Automatisation de la génération d'iPSC pour permettre une thérapie de remplacement de cellules photoréceptrices autologues

Journal of Translational Medicine volume 21, Numéro d'article : 161 (2023) Citer cet article

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La dégénérescence héréditaire de la rétine est l’une des principales causes de perte de vision incurable dans les pays développés. Bien que le remplacement autologue des cellules photoréceptrices médiées par les iPSC soit théoriquement possible, le manque de technologies disponibles dans le commerce conçues pour permettre la production parallèle à haut débit de produits thérapeutiques spécifiques au patient a entravé la traduction clinique.

Dans cette étude, nous décrivons l’utilisation de la plate-forme de culture cellulaire robotique de précision Cell X pour permettre la production parallèle d’iPSC spécifiques au patient de qualité clinique. La Cell X est hébergée dans un isolateur aseptique fermé conforme aux normes ISO Classe 5 cGMP (Biospherix XVivo X2), où toutes les procédures, de la culture de fibroblastes à la génération d'iPSC, en passant par l'expansion clonale et la différenciation rétinienne, ont été réalisées.

Les iPSC de patients générées à l'aide de la plateforme Cell X ont été déterminées comme étant pluripotentes via une analyse de carte de score et génétiquement stables via un caryotypage. Comme déterminé par immunomarquage et microscopie confocale, les iPSC générées à l’aide de la plateforme Cell X ont donné naissance à des organoïdes rétiniens impossibles à distinguer des organoïdes dérivés d’iPSC générées manuellement. De plus, 120 jours après la différenciation, l'analyse de séquençage de l'ARN unicellulaire a révélé que les cellules générées à l'aide de la plateforme Cell X étaient comparables à celles générées dans des conditions manuelles dans un laboratoire séparé.

Nous avons développé avec succès une plate-forme robotique de génération d'iPSC et des procédures opérationnelles standard pour la production de cellules précurseurs de photorécepteurs de haute qualité compatibles avec les bonnes pratiques de fabrication actuelles. Ce système permettra la production de qualité clinique d'iPSC pour le remplacement autologue des cellules rétiniennes.

Depuis la première greffe de rein réussie entre vrais jumeaux en 1954 [1], le domaine de la médecine régénérative est florissant. La transplantation d'organes solides compatibles HLA est désormais monnaie courante, sauvant des milliers de vies chaque année [2, 3]. Le succès de la transplantation d'organes solides peut en partie être attribué au fait que le tissu reste viable pendant une période prolongée après la récolte et qu'il est possible de rétablir les connexions fonctionnelles avec l'hôte via une combinaison de microchirurgie et de système nerveux périphérique (SNP). réinnervation. Contrairement aux organes périphériques, les tissus matures du système nerveux central (SNC) ne bénéficient pas des mêmes avantages. Plus précisément, les tissus du SNC subissent des dommages irréversibles quelques minutes après la perte de perfusion. De plus, en raison des propriétés environnementales et intrinsèques des cellules, la capacité des neurones matures du SNC à se régénérer est limitée. Par exemple, après une transplantation sous-rétinienne chez des souris dégénératives rétiniennes, des feuilles intactes de cellules photoréceptrices matures ne parviennent pas à étendre les axones ou à établir des connexions synaptiques avec les interneurones rétiniens de l'hôte [4]. En revanche, les cellules progénitrices rétiniennes en développement peuvent facilement s’intégrer à la rétine dystrophique de l’hôte après la transplantation [5]. Pour cette raison, nous et d’autres avons concentré notre attention sur le développement de stratégies de remplacement de cellules photoréceptrices basées sur des cellules souches pour le traitement des patients atteints de cécité dégénérative rétinienne [6,7,8,9,10,11,12,13,14,15 ,16,17,18,19,20,21,22,23].

Bien que les cellules progénitrices rétiniennes et les précurseurs des photorécepteurs postmitotiques soient à un stade de développement approprié pour une transplantation rétinienne [5, 24,25,26,27], ces cellules ne peuvent être récoltées qu'à partir de la rétine d'un donneur fœtal à un stade avancé, ce qui les rend à la fois éthiquement défavorables et difficiles. obtenir en nombre suffisant pour être cliniquement viable. Plutôt que d'isoler les cellules progénitrices rétiniennes d'un fœtus en développement, le domaine a concentré une grande partie de son attention sur le développement de protocoles conçus pour guider la différenciation des cellules souches pluripotentes en types de cellules souhaités [28,29,30,31,32,33, 34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44].