 zile de cultură interfață aer-lichid. PODXL: Podocalyxin (marker podocite; alb); LTL: Lotus tetragonolobus lectin (marker al tubului proximal; roșu); CDH1: CADHERIN 1 (marker tubul distal; verde). f, g Imunocolorarea celulelor IM anterioare pentru OSR1 (verde) și GATA3 (roșu; f) și un agregat de celule de duct nefric pentru E-CADHERIN (verde), GATA3 (roșu) și nuclee (albastru; g). h Modificarea morfologică în timpul reconstrucției organoidelor iUB ramificate timp de 7 zile. i Imunocolorarea unui organoid iUB pentru RET (verde), CK8 (roșu) și PAX2 (albastru). j Colorarea cu albastru de toluidină a unui organoid iUB care prezintă lumeni tubulari. k Imagini de câmp luminos (stânga) și de imunocolorare (mijloc și dreapta) ale structurilor tubulare asemănătoare conductelor de colectare derivate dintr-un organoid iUB pentru FOXA1 (alb), AQP2 (roșu) și GATA3 (verde). Bare de scară, 100 μm. (d) și (e) sunt adaptate din Tsujimoto și colab. [12], (f) și (g)–(k) sunt adaptate din Mae și colab. [14, 15], respectiv, este format dintr-o interacțiune reciprocă între două țesuturi embrionare derivate din IM, mezenchimul metanefric (MM) și mugurele ureteral (UB; Fig. 1c). MM dă naștere la nefroni și interstițiul adultrinichi, în timp ce UB diferențiază pentru a elabora tractul urinar inferior de la canalele colectoare la o parte a vezicii urinare [3]. Prin crearea unui nou test clonogenic, am demonstrat pentru prima dată că MM conține celule progenitoare multipotente care se pot diferenția în mai multe tipuri de celule epiteliale care constituie nefroni, cum ar fi podocitele glomerulare șirenalepitelii tubulari [4]. Mai târziu, experimentele de urmărire a descendenței au arătat că acești progenitori sunt marcați de factorul de transcripție Six2 [5]. Acești progenitori sunt acum numiți celule progenitoare de nefron (NPC). Taguchi și colab. a demonstrat că IM este împărțit în domenii anterior și posterior, care dau naștere la UB și respectiv MM [6]. Pe baza acestor constatări alerinichidezvoltare, s-au depus eforturi viguroase pentru regenerarerinichicelule de linie din hPSC.

Diferențierea direcționată a hPSC-urilor în liniile de rinichi Ca primul pas pentru a diferenția direct hiPSC-urile înrinichifiliații prin mimarerinichiDezvoltarea, grupul nostru sa concentrat pe generarea de celule IM și a generat linii reporter hiPSC pentru gena OSR1, un marker specific pentru IM [7], prin editarea genelor [8]. Folosind un sistem de evaluare cantitativă și liniile reporter hiPSC, am dezvoltat un protocol de diferențiere extrem de eficient care induce hiPSC-urile în celulele IM care exprimă OSR1-. Aceste celule IM induse au arătat potențialul de dezvoltare de a se diferenția în continuare în tipuri de celule renale adulte, cum ar fi podocitele glomerulare șirenalcelule tubulare, in vitro și pentru a forma structuri tubulare tridimensionale (3D) prin cocultură cu celule metanefrice de șoarece [8, 9].

Taguchi și colab. pentru prima dată au dezvoltat metode de diferențiere selectivă pentru a induce NPC-uri prin IM posterioară atât din ESC-uri de șoarece (mESC-uri) cât și din hiPSC-uri și a generat, de asemenea, organoizi de nefron care conțineau glomeruli șirenaltubuli in vitro din NPC-urile induse [6]. Takasato și colab. a raportat generația derinichiorganoizi care au conținut mai multerenaltipuri de celule, cum ar fi glomeruli,renaltubuli, canale colectoare, celule stromale și celule vasculare [10]. Prin dezvoltarea unui sistem de cultură 2D, Morizane et al. NPC-uri generate în mod eficient din hiPSC-uri și apoi organoizi nefron din NPC-uri [11]. Mai recent, grupul nostru a dezvoltat o metodă de diferențiere treptată pentru a induce eficient hiPSC-urile în NPC-uri cu potențialul de diferențiere de a forma organoizi nefron [12] (Fig. 1d, e). Metoda noastră de diferențiere, care constă din 6 pași, recapitulează mai îndeaproape procesul natural de dezvoltare al NPC-urilor decât metodele raportate de Takasato și colab. şi Morizane şi colab. [10, 11] și generează mai eficient NPC-uri în format de diferențiere 2D decât metoda lui Taguchi și colab. care utilizează cultura 3D [6].

În ceea ce privește diferențierea direcționată a liniilor UB, Taguchi și Nishinakamura au diferențiat mESC-urile și hiPSC-urile prin IM anterior și ductul nefric (ND) în structuri asemănătoare UB [13]. Cu toate acestea, eficiența de inducție a epiteliilor ND a fost scăzută, iar purificarea celulelor ND prin citometrie în flux este necesară pentru analizele ulterioare. Am dezvoltat o metodă de diferențiere 2D mai eficientă care produce epitelii ND din hiPSC-uri prin IM anterior și include pași ulterioare de diferențiere fără purificare [14] (Fig. 1f, g). Celulele ND induse au format structuri asemănătoare UB cu vârful RET (plus) și domeniile trunchiului CK8(plus) în cultura 3D. Cu toate acestea, structurile asemănătoare UB generate de ambele grupuri au arătat un potențial de ramificare limitat. Mai recent, prin modificarea metodei noastre de diferențiere UB, am generat cu succes organoizi UB induși (iUB) care posedă polaritate epitelială, lumeni tubulari și morfogeneză ramificată repetată [15] (Fig. 1h-j). Mai mult, am reușit să inducăm acești organoizi iUB să se diferențieze în colectarea organoizilor de conductă corespunzătoare omologilor lor in vivo în embrionii umani în săptămâna 7 gestațională (Fig. 1k).

Expansiunea progenitorilor renaliPentru a furniza o cantitate imensă derenalcelule pentru cercetare fundamentală și clinică, metode de cultură de expansiune in vitro pentru embrionarerinichiprogenitorii au fost investigați. Brown și colab. şi Tanigawa şi colab. a raportat expansiunea in vitro a NPC-urilor îndepărtate din embrionii de șoarece [16, 17]. Li şi colab. NPC-urile extinse și menținute derivate atât din embrioni de șoarece, cât și din embrioni umani in vitro pentru o lungă perioadă de timp, utilizând o cultură de agregare celulară 3D timp de 17 și, respectiv, 7 luni [18]. De asemenea, grupul a extins NPC-urile diferențiate de hiPSC-urile in vitro timp de 2 luni folosind aceleași metode. Deși toate aceste trei metode folosesc proteina morfogenetică osoasă (BMP) 7, rolul BMP7 în expansiunea NPC rămâne necunoscut. Prin screeningul compușilor chimici, am identificat un inhibitor JAK3, TCS21311, ca înlocuitor pentru BMP7 în cultura de expansiune dezvoltată de Li și colab. [18] și a dezvăluit un nou rol inhibitor al BMP7 în semnalizarea JAK3-STAT3 pentru expansiunea NPC [19]. Mai mult, adăugarea de TCS21311 în cultura de expansiune a îmbunătățit rata de proliferare atât a NPC-urilor derivate de embrioni de șoarece, cât și de hiPSC. Mai recent, am dezvoltat o cultură de expansiune pentru celulele UB derivate din hiPSC, în care celulele individuale disociate de organoizii iUB proliferează pentru a forma colonii care exprimă markeri de vârf UB [15]. Aceste colonii de vârf pot reconstitui organoizi iUB cu potențial de ramificare repetat, iar acest proces de reconstituire poate fi repetat de cel puțin trei ori.

Fig. 2 Reconstituirearinichistructurilor. a O schemă care arată generarea structurilor pronefrosului din capacul animal al embrionilor Xenopus. b–d Imagini de imunocolorare dublă în secțiune (c, d) ale unui explant Xenopus echivalent în stadiul 42 (b, c) și a unei larve în stadiul 40 (d) folosind un anticorp specific tubului pronefric (3G8, roșu) şi un anticorp specific al conductei pronefrice (4A6, albastru). e O schemă care arată reconstrucția in vitro arinichistructuri din hiPSC. f Imunocolorare triplă în ziua 20rinichiorganoizi pentru markeri ai podocitelor (PODXL), tubilor proximali (LTL) și tubilor distali și canalelor colectoare (CDH1; stânga) și pentru PODXL și markerii tubilor distali și canalelor colectoare (AVPR2) și numai canalelor colectoare (CALB1; dreapta) . Rețineți că semnalele CDH1 slabe au fost găsite și în părți ale LTL plus tubii proximali din panoul din stânga. g O schemă care arată reconstrucția in vivo arinichistructuri din hiPSC. h O imagine cu mărire mai mică care arată întreaga gazdărinichiși derivate din hiPSCrinichigrefa (verde) după administrarea de dextran conjugat cu rodamină B prin vena cozii a șoarecelui gazdă. i O imagine microscopică multifotonică intravitală după injectarea în vena cozii de dextran conjugat cu rodamină B, care arată că lumenii vaselor la șoareci gazdă pătrund în structura asemănătoare glomerulului derivată din hiPSC (verde). Bare de scară, 100 μm în (b)–(d) și (f), 500 μm în (h) și 40 μm în (i). (b)–(d) și (e)–(i) sunt adaptate din Osafune și colab. [22] și Tsujimoto și colab. [12], respectiv [22]

Reconstrucția rinichilor Lucrări anterioare de reconstrucțierinichistructurile au folosit regiunea ectodermă prezumtivă a ouălor fertilizate cu amfibieni, numită capac animal, care este o masă celulară multipotentă (Fig. 2a). Moriya și colab. au raportat că tratamentul combinatoriu cu activină A și acid retinoic (RA) a indus capacul animal să se diferențieze în tubuli pronefrici in vitro [20]. Brennan și colab. a arătat că glomusul pronefric a fost indus și în explante [21]. Am demonstrat că explantele induse au conținut canale pronefrice și că țesuturile pronefrice pot fi regenerate din celule multipotente amfibiene in vitro [22] (Fig. 2b-d). Deși sistemul de regenerare in vitro pentru pronefricrinichinu poate fi tradus direct în cercetarea clinică, poate servi ca un sistem simplu și util pentru studiurinichidezvoltare.În plus față de generarea de organoizi de nefron din NPC-uri derivate de mESC și hPSC și de colectarea organoizilor de conductă din celulele UB derivate de hPSC, așa cum este descris mai sus, Taguchi și colab. mouse-ul generatrinichiorganoizi prin combinarea NPC-urilor și UB-uri derivate din mESC și a progenitorilor interstițiali îndepărtați din embrionii de șoarece, care conțin glomeruli,renaltubuli și canale colectoare [13]. Am generat oamenirinichiorganoizi in vitro prin cocultivarea NPC-urilor și a celulelor UB care au fost induse separat de hiPSC-uri și în care glomeruli și glomeruli derivati ​​din NPCrenaltubii și conductele colectoare derivate din UB sunt interconectate [12] (Fig. 2e, f). Când este transplantat înrenalspațiul subcapsular al șoarecilor imunodeficienți, aceștia derivati ​​din hiPSCrinichiorganoizi integrati în vasele de sânge ale șoarecilor gazdă (Fig. 2g–i).

Referitor la regenerarea derinichiorgane care au tract urinar, au fost investigate metode care utilizează corpul animalelor de experiment, cum ar fi complementarea blastocistului interspecie [23] și metoda de nișă organogenică [24]. Goto și colab. a injectat mESC de tip sălbatic în blastocistele șobolanilor anefrici Sall1 (-/-) și a reușit să genereze interspecific șoarecelerinichila șobolanul gazdă [23]. Fujimoto et al. a dezvoltat o metodă de transplant de celule prin care NPC-uri derivate din hiPSC au fost transplantate înrinichizona de dezvoltare (adică nișa organogenică) a embrionilor de șoarece în uter, în care NPC-urile transplantate și gazdă împreună au contribuit la mezenchimul capac himeric, care a fost conectat la șoarecele gazdă UB [24]. Cu toate acestea, în timp ce MM a derivat glomeruli șirenaTubulii au fost derivați din PSC-urile sau NPC-urile injectate, tipurile de celule constitutive ale rinichilor rămase, cum ar fi conductele colectoare derivate din UB și celulele tractului urinar inferior și celulele vasculare, proveneau de la animalele gazdă în aceste două strategii.

Modelarea boliiTehnologia iPSC a făcut posibilă crearea unor modele de boală in vitro, în care hiPSC-uri specifice bolii derivate din celulele somatice ale pacientului sau prin editarea genelor cauzale în hiPSC-uri derivate de la donatori sănătoși sunt diferențiate în tipurile de celule lezate pentru a imita fenotipurile bolii [2] ] (Fig. 3a). Lucrările anterioare ale lui Freedman et al. a generat hiPSC de la pacienții cu polichistic autosomal dominantboală de rinichi(ADPKD), care este cauzată de mutații în gena PKD1, și a constatat că hiPSC-urile și celulele lor diferențiate au arătat o reglare în jos a policistinei 2, elucidând un mecanism nou în care policistina 1 codificată de gena PKD1 reglează expresia policistinei 2 [25]. Grupul nostru a generat hiPSC de la pacienții cu ADPKD, inclusiv cei complicați cu anevrisme intracraniene și a confirmat că celulele vasculare diferențiate de hiPSC-uri au arătat o manipulare alterată a calciului intracelular și expresia genelor legate de matricea extracelulară, în concordanță cu celulele vasculare ale modelelor de șoarece ADPKD șirenalcelule chist obținute de la pacienții cu ADPKD [26].

Progresele recente în generarea de organoizi de nefron din hiPSC au permis modelarearinichitulburări, cum ar fi nefronoftiza [27], sindromul nefrotic congenital [28] și polichisticul autosomal recesivboală de rinichi(ARPKD) [29].RenalModele de chisturi ale ADPKD folosind organoizi de nefron au fost generate din hESC-uri PKD1/2-mutante homozigote modificate genetic [30]. Cu toate acestea, acele modele nu au recapitulatrenalfenotipuri de chisturi observate în ADPKD atunci când se utilizează hiPSC-uri mutante PKD1- heterozigote derivate de la pacient sau modificate de gene cu ADPKD. În schimb, recent am generat organoizi de nefroni atât din heterozigoți cât și homozigoți derivati ​​de la ADPKD și editați de gene.

Fig. 3 Modelarea ADPKD utilizând hiPSC-uri specifice bolii. a O schemă care arată cercetarea de modelare a bolii pentru ADPKD. HiPSC-urile specifice bolii sunt derivate prin reprogramarea celulelor somatice ale pacienților cu ADPKD sau editarea genelor PKD1/2 în hiPSC-urile derivate de la donatori sănătoși. Modelele de boală sunt generate prin diferențierea hiPSC-urilor specifice ADPKD înrenalțesuturi pentru analiza patologică și descoperirea medicamentelor. b Imagini reprezentative cu câmp luminos ale PKD1-derivate din hiPSC mutante de tip sălbatic și editate de generinichiorganoizi după 7 zile de tratament cu forskolină. c Cuantificarea zonelor chistice alerinichiorganoizi din (b). Datele sunt reprezentate ca medie ± SE din trei experimente independente cu patru replici în fiecare. **p<0.005 and=""><0.001 by="" one-way="" anova="" and="" bonferroni's=""  method.="" d="" representative="" bright-feld="" images="" of="" normal="" subject-="" and=""  adpkd="" patient-derived="">rinichiorganoizi după 7 zile de tratament cu forskolină. e Imagini reprezentative cu câmp luminos ale pacientuluirinichiorganoizi după 7 zile de tratament cu inhibitor CFTR 172 (100 μM) sau everolimus (10 μM) în prezența forskolinei. Bare de scară, 300 μm în (b), (d, dreapta) și (e) și 500 μm în (d, stânga). Adaptat după Shimizu et al. [31]

PKD1-hiPSC-uri mutante de reprodusrenallegiuni de chisturi de către pentru tratamentul cu skolină [31]. De notat, am confirmat astarenalchisturile pot fi formate din toate cele trei tipuri de hiPSC (Fig. 3b-d). Aceste chisturi renale au răspuns la unele medicamente despre care se știe că inhibă formarea de chisturi în ADPKD, cum ar fi ținta rapamicinei de mamifere (mTOR), indicând faptul că aceste modele pot fi utilizate pentru screeningul compușilor de medicamente care previnrenalformarea chistului [31] (Fig. 3e). În prezent, instalăm sisteme de screening chimic de mare capacitate prin modificarea modelelor de chisturi pentru descoperirea medicamentelor terapeutice pentru ADPKD.

Abordarea complicațiilor bolilor renale  Complicațiile majore asociate cu croniceboală de rinichi(CKD) includrenalanemie cauzată de producerea insuficientă a hormonului hematopoietic eritropoietina (EPO) de cătrerinichi. Cu toate cărenalanemia a fost tratată cu succes prin administrarea intermitentă de agenți EPO umani recombinanți, sunt necesare mai multe terapii fiziologice. Având în vedere că EPO este produsă și de ficat în stadiile embrionare sau în cazul anemiei severe chiar și la adulți, am modificat un protocol de diferențiere hepatică raportat anterior și am reușit să generăm celule producătoare de EPO din hiPSC (celule hiPSC-EPO) [32] ] (Fig. 4a). Aceste celule hiPSC-EPO reglează producția de EPO ca răspuns la stimulii hipoxici, care imită omologii lor in vivo (Fig. 4b, c). Proteina EPO conținută în supernatantul culturii a arătat efecte de promovare a diferențierii asupra liniilor eritroide bazate pe un test de formare a coloniilor folosind progenitori hematopoietici umani (Fig. 4d). Mai mult, aceste celule hiPSC-EPO s-au amelioratrenalanemie timp de 7 luni după transplant la modelele de șoarece induse de administrarea de adenină (Fig. 4e). Astfel, celulele hiPSC-EPO ar putea fi folosite pentru a descoperi noi medicamente și pentru a dezvolta terapii celulare împotriva anemiei renale [32].

Terapia celularăCercetare către terapia celulară folosind embrion derivat din hiPSCrinichiprogenitori a fost efectuat. În încercarea de a le examina potenţialul terapeutic împotrivaboli de rinichi, am transplantat ca NPCrenalprogenitori generați din hiPSC cu metoda noastră de diferențiere în subcapsula acuteleziuni renale(AKI) modele de șoarece induse de leziuni de ischemie/reperfuzie, constatând că transplantul a suprimat în mod semnificativ ine (Cre) la șoarecii gazdă [33] (Fig. 5a). Mai mult, tratamentul a ameliorat semnificativ leziunile histologice cauzate de AKI, cum ar fi necroza tubulară (Fig. 5b). În special, fibroza interstițială, care reflectă progresia către o boală cronică, a fost de asemenea prevenită în mod semnificativ. Progenitorii transplantați au ameliorat AKI fără a fi integrați în gazdărinichițesuturi, indicând faptul că efectele paracrine ale factorilor renotrofici sunt secretate din hiPSC-ul derivatrenalprogenitorii sunt cauza principală a beneficiilor terapeutice. Elucidarea acestor factori ar contribui la dezvoltarea unei terapii celulare, precum și a unor noi medicamente împotriva AKI [33, 34].

Imberti et al. a raportat, de asemenea, beneficiile terapeutice ale unei terapii celulare folosind derivate din hiPSCrenalprogenitori împotriva modelelor de șoarece AKI induse de cisplatină [35]. Au injectat ca NPC derivat din hiPSCrenalprogenitori generați cu protocolul lor în modele de șoarece AKI prin vena cozii. Această terapie de transplant a ameliorat, de asemenea, în mod semnificativ AKI, așa cum este evidențiată de scăderea nivelului BUN și a rezultatelor histologice. Deși protocoalele de diferențiere pentru a generarenalprogenitorii și modelele de șoarece AKI au fost diferiți, aceste două rapoarte au demonstrat pentru prima dată potențialele beneficii terapeutice ale terapiei celulare folosind progenitori renali derivați de hiPSC peboli de rinichi.

Concluzie și perspectivă de viitor Progrese substanțiale în generarea de embrionirinichiprogenitori şirinichis-au realizat țesuturi din hPSC. Cu toate acestea, există obstacole de depășit înainte de aplicarea clinică. În ceea ce privește reconstrucțiarinichi, generația de mai maririnichiţesuturi şirenalStructurile asemănătoare pelvisului și ureterului, în care se adună canalele colectoare, nu au fost realizate. În plus, integrarea hiPSC-derivaterinichieste necesară structurile la vase mari. Terapia celulară folosind derivate din hiPSCrenalprogenitorii ar trebui examinați și cu modele CKD. În cele din urmă, modele bazate pe hiPSC au fost dezvoltate pentru uniiboli de rinichiinclusiv ADPKD și identificarea compușilor de medicament candidat împotrivaboli de rinichiEste de așteptat.

Fig. 4 Diferențierea celulelor producătoare de EPO și terapia celulară împotrivarenalanemie. a Imunocolorarea celulelor producătoare de EPO derivate din hiPSC (celule hiPSC-EPO) pentru EPO (verde) și AFP (roșu). b Analize în timp ale expresiei ARNm EPO (stânga) și secreției de proteine ​​(dreapta) de către celulele hiPSC-EPO cultivate în condiții de oxigen scăzut (1 la sută) și normale (21 la sută). Expresia ARNm EPO și secreția de proteine ​​au fost analizate prin qRT-PCR și, respectiv, ELISA. c Efectele inhibitorilor PHD asupra expresiei ARNm EPO (stânga) și secreției de proteine ​​(dreapta) în celulele HepG2 și celulele hiPSC-EPO. d Imagini reprezentative ale eritroidei unității formatoare de explozie (BFU-E) induse de EPO umană recombinantă (rhEPO; superioară) și proteina hiPSC-EPO (inferioară) în testele progenitoare hematopoietice clonogenice folosind mediu semisolid pe bază de metilceluloză. e Valorile hematocritului au fost evaluate timp de până la 28 de săptămâni după transplantul celulelor hiPSC-EPO în induse de adeninărenalșoareci cu imunodeficiență anemie (șoareci NOD. CB17-Prkdcscid/J). Zona umbrită gri indică intervalele normale ale hematocritului. Bare de scară, 40 μm în (a) și 200 μm în (d). Adaptat după Hitomi et al. [32]

Mulțumiri Autorul dorește să mulțumească tuturor membrilor CiRA, Universitatea Kyoto, în special Dr. Peter Karagiannis pentru citirea critică și revizuirea manuscrisului și doamnei Misaki Ochiuda pentru desenarea ilustrațiilor și își cere scuze autorilor ale căror studii nu au putut fi citate din cauza faptului că limitări de spațiu. Cercetarea autorului este susținută de Agenția Japoneză pentru Cercetare și Dezvoltare Medicală (AMED) prin grantul său de cercetare „Core Center for iPS Cell Research, Technological Development and The Acceleration Program for Intractable Diseases Research utilizing Disease-specific iPS cells, Research” Rețeaua de Centre pentru Realizarea Medicinei Regenerative”.

Respectarea standardelor etice

Conflict de intereseKO este fondator și membru fără salariu al consiliilor consultative științifice ale iPS Portal, Inc. și fondator și consilier științific șef al RegeNephro Co., Ltd.Drepturile omului și ale animalelorToate experimentele cu iPSC au fost aprobate de comitetele de etică instituționale și desfășurate în conformitate cu liniile directoare ale instituțiilor și Declarația de la Helsinki. Toate experimentele pe animale au fost aprobate de comitetele instituționale de experimente pe animale și efectuate în conformitate cu ghidurile instituționale.Consimțământ informatConsimțământul informat a fost obținut de la toate persoanele ale căror iPSC au fost utilizate în studii.

Acces deschisAcest articol este licențiat sub o licență Creative Commons Atribuire 4.0 Internațională, care permite utilizarea, partajarea, adaptarea, distribuirea și reproducerea în orice mediu sau format, atâta timp cât acordați credit corespunzător autorilor originali și sursa, furnizați un link către licența Creative Commons și indicați dacă s-au făcut modificări. Imaginile sau alte materiale ale terților din acest articol sunt incluse în licența Creative Commons a articolului, cu excepția cazului în care se indică altfel într-o linie de credit a materialului. Dacă materialul nu este inclus în licența Creative Commons a articolului și utilizarea dorită nu este permisă de reglementările legale sau depășește utilizarea permisă, va trebui să obțineți permisiunea direct de la deținătorul drepturilor de autor. Pentru a vizualiza o copie a acestei licențe.