Создание гаплоидной линии нейральных стволовых клеток человека для геномного скрининга

Гаплоидные эмбриональные стволовые клетки (haESCs) созданы для многих видов. Дифференцированные гаплоидные клеточные линии млекопитающих отсутствуют из-за спонтанной диплоидизации во время дифференцировки, что препятствует проведению специфичных для линии скринингов.

Исследовательская группа поставила задачу получить гаплоидные нейральные стволовые клетки человека (haNSCs) для проведения таких скринингов. Исследование опубликовано в World Journal of Stem Cells.

Человеческие haNSCs дифференцировали из человеческих расширенных haESCs с помощью ингибитора пути ROCK Y27632 и ряда цитокинов для снижения диплоидизации. Нейрональную дифференцировку haNSCs провели для проверки их потенциала. Глобальный анализ экспрессии генов сравнил haNSCs с диплоидными NSCs и haESCs. Диплоидизацию расширенных haESCs и haNSCs оценили с помощью флуоресцентной активированной сортировки клеток. Генетические манипуляции и скрининг использовали для оценки значимости haNSCs как инструмента скрининга.

Человеческие haESCs в среде для расширенной плюрипотентности образовывали более компактные и мелкие колонии, имели более высокую эффективность нейральной дифференцировки, выживаемость и стабильность поддержания гаплоидного состояния. Эти характеристики эффективно способствовали получению haNSCs.

Эти человеческие haNSCs можно получать дифференцировкой, и они длительно сохраняют in vitro гаплоидность и мультипотентность к нейронам и глии. После трансфекции PiggyBac в геноме haNSCs обнаружили множественные сайты вставки, равномерно распределенные по всем хромосомам. Кроме того, после обработки клеток марганцем удалось получить список генов токсичности, индуцированной марганцем, что демонстрирует их полезность как инструмента генетического скрининга.

Это первое сообщение о созданной гаплоидной соматической клеточной линии человека с полным геномом, пролиферативной способностью и потенциалом нейральной дифференцировки, которая предоставляет клеточный ресурс для скрининга на рецессивное наследование и поиска мишеней для лекарств.