Grondige analyse van cellulaire heterogeniteit en maturiteit in humane iPSC-afgeleide hersenorganoïden en hartspiercellen.

Pluripotente stamcel (PSC) technologie wint enorm aan belang als een techniek om ziekten te modelleren en precisietherapieën te ontwikkelen. Toch beïnvloeden de immaturiteit en heterogeniteit van PSC-afgeleide celpopulaties de reproduceerbaarheid van experimenten en verhinderen ze hun routinegebruik voor vergelijkende en diagnostische studies van pathologische condities. Na het vaststellen van deze beperkingen in hun eigen onderzoek met humane geïnduceerde (hi)PSC, hebben de laboratoria voor Experimentele Hematologie, Cardiogenetica en Celbiologie en Histologie hun krachten gebundeld om een methodologie op punt te stellen die toelaat om celcultuurmodellen afgeleid van hiPSC grondig te fenotyperen tijdens hun ontwikkeling. Meer specifiek stellen wij als consortium voor om de differentiatiecondities te optimaliseren en analysemethodes te verfijnen, teneinde mature en gestandaardiseerde 2D en 3D modellen van hartspiercellen en hersenorganoïden te bekomen. High-throughput multi-electrode array analyses en live cell imaging van calcium en voltage indicatoren zullen gebruikt worden voor longitudinale follow-up en validatie van de functionele activiteit van de gedifferentieerde celpopulaties. In parallel zal de cellulaire heterogeniteit in kaart gebracht worden met behulp van kwantitatieve immunofluorescentie technieken en tanscriptoomanalyses. Correlatie van deze functionele en moleculaire resultaten zal ons in staat stellen een biomerker panel te ontwikkelen om de maturiteit van hiPSC-afgeleide hartspiercelmodellen en hersenorganoïden te bepalen. Finaal zullen we gedurende dit project meer reproduceerbare hiPSC-gebaseerde modellen ontwikkelen, inclusief een methode om enkel deze met de beste functionele maturiteit te selecteren, een essentiële voorwaarde voor ons toekomstig stamcelonderzoek met als doel neuro-inflammatoire en cardiogenetische aandoeningen te bestuderen en behandelen.

Trefwoorden:HARTSPIERCELLEN, STAMCELLEN

Disciplines:Weefselengineering, Stamcelbiologie