iPSC 生成を自動化して自家光受容細胞置換療法を可能にする

Journal of Translational Medicine volume 21、記事番号: 161 (2023) この記事を引用

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メトリクスの詳細

遺伝性網膜変性は、先進国における治癒不可能な視力喪失の主な原因です。 自家iPSC媒介光受容細胞置換は理論的には可能ですが、患者固有の治療薬のハイスループット並行生産を可能にするように設計された市販技術の欠如が臨床応用の妨げとなっています。

この研究では、臨床グレードの患者固有の iPSC の並行生産を可能にする Cell X 精密ロボット細胞培養プラットフォームの使用について説明します。 Cell X は ISO クラス 5 cGMP 準拠の密閉型無菌アイソレーター (Biospherix XVivo X2) 内に収容されており、線維芽細胞培養から iPSC 生成、クローン増殖、網膜分化までのすべての手順がそこで行われます。

Cell X プラットフォームを使用して生成された患者の iPSC は、スコアカード分析によって多能性であることが判明し、核型分析によって遺伝的に安定していることが判明しました。 免疫染色および共焦点顕微鏡によって確認されたように、Cell X プラットフォームを使用して生成された iPSC は、手動で生成された iPSC に由来するオルガノイドと区別できない網膜オルガノイドを生成しました。 さらに、分化後 120 日目の単一細胞 RNA シーケンス分析により、Cell X プラットフォームを使用して生成された細胞が、別の研究室で手動条件下で生成された細胞と同等であることが明らかになりました。

当社は、現在の適正製造基準と互換性のある高品質の光受容体前駆細胞を生産するためのロボット iPSC 生成プラットフォームと標準操作手順の開発に成功しました。 このシステムにより、自家網膜細胞置換用の臨床グレードの iPSC の生産が可能になります。

1954 年に一卵性双生児間の腎臓移植が初めて成功して以来 [1]、再生医療の分野は繁栄してきました。 HLA が一致した固形臓器の移植は現在では一般的であり、毎年何千人もの命が救われています [2、3]。 固形臓器移植の成功の一部は、組織が採取後長期間にわたって生存し続けること、および顕微手術と末梢神経系（PNS）の組み合わせによって宿主との機能的接続を再確立することが可能であるという事実に起因すると考えられます。再神経支配。 末梢器官とは異なり、中枢神経系 (CNS) の成熟組織には同じ利点が与えられません。 具体的には、CNS 組織は灌流が失われた後、数分以内に不可逆的な損傷を受けます。 さらに、環境特性と細胞固有の特性の両方により、成熟した CNS ニューロンの再生能力には限界があります。 たとえば、網膜変性マウスに網膜下移植後、成熟した光受容細胞の無傷のシートは軸索を伸長できず、宿主網膜介在ニューロンとのシナプス接続も形成できません[4]。 対照的に、発生中の網膜前駆細胞は、移植後にジストロフィーの宿主網膜と容易に統合することができます[5]。 このため、私たちと他の研究者は、網膜変性盲患者の治療のための幹細胞ベースの光受容細胞置換戦略の開発に焦点を当ててきました[6,7,8,9,10,11,12,13,14,15]。 、16、17、18、19、20、21、22、23]。

網膜前駆細胞および有糸分裂後光受容体前駆細胞は、網膜移植に適した発生段階にある[5、24、25、26、27]が、これらの細胞は後期段階の胎児ドナー網膜からのみ採取できるため、倫理的に不利かつ困難である。臨床的に実行可能な十分な数を得るために。 この分野では、発育中の胎児から網膜前駆細胞を単離するのではなく、多能性幹細胞を目的の細胞型に分化させるように設計されたプロトコールの開発に多くの注目が集まっている[28、29、30、31、32、33、 34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44]。