ES2633648T3 - Diferenciación de células madre embrionarias humanas - Google Patents
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Abstract
Un método in vitro para aumentar la expresión de NGN3 y NKX6.1 en una población de células que expresan marcadores característicos del linaje endocrino pancreático, que comprende las etapas de: a) cultivar las células madre pluripotenciales b) diferenciar las células madre pluripotenciales en células que expresan marcadores característicos del linaje endodérmico definitivo en un medio que comprende activina A, c) diferenciar las células que expresan marcadores característicos del linaje endodérmico definitivo en células que expresan marcadores característicos del linaje endodérmico pancreático, complementando el medio utilizado para diferenciar las células que expresan marcadores característicos del linaje endodérmico definitivo con un compuesto seleccionado del grupo que consiste en H-9, H-89, GF 109203X, HA-1004, PP2, PP1, wortmannina, SB-203580, SB-202190, tirfostina 25, tirfostina AG1478, tirfostina 46, GW 5074, kenpaulona, HNMPA, AG490, Y27632, y ML-7, y d) diferenciar las células que expresan marcadores característicos del linaje endodérmico pancreático en células que expresan marcadores característicos del linaje endocrino pancreático.
Description
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Diferenciacion de celulas madre embrionarias humanas
DESCRIPCION
Campo de la invencion
La presente invencion se refiere a metodos para estimular la diferenciacion de celulas madre pluripotenciales en celulas productoras de insulina. En particular, la presente invencion proporciona un metodo para aumentar la expresion de NGN3 y NKX6.1 en las poblaciones de celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endocrino pancreatico.
Antecedentes
Los avances en la terapia de reemplazo celular para la diabetes mellitus tipo I y la escasez de islotes de Langerhans trasplantables han centrado el interes en el desarrollo de fuentes de celulas productoras de insulina, o celulas p, apropiadas para el injerto. Un enfoque es la generacion de celulas p funcionales a partir de celulas madre pluripotenciales, tales como, por ejemplo, celulas madre embrionarias.
Durante el desarrollo embrionario de los vertebrados, una celula pluripotencial da lugar a un grupo de celulas que comprenden tres capas germinales (ectodermo, mesodermo y endodermo) en un proceso conocido como gastrulacion. Los tejidos tales como, por ejemplo, el tiroides, el timo, el pancreas, el intestino y el tngado, se desarrollara a partir del endodermo, a traves de una etapa intermedia. La etapa intermedia en este proceso es la formacion de endodermo definitivo. Las celulas definitivas del endodermo expresan una serie de marcadores, tales como, beta HNF3, GATA4, MIXL1, CXCR4 y SOX 17.
La formacion del pancreas surge de la diferenciacion de endodermo definitivo en el endodermo pancreatico. Las celulas del endodermo pancreatico expresan el gen homeobox duodenal-pancreatico, PDX1. En ausencia de PDX1, el pancreas no logra desarrollarse mas alla de la formacion de yemas ventrales y dorsales. Por tanto, la expresion de PDX1 marca una etapa cntica en la organogenesis pancreatica. El pancreas madura contiene, entre otros tipos de celulas, tejido exocrino y tejido endocrino. Los tejidos exocrinos y endocrinos surgen de la diferenciacion del endodermo pancreatico.
Las celulas que soportan las propiedades de las celulas de los islotes se han derivado in vitro, segun se ha informado, de celulas embrionarias de raton. Por ejemplo, Lumelsky et al. (Science 292:1389, 2001) senalan que la diferenciacion de las celulas madre de embriones de raton en estructuras secretoras de insulina es similar a la de los islotes pancreaticos. Soria et al. (Diabetes 49:157, 2000) senalan que las celulas secretoras de insulina derivadas de las celulas madre de embriones de raton normalizan la glucemia cuando se implantan en ratones con diabetes inducida por estreptozotocina.
En un ejemplo, Hori et al. (PNAS 99: 16105, 2002) divulgan que el tratamiento de las celulas madre de embriones de raton con inhibidores de la fosfoinositido 3-quinasa (LY294002) produjo celulas que se paredan a las celulas p.
En otro ejemplo, Blyszczuk et al. (PNAS 100:998, 2003) informan que la generacion de celulas productoras de insulina a partir de celulas madre de embriones de raton expresan constitutivamente Pax4.
Micallef et al. informan que el acido retinoico puede regular la implicacion de las celulas madre embrionarias en la formacion de endodermos pancreatico positivo para PDX1. El acido retinoico es el mas efectivo en la induccion de la expresion de PDX1 cuando se anade a cultivos el dfa 4 de la diferenciacion de la celula madre embrionaria, durante un penodo que se corresponde con el final de la gastrulacion en el embrion (Diabetes 54:301, 2005).
Miyazaki et al. informan que una lmea de celulas madre de embrion de raton sobreexpresa Pdx1. Sus resultados muestran que la expresion exogena de Pdx1 potencia claramente la expresion de insulina, somatostatina, glucoquinasa, neurogenina 3, p48, Pax6, and HNF6 en las celulas diferenciadas resultantes (Diabetes 53: 1030, 2004).
Skoudy et al. informan que la activina A (miembro de la superfamilia de TGF-p) regula por aumento la expresion de los genes pancreaticos exocrinos (p48 y amilasa) y de los genes endocrinos (Pdx1, insulina y glucagon) en celulas madre de embrion de raton. Se observo el maximo efecto utilizando actlvlna A 1 nM. Tambien se observo que el nivel de expresion de ARNm de insulina y Pdx1 no se vefa afectado por el acido retinoico; sin embargo, el tratamiento con FGF7 de 3nM dio como resultado un incremento en el nivel de la transcripcion de Pdx1 (Biochem. J. 379: 749.2004).
Shiraki et al. estudiaron los efectos de los factores de crecimiento que potencian espedficamente la diferenciacion de las celulas madre embrionarias en el interior de las celulas positivas para Pdx1. Observaron que la reproducibilidad de TGF-p2 produda una mayor proporcion de celulas positivas para PDX1 (Genes Cells. 2005 Jun; 10(6): 503-16.).
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Gordon et al. demostraron la induccion de celulas del endodermo [positiva]/ HNF3 beta [positiva] a partir de celulas madre de embriones de raton, en ausencia de suero y en presencia de actlvina, junto con un Inhibidor de la senalizacion de Wnt (documento US 2006/0003446A1).
Gordon et al. (PNAS, Vol. 103, pagina 16806, 2006) declara "se requirio la senalizacion simultanea de Wnt y TGF- beta/ nodal/ activina para la generacion de la lmea primitiva anterior."
Sin embargo, el desarrollo del modelo de celulas madre de embriones de raton puede no imitar exactamente el programa de desarrollo en mairnferos superiores como, por ejemplo, los seres humanos.
Thomson et al. aislaron celulas madre embrionarias de blastocltos humanos (Science 282:114, 1998). Al mismo tiempo, Gearhart y colaboradores derivaron lmeas de celulas germinales embrionarias humanas (hEG) a partir del tejido gonadal fetal (Shamblott et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95:13726, 1998). A diferencia de las celulas madre embrionarias de raton, a las que se puede impedir la diferenciacion simplemente mediante el cultivo con el factor inhibidor de la leucemia (LIF), las celulas madre embrionarias humanas deben conservarse en condiciones muy especiales (patente de Estados Unidos n.° 6.200.806; documento WO 99/20741; documento WO 01/51616).
D'Amour et al. describen la produccion de cultivos enriquecidos con endodermo definitivo derivado de celulas madre embrionarias de seres humanos en presencia de una elevada concentracion de actlvlna y baja de suero (Nature Biotechnology 2005). El transplante de estas celulas bajo la capsula renal de los ratones dio como resultado la diferenciacion en celulas mas maduras con las caractensticas de algunos organos endodermicos. Las celulas de endodermo definitivo derivado de celulas madre embrionarias pueden diferenciarse adicionalmente en celulas positivas para PDX1 tras la adicion de FGF1 (documento US 2005/266554A1).
D'Amour et al. (Nature Biotechnology - 24, 1392 - 1401 (2006)) indican: “Hemos desarrollado un proceso de diferenciacion que convierte las celulas madre embrionarias de humanos (hES) en celulas endocrinas capaces de sintetizar las hormonas pancreaticas: insulina, glucagon, somatostatina, polipeptido pancreatico y grelina. Este proceso imita la organogenesis pancreatica in vivo conduciendo las celulas a traves de vahas etapas que se parecen al endodermo definitivo, al endodermo del tubo intestinal, al endodermo pancreatico y al precursor endocrino, en ruta hacia las celulas que expresan hormonas endocrinas".
En otro ejemplo, Fisk et al. senalan un sistema para producir celulas de los islotes pancreaticos a partir de celulas madre embrionarias humanas (documento US2006/0040387A1). En este caso, la via de diferenciacion se dividio en tres etapas. Primero, las celulas madre embrionarias humanas se diferenciaron en endodermo utilizando una combinacion de butirato de sodio y activina A. A continuacion, se cultivaron las celulas con antagonistas de TGF-p, tal como Noggin combinado con EGF o beta-celulina para generar celulas positivas para PDX1. La diferenciacion terminal se indujo con nicotinamida.
En un ejemplo, Benvenistry et al. indica: "Concluimos que la sobreexpresion de PDX1 potenciaba la expresion de los genes pancreaticos enriquecidos, que la induccion de la expresion de insulina puede requerir senales adicionales que solo estan presentes in vivo" (Benvenistry et al, Stem Cells 2006; 24:1923-1930).
En otro ejemplo, Grapin-Botton et al indican: "La activacion temprana de Ngn3 indujo casi exclusivamente celulas [positivas] de glucagon al tiempo que agotaba la reserva de progenitores en el pancreas. Como de E11,5, los progenitores de PDX-1 se hicieron competentes para diferenciarse en celulas [positivas] de insulina y [positivas] de PP (Johansson KA et al, Developmental Cell 12, 457 - 465, marzo de 2007).
La expresion de NGN3 en celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico pancreatico puede reducir la capacidad de las celulas para diferenciarse adicionalmente en celulas que expresan insulina. Estudios previos han demostrado que las celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico pancreatico que expresan NGN3 son mas propensas a producir celulas que expresan glucagon que celulas que expresan insulina, cuando se someten a una mayor diferenciacion. Sin embargo, la expresion de NGN3 se requiere para formar celulas endocrinas pancreaticas, o celulas precursoras endocrinas pancreaticas (celulas que pueden formar, por ejemplo, glucagon, o celulas que expresan insulina). Por lo tanto, la regulacion temporal de NGN3 es importante para guiar el destino final de las celulas precursoras endocrinas pancreaticas hacia celulas que expresan insulina.
En consecuencia, sigue existiendo una necesidad significativa de desarrollar condiciones que permitan establecer lmeas de celulas madre pluripotenciales que puedan expandirse para abordar las necesidades clmicas actuales, al tiempo que retienen el potencial para su diferenciacion en celulas que expresan insulina. La presente invencion adopta un enfoque alternativo para mejorar la eficacia de la diferenciacion de celulas madre embrionarias humanas a celulas que expresan insulina, proporcionando un metodo para aumentar la expresion de NGN3 y NKX6.1 en celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endocrino pancreatico.
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SUMARIO
En una realizacion, la presente invencion proporciona un metodo para aumentar la expresion de NGN3 y NKX6.1 en una poblacion de celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endocrino pancreatico, que comprende las etapas de:
a) cultivar las celulas madre pluripotenciales
b) diferenciar las celulas madre pluripotenciales en celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico definitivo en un medio que comprende activita A,
c) diferenciar las celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico definitivo en celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico pancreatico, complementando el medio utilizado para diferenciar las celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico definitivo con un compuesto seleccionado del grupo que consiste en H-9, H-89, GF 109203X, HA-1004, PP2, PP1, LY 294002, wortmannina, SB-203580, SB-202190, tirfostina 25, tirfostina AG1478, tirfostina 46, GW 5074, kenpaulona, HNMPA, AG490, Y27632 y ML-7, y
d) diferenciar las celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico pancreatico en celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endocrino pancreatico.
En una realizacion, el medio usado para diferenciar las celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico pancreatico se complementa con un compuesto seleccionado del grupo que consiste en H-9, H-89, GF 109203X, HA-1004, PP2, PP1, LY 294002, wortmanina, SB-203580, SB-202190, Tirfostina 25, Tirfostina, AG1478, tirfostina 46, GW 5074, kenpaulona, HNMPA, AG490, Y27632 y ML-7.
DESCRIPCION DETALLADA
En aras de la claridad de la divulgacion, y no a modo de limitacion, la descripcion detallada de la invencion se divide en las subsecciones que describen o ilustran ciertas caractensticas, realizaciones o aplicaciones de la presente invencion.
Definiciones
Las celulas madre son celulas indiferenciadas definidas por su capacidad a nivel de una sola celula tanto para autorrenovarse como para diferenciarse para producir celulas descendientes, incluidas celulas progenitoras autorrenovantes, progenitoras no renovantes y celulas terminalmente diferenciadas. Las celulas madre tambien se caracterizan por su capacidad para diferenciarse in vitro en celulas funcionales de diversos linajes celulares a partir de multiples capas germinales (endodermo, mesodermo y ectodermo), asf como para dar lugar a los tejidos de multiples capas germinales despues del trasplante y para contribuir sustancialmente a la mayona, si no todos, los tejidos despues de inyectarse en blastocistos.
Las celulas madre se clasifican de acuerdo con su potencial de desarrollo como: (1) totipotenciales, que son capaces de dar lugar a todos los tipos de celulas embrionarias y extraembrionarias; (2) pluripotenciales, que significa que son capaces de dar lugar a todos los tipos de celulas embrionarias; (3) multipotenciales, que significa son capaces de dar lugar a un subconjunto de linajes celulares, pero todos dentro de un tejido, organo o sistema fisiologico concreto (por ejemplo, las celulas madre hematopoyeticas (HSC) pueden producir una descendencia que incluye HSC (autorrenovantes), progenitoras oligopotenciales limitadas a celulas sangumeas, y todos los tipos de celulas y elementos (por ejemplo, plaquetas) que son componentes normales de la sangre. (4) oligopotenciales, que significa que son capaces de dar lugar a un subconjunto mas restringido de linajes celulares que las celulas madre multipotenciales; y (5) unipotenciales, que significa que son capaces de dar lugar a un unico linaje celular (por ejemplo, celulas madre espermatogenicas).
La diferenciacion es el proceso mediante el cual una celula no especializada ("no comprometida") o menos especializada adquiere las caractensticas de una celula especializada, tal como, por ejemplo, una celula nerviosa o una celula muscular. Una celula diferenciada o inducida por diferenciacion es la que ha adquirido una posicion mas especializada ("comprometida") dentro del linaje de una celula. El termino “comprometida”, cuando se aplica al proceso de diferenciacion, se refiere a una celula que ha avanzado en la via de diferenciacion hasta un punto en la que, en circunstancias normales, continuara diferenciandose hasta un tipo de celula o subconjunto de tipos de celulas espedfico, y no puede, en circunstancias normales, diferenciarse a un tipo de celula diferente o volver a un tipo de celula menos diferenciada. Desdiferenciacion se refiere al proceso mediante el cual una celula vuelve a una posicion menos especializada (o comprometida) dentro del linaje de una celula. Tal como se utiliza en el presente documento, el linaje de una celula define la herencia de la celula, es decir, de que celulas procedfa y a que celulas puede dar lugar. El linaje de una celula coloca a la celula dentro de un esquema hereditario de desarrollo y diferenciacion. Un marcador espedfico de linaje se refiere a una caractenstica espedficamente asociada con el fenotipo de celulas de un linaje de interes y puede usarse para evaluar la diferenciacion de una celula no
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comprometida con el linaje de interes.
"Celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje de endodermo definitivo", o "celulas de Etapa 1", o "Etapa 1", como se usa en el presente documento, se refiere a celulas que expresan al menos uno de los siguientes marcadores: SOX17, GATA4, HNF3 beta, GSC, CER1, Nodal, FGF8, Brachyury, protema homeobox similar a Mix, FGF4 CD48, eomesodermina (EOMES), DKK4, FGF17, GATA6, CXCR4, C-Kit, CD99 o OTX2. Las celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico definitivo incluyen celulas precursoras de lmea primitiva, celulas de lmea primitiva, celulas del mesoendodermo y celulas de endodermo definitivo.
"Celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje de endodermo pancreatico", como se usa en el presente documento, se refiere a celulas que expresan al menos uno de los siguientes marcadores: PDX1, HNF1 beta, PTF1 alfa, HNF6, NKX6.1, o HB9. Las celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje del endodermo pancreatico incluyen celulas de endodermo pancreatico, celulas de tubo intestinal primitivo y celulas de intestino anterior posterior.
“Endodermo definitivo", como se usa en el presente documento, se refiere a celulas que llevan las caractensticas de las celulas derivadas de la epiblasto durante la gastrulacion y que forman el tracto gastrointestinal y sus derivados. Las celulas del endodermo definitivo expresan los siguientes marcadores: HNF3 beta, GATA4, SOX17, Cerberus, OTX2, goosecoid, C-Kit, CD99 y MIXL1.
“Marcadores", como se usa en el presente documento, son las moleculas de acido nucleico o polipeptfdicas que se expresan diferencialmente en una celula de interes. En este contexto, la expresion diferencial significa un aumento del nivel de un marcador positivo y una disminucion del nivel de un marcador negativo. El nivel detectable del marcador acido nucleico o polipeptido es suficientemente mas alto o mas bajo en las celulas de interes en comparacion con otras celulas, de tal manera que la celula de interes puede identificarse y distinguirse de otras celulas utilizando cualquiera de una variedad de metodos conocidos en la tecnica.
"Celula pancreatica endocrina" o "celula que expresa hormona pancreatica", como se usa en el presente documento, se refiere a una celula capaz de expresar al menos una de las siguientes hormonas: insulina, glucagon, somatostatina y polipeptido pancreatico.
Aislamiento, expansion y cultivo de celulas madre pluripotenciales
Caracterizacidn de celulas madre pluripotenciales
Las celulas madre pluripotenciales pueden expresar uno o mas de los antfgenos embrionarios espedficos de la etapa (SSEA) 3 y 4, y marcadores detectables usando los anticuerpos designados Tra-1- 60 y Tra-1-81 (Thomson et al., Science 282:1145, 1998). La diferenciacion de las celulas madre pluripotenciales in vitro da como resultado la perdida de expresion de SSEA-4, Tra 1-60 y Tra 1-81 (si esta presente) y el aumento de expresion de SSEA-1. Las celulas madre pluripotenciales no diferenciadas tienen, tfpicamente, actividad de fosfatasa alcalina, que puede detectarse mediante la fijacion de las celulas con paraformaldel'ndo al 4 % y, despues, desarrollando con Vector Red como sustrato, como describe el fabricante (Vector Laboratories, Burlingame Calif.). Las celulas madre pluripotenciales no diferenciadas tambien expresan tfpicamente OCT4 y TERT, segun lo detectado mediante RT- PCR.
Otro fenotipo deseable de celulas madre pluripotenciales propagadas es un potencial de diferenciarse en celulas de las tres capas germinales: tejidos de endodermo, mesodermo y ectodermo. Pluripotencia de las celulas madre pluripotenciales se puede confirmar, por ejemplo, mediante la inyeccion de celulas en ratones con inmunodeficiencia combinada severa (SCID), fijando los teratomas que se forman usando 4 % de paraformaldel'ndo y, despues, examinandolos histologicamente para detectar evidencia de tipos de celulas de las tres capas germinales. Como alternativa, la pluripotencia se puede determinar mediante la creacion de cuerpos embrioides y la evaluacion de los cuerpos embrioides para determinar la presencia de marcadores asociados con las tres capas germinales.
Las lmeas de celulas madre pluripotenciales propagadas pueden cariotiparse utilizando una tecnica de bandas G estandar y se comparan con los cariotipos publicados de las especies de primates correspondientes. Es deseable obtener celulas que tienen un "cariotipo normal", lo que significa que las celulas son euploides, en las que todos los cromosomas humanos estan presentes y no estan alterados de forma notable.
Fuentes de celulas madre pluripotenciales
Los tipos de celulas madre pluripotenciales incluyen lmeas establecidas de celulas pluripotenciales derivadas de tejido formado despues de la gestacion, incluyendo tejido preembrionario (tal como, por ejemplo, un blastocisto), tejido embrionario o tejido fetal tomado en cualquier momento durante la gestacion, tfpicamente, pero no necesariamente, antes de aproximadamente 10-12 semanas de gestacion. Ejemplos no limitantes son lmeas establecidas de celulas madre embrionarias humanas o celulas germinales embrionarias humanas, tales como, por ejemplo, las lmeas de celulas madre embrionarias humanas H1, H7 y H9 (WiCell). Tambien se describe el uso de las
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composiciones de la presente divulgacion durante el establecimiento o estabilizacion inicial de dichas celulas, en cuyo caso las celulas fuente senan celulas pluripotenciales primarias ex^das directamente de los tejidos fuente. Tambien se describen celulas tomadas de una poblacion de celulas madre pluripotenciales ya cultivadas en ausencia de celulas alimentadoras. Tambien se describen lmeas mutantes de celulas madre embrionarias humanas, tales como, por ejemplo, BG01v (BresaGen, Athens, GA).
Las celulas madre embrionarias humanas descritas pueden prepararse como describen Thomson et al. (patente de Estados Unidos n.° 5.843.780; Science 282:1145, 1998; Curr. Top. Dev. Biol. 38:133 ff., 1998; Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 92:7844, 1995).
Cultivo de celulas madre pluripotenciales
En una realizacion, las celulas madre pluripotenciales se cultivan tfpicamente sobre una capa de celulas alimentadoras que soportan las celulas madre pluripotenciales de varias maneras. Como alternativa, las celulas madre pluripotenciales se cultivan en un sistema de cultivo que esta esencialmente libre de celulas alimentadoras, pero, no obstante, apoya la proliferacion de celulas madre pluripotenciales sin experimentar una diferenciacion sustancial. El crecimiento de celulas madre pluripotenciales en cultivos libres de alimentacion sin diferenciacion se soporta utilizando un medio acondicionado por cultivo previo con otro tipo celular. Como alternativa, el crecimiento de celulas madre pluripotenciales en cultivo libre de alimento sin diferenciacion se soporta utilizando un medio qmmicamente definido.
Por ejemplo, Reubinoff et al (Nature Biotechnology 18: 399 - 404 (2000)) y Thompson et al (Science 6 November 1998: Vol. 282. no. 5391, pp. 1145 - 1147) divulgan el cultivo de lmeas de celulas madre pluripotenciales de blastocistos humanos usando una capa de celulas de alimentacion de fibroblastos embrionarios de raton.
Richards et al, (Stem Cells 21: 546-556, 2003) evaluaron un panel de 11 capas de celulas alimentadoras de adultos humanos, fetales y neonatal neonatales n para determinar su capacidad para soportar el cultivo de celulas madre pluripotenciales humanas. Richards et al, indica: "Las lmeas de celulas madre embrionarias humanas cultivadas en los alimentadoras de fibroblastos de piel adultos conservan la morfologfa de las celulas madre embrionarias humanas y siguen siendo pluripotenciales".
El documento US20020072117 divulga lmeas celulares que producen medios que soportan el crecimiento de celulas madre pluripotenciales de primates en cultivo libre de alimentacion. Las lmeas celulares empleadas son lmeas de celulas mesenquimatosas y similares a fibroblastos obtenidas a partir de tejido embrionario o diferenciadas de celulas madre embrionarias. El documento US20020072117 tambien divulga el uso de las lmeas celulares como una capa de celulas de alimentacion primaria.
En otro ejemplo, Wang et al (Stem Cells 23: 1221-1227, 2005) divulga metodos para el crecimiento a largo plazo de celulas madre pluripotenciales humanas en capas celulares de alimentacion derivadas de celulas madre embrionarias humanas.
En otro ejemplo, Stojkovic et al (Stem Cells 2005 23: 306-314, 2005) divulgan un sistema de celulas de alimentacion derivado de la diferenciacion espontanea de celulas madre embrionarias humanas.
En un ejemplo adicional, Miyamoto et al (Stem Cells 22: 433-440, 2004) divulgan una fuente de celulas alimentadoras obtenidas de placenta humana.
Amit et al (Biol. Reprod 68: 2150-2156, 2003) divulga una capa de celulas de alimentacion derivada de prepucio humano.
En otro ejemplo, Inzunza et al (Stem Cells 23: 544-549, 2005) divulgan una capa de celulas de alimentacion derivadas de fibroblastos de prepucio posnatal humano.
El documento US6642048 divulga medios que soportan el crecimiento de celulas madre pluripotenciales de primates (pPS) en cultivo libre de alimentacion y lmeas celulares utiles para la produccion de tales medios. El documento US6642048 indica: “Esta invencion incluye lmeas celulares mesenquimatosas y similares a fibroblastos obtenidas de tejido embrionario o diferenciadas de celulas madre embrionarias. Los metodos para derivar tales lmeas celulares, medios de procesamiento y celulas madre en crecimiento utilizando los medios acondicionados se describen e ilustran en la presente divulgacion.”
En otro ejemplo, el documento WO2005014799 divulga medio acondicionado para el mantenimiento, proliferacion y diferenciacion de celulas de mairnfero. El documento WO2005014799 indica: "El medio de cultivo producido de acuerdo con la presente invencion esta acondicionado por la actividad de secrecion celular de celulas murinas, en particular, los hepatocitos transgenicos diferenciados e inmortalizados, denominados MMH (hepatocito murino Met)".
En otro ejemplo, Xu et al (Stem Cells 22: 972-980, 2004) divulga un medio condicionado obtenido a partir de
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derivados de celulas madre embrionarias humanas que se han modificado geneticamente para sobreexpresar transcriptasa inversa de telomerasa humana.
En otro ejemplo, el documento US20070010011 divulga un medio de cultivo qmmicamente definido para el mantenimiento de celulas madre pluripotenciales.
Un sistema de cultivo alternativo emplea un medio exento de suero suplementado con factores de crecimiento capaces de estimular la proliferacion de celulas madre embrionarias. Por ejemplo, Cheon et al (BioReprod DOI: 10,1095/biolreprod. 105,046870, October 19, 2005) divulgan un sistema de cultivo sin alimentador, sin suero, en el que se mantienen las celulas madre embrionarias en un medio de reemplazo de suero (SR) sin acondicionar suplementado con diferentes factores de crecimiento capaces de desencadenar la autorrenovacion de celulas madre embrionarias.
En otro ejemplo, Levenstein et al (Stem Cells 24: 568-574, 2006) divulgan metodos para el cultivo a largo plazo de celulas madre embrionarias humanas en ausencia de fibroblastos o medio acondicionado, utilizando medios suplementados con bFGF.
En otro ejemplo, el documento US20050148070 divulga un metodo para cultivar celulas madre embrionarias humanas en medios definidos sin suero y sin celulas alimentadoras de fibroblastos, comprendiendo el metodo: cultivar las celulas madre en un medio de cultivo que contiene albumina, aminoacidos, vitaminas, minerales, al menos uno de transferrina o sustituto de transferrina, al menos una insulina o sustituto de insulina, el medio de cultivo esencialmente libre de suero fetal de mairnfero y que contiene al menos aproximadamente 100 ng / ml de un factor de crecimiento de fibroblastos capaz de activar un receptor de senalizacion del factor de crecimiento de fibroblastos, en el que el factor de crecimiento se suministra a partir de una fuente distinta de una capa alimentadora de fibroblastos, soportando la proliferacion de celulas madre en un estado indiferenciado sin celulas alimentadoras o medio acondicionado.
En otro ejemplo, el documento US20050233446 divulga un medio definido util en el cultivo de celulas madre, incluyendo celulas madre primordiales de primate no diferenciadas. En solucion, el medio es sustancialmente isotonico en comparacion con las celulas madre que se estan cultivando. En un cultivo dado, el medio particular comprende un medio base y una cantidad de cada uno de bFGF, insulina y acido ascorbico necesarios para soportar el crecimiento sustancialmente indiferenciado de las celulas madre primordiales.
En otro ejemplo, el documento US6800480 indica "En una realizacion, se proporciona un medio de cultivo celular para cultivar celulas madre primordiales derivadas de primates en un estado sustancialmente indiferenciado, que incluye un medio basico de baja presion osmotica y niveles bajos de endotoxina, que es eficaz para soportar el crecimiento de celulas madre primordiales derivadas de primates. El medio basico se combina con un suero nutriente eficaz para soportar el crecimiento de celulas madre primordiales derivadas de primates y un sustrato seleccionado del grupo que consiste en celulas alimentadoras y un componente de matriz extracelular derivado de celulas alimentadoras. El medio incluye ademas aminoacidos no esenciales, un antioxidante, y un primer factor de crecimiento seleccionado del grupo que consiste en nucleosidos y una sal de piruvato.”
En otro ejemplo, el documento US20050244962 indica: En un aspecto, la invencion proporciona un metodo para cultivar celulas madre embrionarias de primate. Se cultivan las celulas madre en un cultivo esencialmente libre de suero fetal de marnffero (preferiblemente, tambien esencialmente libre de cualquier suero animal) y en presencia de factor de crecimiento de fibroblastos que se suministra a partir de una fuente que distinta de solo la capa alimentadora de fibroblastos. En una forma preferida, la capa alimentadora de fibroblastos, previamente requerida para sostener un cultivo de celulas madre, se hace innecesaria mediante la adicion de suficiente factor de crecimiento de fibroblastos.
En un ejemplo adicional, el documento WO2005065354 describe un medio de cultivo isotonico definido que esta esencialmente libre de alimentacion y exento de suero, que comprende: a. un medio basal; b. una cantidad de bFGF suficiente para soportar el crecimiento de celulas madre de mamffero sustancialmente indiferenciadas; c. una cantidad de insulina suficiente para soportar el crecimiento de celulas madre de mamffero sustancialmente indiferenciadas; y d. una cantidad de acido ascorbico suficiente para soportar el crecimiento de celulas madre de mamfferos sustancialmente indiferenciadas.
En otro ejemplo, el documento WO2005086845 describe un metodo para el mantenimiento de una celula madre indiferenciada, comprendiendo dicho metodo exponer una celula madre a un miembro de la familia de protemas del factor de crecimiento transformante-beta (TGF-p), un miembro de la familia de protemas del factor de crecimiento de fibroblastos FGF), o nicotinamida (NIC) en una cantidad suficiente para mantener la celula en un estado indiferenciado durante un tiempo suficiente para conseguir el resultado deseado.
Las celulas madre pluripotenciales pueden sembrarse sobre un sustrato de cultivo adecuado. En una realizacion, el sustrato de cultivo adecuado es un componente de matriz extracelular, tal como, por ejemplo, los derivados de la membrana basal o que pueden formar parte de los acoplamientos receptor de la molecula de adhesion-ligando. En
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una realizacion, el sustrato de cultivo adecuado es MATRIGEL® (Becton Dickinson). MATRIGEL® es una preparacion soluble de celulas tumorales Engelbreth-Holm Swarm que se gelifican a temperatura ambiente para formar una membrana basal reconstituida.
Otros componentes de la matriz extracelular y mezclas de componentes son adecuados como alternativa. Dependiendo del tipo de celulas que se proliferan, esto puede incluir laminina, fibronectina, proteoglicano, entactina, sulfato de heparano y similares, solos o en diversas combinaciones.
Las celulas madre pluripotenciales pueden sembrarse en placas sobre el sustrato en una distribucion adecuada y en presencia de un medio que estimula la supervivencia, propagacion y retencion de las caracteristicas deseables. Todas estas caractensticas se benefician de una atencion cuidadosa a la distribucion de la siembra y pueden ser facilmente determinadas por un experto en la tecnica.
Pueden prepararse medios de cultivo adecuados a partir de los siguientes componentes, tales como, por ejemplo, el medio de Eagle modificado por Dulbecco (DMEM), Gibco n.° 11965-092; medio de Eagle modificado por Dulbecco Knockout (KO DMEM), Gibco n.° 10829-018; medio basal de Ham F12/50 % DMEM; L-glutamina ; 200 mM, Gibco n.° 15039-027; solucion de aminoacidos no esenciales, Gibco 11140-050; p-mercaptoetanol, Sigma n.° M7522; factor de crecimiento de fibroblastos basicos recombinantes humanos (bFGF), Gibco n.° 13256-029.
Formacion de una poblacion de celulas que expresan marcadores caracteristicos del linaje endocrino pancreatico con una expresion incrementada de NGN3 y NKX6.1
En una realizacion, la presente invencion proporciona un metodo para aumentar la expresion de NGN3 y NKX6.1 en una poblacion de celulas que expresan marcadores caracteristicos del linaje endocrino pancreatico, que comprende las etapas de:
a) cultivar las celulas madre pluripotenciales
b) diferenciar las celulas madre pluripotenciales en celulas que expresan marcadores caracteristicos del linaje endodermico definitivo en un medio que comprende activina A,
c) diferenciar las celulas que expresan marcadores caracteristicos del linaje endodermico definitivo en celulas que expresan marcadores caracteristicos del linaje endodermico pancreatico, complementando el medio utilizado para diferenciar las celulas que expresan marcadores caracteristicos del linaje endodermico definitivo con un compuesto seleccionado del grupo que consiste en H-9, H-89, GF 109203X, HA-1004, PP2, PP1, LY 294002, wortmanina, SB-203580, SB-202190, tirfostina 25, tirfostina AG1478, tirfostina 46, GW 5074, kenpaulona, HNMPA, AG490, Y27632 y ML-7, y
d) diferenciar las celulas que expresan marcadores caracteristicos del linaje endodermico pancreatico en celulas que expresan marcadores caracteristicos del linaje endocrino pancreatico.
Diferenciacion de las celulas madre pluripotenciales en celulas que expresan marcadores caracteristicos del linaje endodermico definitivo
La formacion de celulas que expresan marcadores caracteristicos del linaje endodermico definitivo se puede determinar determinando la presencia de los marcadores antes y despues de seguir un protocolo particular. Las celulas madre pluripotenciales ripicamente no expresan tales marcadores. Por lo tanto, la diferenciacion de las celulas pluripotenciales se detecta cuando las celulas comienzan a expresarlos.
Las celulas madre pluripotenciales pueden diferenciarse en celulas que expresan marcadores caracteristicos del linaje endodermico definitivo por cualquier metodo conocido en la materia o por cualquier metodo propuesto en la presente invencion.
Por ejemplo, las celulas madre pluripotenciales pueden diferenciarse en celulas que expresan marcadores
caracteristicos del linaje endodermico definitivo de acuerdo con los metodos descritos en D'Amour et al, Nature
Biotechnology 23, 1534 - 1541 (2005).
Por ejemplo, las celulas madre pluripotenciales pueden diferenciarse en celulas que expresan marcadores caracteristicos del linaje endodermico definitivo de acuerdo con los metodos descritos en Shinozaki et al, Development 131, 1651 - 1662 (2004).
Por ejemplo, las celulas madre pluripotenciales pueden diferenciarse en celulas que expresan marcadores caracteristicos del linaje endodermico definitivo de acuerdo con los metodos descritos en McLean et al, Stem Cells 25, 29 - 38 (2007).
Por ejemplo, las celulas madre pluripotenciales pueden diferenciarse en celulas que expresan marcadores
caracteristicos del linaje endodermico definitivo de acuerdo con los metodos descritos en D'Amour et al, Nature
Biotechnology 24, 1392 -1401 (2006).
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Por ejemplo, las celulas madre pluripotenciales pueden diferenciarse en celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico definitivo cultivando las celulas madre pluripotenciales en medio que contiene activina A en ausencia de suero, cultivando a continuacion las celulas con activina A y suero y, despues, luego cultivando las celulas con activina A y suero de una concentracion diferente. Un ejemplo de este metodo se describe en Nature Biotechnology 23, 1534 - 1541 (2005).
Por ejemplo, las celulas madre pluripotenciales pueden diferenciarse en celulas que expresan marcadores
caractensiicos del linaje endodermico definitivo cultivando las celulas madre pluripotenciales en medio que contiene activina A en ausencia de suero, cultivando a continuacion las celulas con activina A y suero de otra concentracion. Un ejemplo de este metodo se describe en D' Amour et al, Nature Biotechnology, 2005.
Por ejemplo, las celulas madre pluripotenciales pueden diferenciarse en celulas que expresan marcadores
caractensticos del linaje endodermico definitivo cultivando las celulas madre pluripotenciales en medio que contiene activina A y un ligando Wnt en ausencia de suero, eliminando a continuacion el ligando Wnt y cultivando las celulas con activina A y suero. Un ejemplo de este metodo se describe en Nature Biotechnology 24, 1392 - 1401 (2006).
Por ejemplo, las celulas madre pluripotenciales pueden diferenciarse en celulas que expresan marcadores
caractensticos del linaje endodermico definitivo tratando las celulas madre pluripotenciales de acuerdo con los metodos descritos en la solicitud de patente de Estados Unidos N.° 11/736.908, cedida a LifeScan, Inc.
Por ejemplo, las celulas madre pluripotenciales pueden diferenciarse en celulas que expresan marcadores
caractensticos del linaje endodermico definitivo tratando las celulas madre pluripotenciales de acuerdo con los metodos descritos en la solicitud de patente de Estados Unidos N.° 11/779.311, cedida a LifeScan, Inc.
Por ejemplo, las celulas madre pluripotenciales pueden diferenciarse en celulas que expresan marcadores
caractensticos del linaje endodermico definitivo tratando las celulas madre pluripotenciales de acuerdo con los metodos descritos en la solicitud de patente de Estados Unidos N.° 60/990.529.
Por ejemplo, las celulas madre pluripotenciales pueden diferenciarse en celulas que expresan marcadores
caractensticos del linaje endodermico definitivo tratando las celulas madre pluripotenciales de acuerdo con los metodos descritos en la solicitud de patente de Estados Unidos N.° 61/076.889.
Por ejemplo, las celulas madre pluripotenciales pueden diferenciarse en celulas que expresan marcadores
caractensticos del linaje endodermico definitivo tratando las celulas madre pluripotenciales de acuerdo con los metodos descritos en la solicitud de patente de Estados Unidos N.° 61/076.900.
Por ejemplo, las celulas madre pluripotenciales pueden diferenciarse en celulas que expresan marcadores
caractensticos del linaje endodermico definitivo tratando las celulas madre pluripotenciales de acuerdo con los metodos descritos en la solicitud de patente de Estados Unidos N.° 61/076.908.
Por ejemplo, las celulas madre pluripotenciales pueden diferenciarse en celulas que expresan marcadores
caractensticos del linaje endodermico definitivo tratando las celulas madre pluripotenciales de acuerdo con los metodos descritos en la solicitud de patente de Estados Unidos N.° 61/076.915.
Diferenciacidn de las celulas que expresan marcadores caracteristicos del linaje endodermico definitivo en celulas que expresan marcadores caracteristicos del linaje de endodermo pancreatico
Las celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico definitivo pueden diferenciarse en celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico pancreatico por cualquier metodo en la tecnica o por cualquier metodo propuesto en la presente invencion.
Por ejemplo, las celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico definitivo pueden diferenciarse en celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico pancreatico de acuerdo con los metodos divulgados en D'Amour et al., Nature Biotechnol. 24:1392-1401, 2006.
Por ejemplo, las celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico definitivo se diferencian adicionalmente en celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico pancreatico, tratando las celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico definitivo con un factor de crecimiento de fibroblastos y el inhibidor de la via de senalizacion hedgehog KAAD-ciclopamina, eliminando despues el medio que contiene el factor de crecimiento de fibroblastos y KAAD-ciclopamina y, posteriormente, cultivando las celulas en medio que contiene acido retinoico, un factor de crecimiento de fibroblastos y KAAD-ciclopamina. Un ejemplo de este metodo se describe en Nature Biotechnology 24, 1392 - 1401 (2006).
En un aspecto de la presente invencion, las celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico definitivo se diferencian adicionalmente en celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico pancreatico, tratando las celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico definitivo con
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acido retinoico y al menos una factor de crecimiento de fibroblastos durante un periodo de tiempo, de acuerdo con los metodos descritos en la solicitud de patente de Estados Unidos n.° 11/736.908, asignado a LifeScan, Inc.
En un aspecto de la presente invencion, las celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico definitivo se diferencian adicionalmente en celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico pancreatico, tratando las celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico definitivo con acido retinoico y al menos una factor de crecimiento de fibroblastos durante un periodo de tiempo, de acuerdo con los metodos descritos en la solicitud de patente de Estados Unidos n.° 11/779.311, asignado a LifeScan, Inc.
En un aspecto de la presente invencion, las celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico definitivo se diferencian adicionalmente en celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermo pancreatico, tratando las celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico definitivo de acuerdo con los metodos divulgados en la solicitud de patente n.° de serie 60 / 990.529.
La eficacia de la diferenciacion puede determinarse exponiendo una poblacion de celulas tratadas a un agente (tal como un anticuerpo) que reconozca espedficamente un marcador de protema expresado por celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico definitivo.
Los metodos para evaluar la expresion de marcadores de protemas y acidos nucleicos en celulas cultivadas o aisladas son convencionales en la tecnica. Estos incluyen la reaccion en cadena de la polimerasa con transcriptasa inversa cuantitativa (RT-PCR), transferencias de tipo Northern, hibridacion in situ (vease, por ejemplo, Current Protocols in Molecular Biology (Ausubel et al., eds. 2001 suplemento)), e inmunoensayos, tales como analisis inmunohistoqmmico del material seccionado, transferencia de de tipo Western, para marcadores que son accesibles en celulas intactas, tal como analisis por citometna de flujo (FACS) (vease, por ejemplo, Harlow y Lane, Using Antibodies: A Laboratory Manual, New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press (1998)).
Las caractensticas de las celulas madre pluripotenciales son bien conocidas por los expertos en la tecnica y siguen identificandose caractensticas adicionales de las celulas madre pluripotenciales. Los marcadores de las celulas madre pluripotenciales incluyen, por ejemplo, la expresion de uno o mas de los siguientes: ABCG2, cripto, FOXD3, CONNEXINa43, Connexina45, OCT4, SOX2, Nanog, hTERT, UTF1, ZFP42, SSEA-3, SSEA-4, Tra 1-60, Tra 1-81.
Despues de tratar las celulas madre pluripotenciales con los metodos de la presente invencion, las celulas diferenciadas pueden purificarse exponiendo una poblacion de celulas tratadas a un agente (tal como un anticuerpo) que reconozca espedficamente un marcador de protema, tal como CXCR4, expresado por celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico definitivo. Se divulgan celulas madre pluripotenciales que incluyen, por ejemplo, la lmea de celulas madre embrionarias humanas H9 (codigo NIH: WA09), la lmea de celulas madre embrionarias humanas H1 (codigo NIH: WA01), la lmea de celulas madre embrionarias humanas H7 (codigo NIH: WA07) y la lmea de celulas madre embrionarias humanas SA002 (Cellartis, Suecia).
Son adecuadas para su uso en la presente invencion las celulas que expresan al menos uno de los siguientes marcadores caractensticos de celulas pluripotenciales: ABCG2, cripto, CD9, FOXD3, CONNEXINA43, CONNEXINA45, OCT4, SOX2, Nanog, hTERT, UTF1, ZFP42, SSEA-3, SSEA-4, Tra 1-60 y Tra 1-81.
Los marcadores caractensticos del linaje endodermico definitivo se seleccionan del grupo que consiste en SOX17, GATA4, HNF3 beta, GSC, CER1, Nodal, FGF8, Brachyury, protema homeobox similar a Mix, FGF4 CD48, eomesodermina (EOMES), DKK4, FGF17, GATA6, CXCr4, C-Kit, CD99 y OTX2. Es adecuada para su uso en la presente invencion una celula que expresa al menos uno de los marcadores caractensticos del linaje endodermico definitivo. En un aspecto de la presente invencion, una celula que expresa marcadores caractensticos del linaje endodermico definitivo es una celula precursora lmeas primitivas. En un aspecto alternativo, una celula que expresa marcadores caractensticos del linaje de endodermo definitivo es una celula del mesoendodermo. En un aspecto alternativo, una celula que expresa marcadores caractensticos del linaje de endodermo definitivo es una celula del endodermo definitiva.
Los marcadores caractensticos del linaje del endodermo pancreatico se seleccionan del grupo que consiste en PDX1, HNF1 beta, PTF1 alpha, HNF6, HB9 y PROX1. Es adecuada para su uso en la presente invencion una celula que expresa al menos uno de los marcadores caractensticos del linaje endodermico pancreatico. En un aspecto de la presente invencion, una celula que expresa marcadores caractensticos del linaje endodermico pancreatico es una celula del endodermo pancreatico.
En una realizacion, las celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico pancreatico se diferencian aun mas en celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endocrino pancreatico. La presente invencion proporciona metodos para aumentar la expresion de NGN3 y NKX6.1 en las poblaciones de celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endocrino pancreatico.
El aumento de la expresion de NGN3 y NKX6.1 en poblaciones de celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endocrino pancreatico puede conseguirse tratando las celulas que expresan marcadores que expresan
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marcadores caractensticos del linaje endodermico definitivo con un compuesto seleccionado del grupo que consiste en H-9, H-89, GF 109203X, HA-1004, PP2, PP1, LY 294002, wortmannina, SB-203580, SB-202190, tirfostina 25, tirfostina AG1478, tirfostina 46, GW 5074, kenpaulona, HNMPA, AG490, Y27632 y ML-7. Alternativamente, el aumento de la expresion de NGN3 y NKX6.1 en poblaciones de celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endocrino pancreatico se puede lograr tratando las celulas que expresan marcadores que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermo pancreatico con un compuesto seleccionado del grupo que consiste en H-9, H-89, GF 109203X, HA-1004, PP2, PP1, LY 294002, wortmannina, SB-203580, SB-202190, tirfostina 25, tirfostina AG1478, tirfostina 46, GW 5074, kenpaulona, HNMPA, AG490, Y27632 y ML-7.
En el caso en el que las celulas que expresan marcadores que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico definitivo se tratan con un compuesto seleccionado del grupo que consiste en X, Y y Z, las celulas se tratan suplementando el medio usado para diferenciar las celulas en celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico pancreatico con un compuesto seleccionado del grupo que consiste en H-9, H-89, GF 109203X, HA-1004, PP2, PP1, LY 294002, wortmannina, SB-203580, SB-202190, tirfostina 25, tirfostina AG1478, tirfostina 46, GW 5074, kenpaulona, HNMPA, AG490, Y27632 y ML-7.
En el caso en el que las celulas que expresan marcadores que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico pancreatico se tratan con un compuesto seleccionado del grupo que consiste en X, Y y Z, las celulas se tratan suplementando el medio usado para diferenciar las celulas en celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endocrino pancreatico con un compuesto seleccionado del grupo que consiste en H-9, H- 89, GF 109203X, HA-1004, PP2, PP1, LY 294002, wortmannina, SB-203580, SB-202190, tirfostina 25, tirfostina AG1478, tirfostina 46, GW 5074, kenpaulona, HNMPA, AG490, Y27632 y ML-7.
Diferenciacidn de celulas que expresan marcadores caracteristicos del linaje endodermico pancreatico en celulas que expresan marcadores caracteristicos del linaje endocrino pancreatico con una expresion aumentada de NGN3 y NKX6.1
Las celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico pancreatico pueden diferenciarse en celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endocrino pancreatico por cualquier metodo en la tecnica o por cualquier metodo propuesto en la presente invencion.
Por ejemplo, las celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico pancreatico obtenidas de acuerdo con los metodos de la presente invencion se diferencian adicionalmente en celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endocrino pancreatico, cultivando las celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico pancreatico en medio que contiene exendina 4, retirando a continuacion el medio que contiene exendina 4 y cultivando posteriormente las celulas en medio que contiene exendina 1, IGF-1 y HGF. Un ejemplo de este metodo se describe en D' Amour et al, Nature Biotechnology, 2006.
Por ejemplo, las celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico pancreatico obtenidas de acuerdo con los metodos de la presente invencion se diferencian adicionalmente en celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endocrino pancreatico, cultivando las celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico pancreatico en medio que contiene DAPT (Sigma-Aldrich, MO) y exendina 4. Un ejemplo de este metodo se divulga en D 'Amour et al, Nature Biotechnology, 2006.
Por ejemplo, las celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico pancreatico obtenidas de acuerdo con los metodos de la presente invencion se diferencian adicionalmente en celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endocrino pancreatico, cultivando las celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico pancreatico en medio que contiene exendina 4. Un ejemplo de este metodo se divulga en D 'Amour et al, Nature Biotechnology, 2006.
Por ejemplo, las celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico pancreatico obtenidas de acuerdo con los metodos de la presente invencion se diferencian adicionalmente en celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endocrino pancreatico, tratando las celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico pancreatico con un factor que inhibe la via de senalizacion Notch, de acuerdo con los metodos descritos en la solicitud de patente de Estados Unidos n.° 11/736.908, cedida a LifeScan, Inc.
Por ejemplo, las celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico pancreatico obtenidas de acuerdo con los metodos de la presente invencion se diferencian adicionalmente en celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endocrino pancreatico, tratando las celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico pancreatico con un factor que inhibe la via de senalizacion Notch, de acuerdo con los metodos descritos en la solicitud de patente de Estados Unidos n.° 11/779.311, cedida a LifeScan, Inc.
Por ejemplo, las celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico pancreatico obtenidas de acuerdo con los metodos de la presente invencion se diferencian adicionalmente en celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endocrino pancreatico, tratando las celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico pancreatico con un factor que inhibe la via de senalizacion Notch, de acuerdo
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con los metodos descritos en la solicitud de patente de Estados Unidos n.° 60/953.178, cedida a LifeScan, Inc.
Por ejemplo, las celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico pancreatico obtenidas de acuerdo con los metodos de la presente invencion se diferencian adicionalmente en celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endocrino pancreatico, tratando las celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico pancreatico con un factor que inhibe la via de senalizacion Notch, de acuerdo con los metodos descritos en la solicitud de patente de Estados Unidos n.° 60/990.529, cedida a LifeScan, Inc.
Los marcadores caractensticos del linaje endocrino pancreatico se seleccionan del grupo que consiste en NGN3, NEUROD, ISL1, PDX1, NKX6.1, PAX4, NGN3 y PTF-1 alfa. En una realizacion, una celula endocrina pancreatica es capaz de expresar al menos una de las hormonas siguientes: insulina, glucagon, somatostatina y polipeptido pancreatico. Es adecuada para su uso en la presente invencion una celula que expresa al menos uno de los marcadores caractensticos del linaje endocrino pancreatico. En un aspecto de la presente invencion, una celula que expresa marcadores caractensticos del linaje endocrino pancreatico es una celula endocrina pancreatica. La celula endocrina pancreatica puede ser una celula que expresa la hormona pancreatica. Como alternativa, la celula endocrina pancreatica puede ser una celula que secreta hormona pancreatica.
En un aspecto de la presente invencion, la celula endocrina pancreatica es una celula que expresa marcadores caractensticos del linaje de celulas p. Una celula que expresa marcadores caractensticos del linaje de celulas p expresa PDX1 y al menos uno de los siguientes factores de transcripcion: NGN3, NKX2,2, NKX6.1, NeUROD, ISL1, hNF3 beta, mAfA, PAX4 y PAX6. En un aspecto de la presente invencion, una celula que expresa marcadores caractensticos del linaje de celulas p es una celula p.
La presente divulgacion se refiere a metodos para aumentar la expresion de NGN3 y NKX6.1 en las poblaciones de celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endocrino pancreatico.
En una realizacion, el aumento de la expresion de NGN3 y NKX6.1 en poblaciones de celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endocrino pancreatico se puede conseguir tratando celulas que expresan marcadores que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermo pancreatico con un compuesto seleccionado del grupo que consiste en H-9, H-89, GF 109203X, Ha-1004, PP2, PP1, LY 294002, wortmanina, SB- 203580, SB-202190, tirfostina 25, tirfostina, AG1478, tirfostina 46, GW 5074, kenpaulona, HNMPA, AG490, Y27632 y ML-7.
En el caso en que las celulas que expresan marcadores que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico pancreatico se tratan con un compuesto seleccionado del grupo que consiste en H-9, H-89, GF 109203X, HA-1004, PP2, PP1, LY 294002, wortmannina, SB-203580, SB-202190, tirfostina 25, tirfostina AG1478, tirfostina 46, GW 5074, kenpaulona, HNMPA, AG490, Y27632 y ML-7, las celulas se tratan complementando el medio utilizado para diferenciar las celulas en celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endocrino pancreatico con un compuesto seleccionado del grupo que consiste en H-9, H-89, GF 109203X, HA-1004, PP2, PP1, LY 294002, wortmannina, SB-203580, SB-202190, tirfostina 25, tirfostina AG1478, tirfostina 46, GW 5074, kenpaulona, HNMPA, AG490, Y27632 y ML-7.
La presente invencion se ilustra adicionalmente, aunque sin limitaciones, mediante los siguientes ejemplos.
Ejemplos de referencia Ejemplo 1
Deteccion selectiva de analogos de molecula pequena que participan en la expresion de NGN3
La expresion del factor de transcripcion NGN3 se requiere durante la progresion de las celulas progenitoras hacia un destino celular endocrino. Mejorar la eficiencia de este proceso es un resultado deseable. Se realizo una deteccion selectiva de compuestos de molecula pequena con la suposicion de que los inhibidores enzimaticos pueden regular las senales celulares transmitidas durante la diferenciacion y tener efectos directos o indirectos sobre la expresion genica de factores de transcripcion, cnticos tales como NGN3.
Preparacion de celulas para el ensayo: Se mantuvieron cultivos maestros de celulas madre embrionarias humanas (lmea de celulas madre embrionarias humanas H1) en un estado pluripotencial no diferenciado en placas revestidas con factor de crecimiento reducido MATRIGEL (BD Biosciences, n.° de cat. 35623 1) en medio acondicionado MEF con pases promedio cada cuatro dfas. El pase se realizo exponiendo los cultivos de celulas a una solucion de 1 mg / ml de dispasa (Invitrogen, n.° de cat. 17105-041) durante de 5 a 7 minutos a 37 °C, seguido de lavado de la monocapa con medio de cultivo acondicionado MEF y raspado suave para recuperar los grupos de celulas. Los grupos se centrifugaron a velocidad baja para recoger un sedimento de celulas y eliminar la dispasa residual. Los grupos de celulas se dividieron en una proporcion 1:3 o 1:4 para el cultivo de mantenimiento rutinario. Todas las lmeas de celulas madre embrionarias humanas se mantuvieron en numeros de pase inferiores a 50 y se evaluaron rutinariamente para el cariotipo normal y ausencia de micoplasma. Para las detecciones selectivas en formato de
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ensayo miniaturizado, se recogieron grupos de celulas madre embrionarias humanas H1 del cultivo con tratamiento con dispasa, tal como se describe, y se sembraron con dispersion uniforme en una proporcion de 1:2 (area de superficie) en placas de 96 pocillos (Packard ViewPlates; PerkinElmer; n.° de cat. 6005182) revestidas con factor de crecimiento reducido MATRIGEL (BD Biosciences; 356231) utilizando volumenes de 100 jl / pocillo. Se permitio que las celulas se unieran y luego se recupero el crecimiento de la fase logantmica durante un periodo de tiempo de 1 a 3 dfas, alimentando diariamente con medio acondicionado MEF suplementado con 8 ng / ml de bFGF (R & D Systems; n.° de cat. 233-FB). Las placas se mantuvieron a 37 °C, 5 % de CO2 en una caja humidificada a lo largo de la duracion del ensayo.
Preparacion de los compuestos: El deteccion selectiva se llevo a cabo utilizando dos bibliotecas comerciales de inhibidores de quinasa de molecula pequena (BioMol Intl; n.° de cat 2832A (V2,2) y EMD Biosciences: n.° de cat. 539745). En la tabla 1 y la tabla 2 se describen los compuestos en estas bibliotecas de inhibidor de la quinasa BioMol y EMD quinasa, respectivamente. Los compuestos de estas bibliotecas se pusieron a disposicion como reservas de 10 mM en un formato de placa de 96 pocillos, se solubilizaron en DMSO al 100 % y se almacenaron a - 80 °C. Los compuestos de la biblioteca se diluyeron adicionalmente a una concentracion intermedia de 2,5 mM en DMSO al 100 % (Sigma, n.° de cat. D2650), tambien almacenados a -80 °C hasta su uso. El dfa del ensayo, los compuestos se diluyeron a 1:12,5 en medio DMEM rico en glucosa, para producir una reserva de trabajo de 200 jM en DMSO al 8 % y, a continuacion, se diluyeron a 1:80 en cada pocillo de ensayo para una concentracion final de 2,5 |jM del compuesto y DMSO al 0,1 %.
Ensayo de diferenciacion y deteccion selectiva: La etapa 1 del protocolo de diferenciacion se llevo a cabo durante tres dfas, alimentando diariamente aspirando el medio de cada pocillo y reemplazandolo con una alfcuota fresca (100 jl). El primer dfa de ensayo, los pocillos se alimentaron usando medio RPMI-1640 (Invitrogen; n.° de cat. 22400) que contema 2 % de fraccion V de albumina bovina, sin acidos grasos (FAF BSA) (Proliant Inc.; N.° de cat.: SKU 68700), 100 ng/ml de activina A (PeproTech; N.° de cat.120-14), 20 ng/ml de Wnt3a (R&D Systems; N.° de cat. 1324-WN/CF) y 8 ng/ml bFGF (R&D Systems; N.° de cat. 233-FB). Al segundo y tercer dfa del ensayo, los pocillos se alimentaron con el mismo medio excepto que se retiro Wnt3a. Todos los pocillos se alimentaron y trataron de forma identica.
La etapa 2 del protocolo de diferenciacion se llevo a cabo durante dos dfas. Las celulas se alimentaron diariamente aspirando el medio de cada pocillo y reemplazandolo con una alfcuota fresca (100 jl) de medio DMEM: F12 (Invitrogen, N.° de cat.11330-032) que contema 2 % de FAF BSA, 50 ng / ml de FGF7 (PeproTech; 100 - 19), y 250 nM de KAAD - ciclopamina (Calbiochem; N.° de cat. 239804). Todos los pocillos se alimentaron y trataron de forma identica.
La etapa 3 del protocolo de diferenciacion se llevo a cabo durante cuatro dfas. Se alimento a las celulas en dfas alternos por medio de aspiracion del medio de cada pocillo y reemplazandolo con una alfcuota fresca (200 jl) de DMEM rico en glucosa (Invitrogen, N.° de cat.10569) suplementado con Albumax al 0,1 % (Invitrogen; n.° de cat.: 11020-021), 0,5x de Insulina-Transferrina-Selenio (ITS-X; Invitrogen; n.° de cat. 51500056), 50 ng/ml de FGF7, 100 ng/ml de Noggin (R&D Systems; n.° de cat. 3344-NG), KAAD-ciclopamina 250 nM, acido todo-trans retinoico 2 jM (RA) (Sigma-Aldrich; n.° de cat. R2625) y 30 ng/ml de activina A. Durante la etapa 3, se anadieron muestras de ensayo de inhibidores de quinasa a pocillos individuales en dos placas individuales (placas A y B); una tercera placa (placa C) se dejo sin tratar. En cada placa, se trato un total de 16 pocillos de control con una cantidad equivalente de DMSO al 0,1 % sin ningun compuesto de ensayo.
La etapa 4 del protocolo de diferenciacion se llevo a cabo durante tres dfas. Se alimento a las celulas los dfas 1 y 2, no el dfa 3, aspirando el medio de cada pocillo y reemplazandolo con una alfcuota fresca (200 jl) de DMEM rico en glucosa suplementado con 0,1 % de Albumax, 0,5x de Insulina-Transferrina- Selenio, 100 ng / ml de Noggin y 1 jM de inhibidor de Alk 5 (Axxora; n.° de cat. ALX-270-445). Durante la etapa 4, se anadieron muestras de ensayo de inhibidores de quinasas a pocillos individuales en dos placas individuales (placas B y C); una tercera placa se dejo sin tratar (placa A). En cada placa, se trato un total de 16 pocillos de control con una cantidad equivalente de DMSO al 0,1 % sin ningun compuesto de ensayo.
Analisis de alto contenido: Al final de la etapa 4, se aspiro el medio de todas las placas de ensayo, seguido de fijacion a temperatura ambiente durante 20 minutos con paraformaldelmdo al 4 % (Sigma-Aldrich; N.° de cat.158127) diluido en pBs sin cationes divalentes (Invitrogen; N.° de cat.14190), lavando despues una vez con PBS. Los pocillos de muestra se permeabilizaron con Triton X-100 al 0,5 % (VWR n.° de cat. VW3929-2) durante 20 minutos a temperatura ambiente, se lavaron dos veces con PBS y se bloquearon con suero de burro al 5 % (Jackson ImmunoResearch; N.° de cat.017- 000-121) en PBS durante 30 minutos a temperatura ambiente. El anticuerpo primario (anti-NGN3 de oveja, R & D Systems, AF3444) se diluyo a 1:300 en suero de burro al 5% y se anadio a cada pocillo durante una hora a temperatura ambiente. Despues de lavar dos veces en PBS, se diluyo a 1:100 el anticuerpo secundario anti-oveja de burro Alexa Fluor 647 (Invitrogen; n.° de cat. A21448) y se anadio a cada pocillo de muestra durante 30 minutos a temperatura ambiente, seguido de dos lavados en PBS. Para la tincion de contraste de los nucleos, se anadieron 4 jg/ml de Hoechst 33342 (Invitrogen; n.° de cat. H3570) durante diez minutos a temperatura ambiente. Las placas se lavaron una vez con PBS y se dejaron en 100 jl / pocillo de PBS para la obtencion de imagenes.
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La obtencion de imagenes se realizo utilizando un Analizador celular IN 1000 (GE Healthcare) utilizando el dicroico 51008bs para celulas tenidas con Hoechst 33342 y Alexa Flour 647. Los tiempos de exposicion se optimizaron a partir de pocillos de control positivo tenidos con anticuerpo secundario solo. Se adquirieron imagenes de 15 campos por pocillo para compensar cualquier perdida celular durante el bioensayo y los procedimientos de tincion posteriores. Las mediciones para el numero total de celulas y la intensidad total de NGN3 se obtuvieron de cada pocillo utilizando el software Cell Developer Toolbox 1,7 (GE Healthcare). La segmentacion de los nucleos se determino en base a los niveles de escala de grises (rango de base 100-300) y el tamano nuclear. La expresion total de la protema NGN3 se informo como la intensidad total o la intensidad integrada, definida como la fluorescencia total de la celula multiplicada por el area de la celula. Se elimino el fondo basandose en criterios de aceptacion de rangos de escala de grises entre 200 y 3500. Los datos de intensidad total se normalizaron dividiendo las intensidades totales para cada pocillo por la intensidad total media para el control positivo.
Los resultados de la deteccion selectiva se muestran en la Tabla 3 a partir de la combinacion de dos bibliotecas de inhibidores de quinasa usadas para tratar seis placas de ensayo en este unico experimento. Los datos mostrados son una relacion representativa de la intensidad de la tincion con NGN3 para pocillos tratados con el compuesto individual en relacion con la tincion en pocillos con vehnculo DMSO solo. Las relaciones de intensidad, asf como las comparaciones de orden de rangos se muestran para compuestos individuales dosificados durante la etapa 3 sola o la etapa 4 sola o las etapas 3 y 4 combinadas. Los compuestos con una intensidad de relacion> 1,4 con respecto a un vetnculo control tratado se marcaron como testigos para confirmacion y la evaluacion adicional. De interes especial, tal como se resume en la Tabla 4, estos compuestos parecen tener como objetivo varias vfas de senalizacion celular que pueden estar implicadas en el patron optimo de expresion de NGN3 durante la diferenciacion endocrina.
Ejemplo 2
Deteccion selectiva de analogos de molecula pequena que participan en la expresion de NKX6.1 y NGN3
La expresion de NKX6.1 junto con NGN3 se requiere durante la progresion de las celulas progenitoras hacia un destino celular endocrino. Se llevo a cabo una deteccion selectiva de inhibidores de quinasas para determinar si cualquiera de ellos podna regular por aumento la expresion de uno o ambos marcadores durante la diferenciacion. En este ejemplo, tambien se incluyo en el protocolo de diferenciacion el inhibidor de HDAC Tricostatina A para modular la remodelacion de la cromatina y, posiblemente, potenciar la transcripcion genica.
Preparacion de celulas para el ensayo: Se mantuvieron cultivos maestros de celulas madre embrionarias humanas (lmea de celulas madre embrionarias humanas H1) en un estado pluripotencial no diferenciado en placas revestidas con factor de crecimiento reducido MATRIGEL (BD Biosciences, n.° de cat. 356231 1) en medio acondicionado MEF con pases promedio cada cuatro dfas. El pase se realizo exponiendo los cultivos de celulas a una solucion de 1 mg / ml de dispasa (Invitrogen, n.° de cat. 17105-041) durante de 5 a 7 minutos a 37 °C, seguido de lavado de la monocapa con medio de cultivo acondicionado MEF y raspado suave para recuperar los grupos de celulas. Los grupos se centrifugaron a velocidad baja para recoger un sedimento de celulas y eliminar la dispasa residual. Los grupos de celulas se dividieron en una proporcion 1:3 o 1:4 para el cultivo de mantenimiento rutinario. Todas las lmeas de celulas madre embrionarias humanas se mantuvieron en numeros de pase inferiores a 50 y se evaluaron rutinariamente para el cariotipo normal y ausencia de micoplasma. Para las detecciones selectivas en formato de ensayo miniaturizado, se recogieron grupos de celulas madre embrionarias humanas H1 del cultivo con tratamiento con dispasa, tal como se describe, y se sembraron con dispersion uniforme en una proporcion de 1:2 (area de superficie) en placas de 96 pocillos (Packard ViewPlates; PerkinElmer; n.° de cat 6005182) revestidas con factor de crecimiento reducido MATRIGEL (BD Biosciences; 356231) utilizando volumenes de 100 pl / pocillo. Se permitio que las celulas se unieran y luego se recupero el crecimiento de la fase logantmica durante un periodo de tiempo de 1 a 3 dfas, alimentando diariamente con medio acondicionado MEF suplementado con 8 ng / ml de bFGF (R & D Systems; n.° de cat. 233-FB). Las placas se mantuvieron a 37 °C, 5 % de CO2 en una caja humidificada a lo largo de la duracion del ensayo.
Preparacion de los compuestos: La deteccion selectiva se realizo utilizando una unica biblioteca comercial de inhibidores de quinasas de molecula pequena (BioMol Intl; N.° de cat. 2832A (V2,2) como se define en la Tabla 1. Los compuestos de esta biblioteca se pusieron a disposicion como reservas de 10 mM en formato de placas 96 pocillos, solubilizados en DMSO al 100 % y almacenados a -80 °C. Los compuestos de la biblioteca se diluyeron adicionalmente a una concentracion intermedia de 2,5 mM en DMSO al 100 % (Sigma, N.° de cat.D2650), tambien se almacenaron a -80 °C hasta su uso. El dfa del ensayo, los compuestos se diluyeron a 1:12,5 en medio DMEM rico en glucosa, para producir una reserva de trabajo de 200 pM en DMSO al 8 % y, a continuacion, se diluyeron a 1:80 en cada pocillo de ensayo para una concentracion final de 2,5 pM del compuesto y DMSO al 0,1 %.
Ensayo de diferenciacion y deteccion selectiva: La etapa 1 del protocolo de diferenciacion se llevo a cabo durante tres dfas, alimentando diariamente aspirando el medio de cada pocillo y reemplazandolo con una alfcuota fresca (100 pl). El primer dfa de ensayo, los pocillos se alimentaron usando medio RPMI-1640 (Invitrogen; n.° de cat. 22400) que contema 2 % de fraccion V de albumina bovina, sin acidos grasos (FAF BSA) (Proliant Inc.; N.° de cat.:
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La etapa 2 del protocolo de diferenciacion se llevo a cabo durante dos dfas. Las celulas se alimentaron diariamente aspirando el medio de cada pocillo y reemplazandolo con una alfcuota fresca (100 jl) de medio DMEM: F12 (Invitrogen, N.° de cat.11330-032) que contema 2 % de FAF BSA, 50 ng / ml de FGF7 (PeproTech; 100 - 19), y 250 nM de KAAD - ciclopamina (Calbiochem; N.° de cat. 239804). Todos los pocillos se alimentaron y trataron de forma identica.
La etapa 3 del protocolo de diferenciacion se llevo a cabo durante cinco dfas. Se alimento a las celulas en dfas alternos por medio de aspiracion del medio de cada pocillo y reemplazandolo con una alfcuota fresca (200 jl) de DMEM rico en glucosa (Invitrogen, N.° de cat.10569) suplementado con Albumax al 0,1 % (Invitrogen; n.° de cat.: 11020-021), 0,5x Insulina-Transferrina-Selenio (ITS-X; Invitrogen; n.° de cat. 51500056), 50 ng/ml de FGF7, 100 ng/ml de Noggin (R&D Systems; n.° de cat -NG), KAAD-ciclopamina 250 nM, acido todo-trans retinoico 2 pM (RA) (Sigma-Aldrich; 2 pM r2625), 30 ng/ml de activina A y tricostatina A100 nM (TsA; Sigma; n.° de cat. T8552). Durante la etapa 3, se anadieron muestras de ensayo de inhibidores de quinasa a pocillos individuales los dfas 2 y 4. En cada placa, se trato un total de 16 pocillos de control con una cantidad equivalente de DMSO al 0,1 % sin ningun compuesto de ensayo.
La etapa 4 del protocolo de diferenciacion se llevo a cabo durante tres dfas. Se alimento diariamente a las celulas, aspirando el medio de cada pocillo y reemplazandolo con una alfcuota fresca (200 jl) de DMEM rico en glucosa suplementado con 0,1 % de Albumax, 0,5x de Insulina-Transferrina- Selenio, 100 ng / ml de Noggin y 1 jM de inhibidor de Alk 5 (Axxora; N.° de cat.ALX-270-445) y 1 ug/ml de DAPT (Sigma; n.° de cat. D5942). Durante la etapa 4, se anadieron muestras de ensayo de inhibidores de quinasas a pocillos individuales el primer dfa junto con tricostatina A 100 nM, despues se omitieron ambas muestras de ensayo de inhibidores de quinasas y TsA durante la alimentacion los dfas 2 y 3. En cada placa, se trato un total de 16 pocillos de control con una cantidad equivalente DMSO al 0,1 % sin ningun compuesto de ensayo.
Analisis de alto contenido: Al final de la etapa 4, se aspiro el medio de todos los pocillos, seguido de fijacion a temperatura ambiente durante 20 minutos con paraformaldehudo al 4 % (Sigma-Aldrich; N.° de cat.158127) diluido en PBS sin cationes divalentes (Invitrogen; N.° de cat.14190), lavando despues una vez con PBS. Los pocillos de muestra se permeabilizaron con Triton X-100 al 0,5 % (VWR n.° de cat. VW3929-2) durante 20 minutos a temperatura ambiente, se lavaron dos veces con PBS y se bloquearon con suero de burro al 5 % (Jackson ImmunoResearch; N.° de cat.017- 000-121) en PBS durante 30 minutos a temperatura ambiente. Los anticuerpos primarios (anti-NGN3 de oveja, R & D Systems, AF3444 o anti-NKX6.1 de raton, Universidad de Iowa, N.° de cat. F55A12) se diluyeron (1:300 para anti-NGN3, 1:500 para anti-NKX6.1) en 5 % de suero de burro y se anadio a cada pocillo durante una hora a temperatura ambiente. Despues de lavar dos veces en PBS, se diluyo a 1:100 el anticuerpo secundario anti-oveja de burro Alexa Fluor 647 (Invitrogen; n.° de cat. A21448) y el anticuerpo secundario de burro anti-raton Alexa Fluor 488 (Invitrogen; n.1 de cat. A21202) (ambos anticuerpos secundarios) se anadieron a cada pocillo de muestra durante 30 minutos a temperatura ambiente, seguido de dos lavados en PBS. Para la tincion de contraste de los nucleos, se anadieron 4 pg/ml de Hoechst 33342 (Invitrogen; N.° de cat. H3570) durante diez minutos a temperatura ambiente. Las placas se lavaron una vez con PBS y se dejaron en 100 jl / pocillo de PBS para la obtencion de imagenes.
La obtencion de imagenes se realizo utilizando un Analizador celular IN 1000 (GE Healthcare) utilizando el dicroico 51008bs para celulas tenidas con Hoechst 33342 y Alexa Fluor 488 y Alexa Flour 647. Los tiempos de exposicion se optimizaron a partir de pocillos de control positivo tenidos con cada anticuerpo secundario individual. Se adquirieron imagenes de 15 campos por pocillo para compensar cualquier perdida celular durante el bioensayo y los procedimientos de tincion posteriores. Las mediciones para el numero total de celulas y la intensidad total de NGN3 o NKX6.1 se obtuvieron de cada pocillo utilizando el software Cell Developer Toolbox 1,7 (GE Healthcare). La segmentacion de los nucleos se determino en base a los niveles de escala de grises (rango de base 100-300) y el tamano nuclear. La expresion total de la protema NGN3 o NKX6.1 se informo como la intensidad total o la intensidad integrada, definida como la fluorescencia total de la celula multiplicada por el area de la celula. Se elimino el fondo basandose en criterios de aceptacion de rangos de escala de grises entre 200 y 3500. Los datos de intensidad total se normalizaron dividiendo las intensidades totales para cada pocillo por la intensidad total media para el control positivo.
Los resultados de esta deteccion selectiva se resumen en la Tabla 5, la Tabla 6 y la Tabla 7. Los datos de la Tabla 5 representan una relacion representativa de la tincion de NGN3 y NKX6.1 para cada pocillo tratado con un compuesto individual con respecto a la tincion promedio en pocillos con DMSO solo. Ademas, tambien se muestra el orden de rangos para el efecto de cada compuesto sobre la expresion de protemas para NGN3 o NKX6.1. En la Tabla 6 se enumeran los rangos ordenados para los 16 primeros resultados que tienen un efecto positivo en la expresion de NGN3 y / o NKX6.1. En la Tabla 7 se resumen los objetivos y vfas de transduccion de senal que corresponden a estos resultados principales. Las vfas con multiples resultados de esta deteccion selectiva parecen tener mayor
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validez por tener un impacto en la expresion de estos dos factores de transcripcion cnticos para la determinacion del destino endocrino.
Ejemplo 3
Confirmaciones para los analogos de molecula pequena que participan en la expresion de NGN3 y NKX6.1
La expresion de NKX6.1 junto con NGN3 se requiere durante la progresion de las celulas progenitoras hacia un destino celular endocrino. Se repitio una deteccion selectiva de inhibidores de quinasas para determinar si cualquier compuesto de molecula pequena podna regular por aumento la expresion de uno o ambos marcadores durante la diferenciacion. En este ejemplo, tambien se incluyo en el protocolo de diferenciacion el inhibidor de HDAC Tricostatina A para modular la remodelacion de la cromatina y, posiblemente, potenciar la transcripcion genica.
Preparacion de celulas para el ensayo: Se mantuvieron cultivos maestros de celulas madre embrionarias humanas (lmea de celulas madre embrionarias humanas H1) en un estado pluripotencial no diferenciado en placas revestidas con factor de crecimiento reducido MATRIGEL (BD Biosciences, n.° de cat. 356231 1) en medio acondicionado MEF con pases promedio cada cuatro dfas. El pase se realizo exponiendo los cultivos de celulas a una solucion de 1 mg / ml de dispasa (Invitrogen, n.° de cat. 17105-041) durante de 5 a 7 minutos a 37 °C, seguido de lavado de la monocapa con medio de cultivo acondicionado MEF y raspado suave para recuperar los grupos de celulas. Los grupos se centrifugaron a velocidad baja para recoger un sedimento de celulas y eliminar la dispasa residual. Los grupos de celulas se dividieron en una proporcion 1:3 o 1:4 para el cultivo de mantenimiento rutinario. Todas las lmeas de celulas madre embrionarias humanas se mantuvieron en numeros de pase inferiores a 50 y se evaluaron rutinariamente para el cariotipo normal y ausencia de micoplasma. Para las detecciones selectivas en formato de ensayo miniaturizado, se recogieron grupos de celulas madre embrionarias humanas H1 del cultivo con tratamiento con dispasa, tal como se describe, y se sembraron con dispersion uniforme en una proporcion de 1:2 (area de superficie) en placas de 96 pocillos (Packard ViewPlates; PerkinElmer; n.° de cat 6005182) revestidas con factor de crecimiento reducido MATRIGEL (BD Biosciences; 356231) utilizando volumenes de 100 pl / pocillo. Se permitio que las celulas se unieran y luego se recupero el crecimiento de la fase logantmica durante un periodo de tiempo de 1 a 3 dfas, alimentando diariamente con medio acondicionado MEF suplementado con 8 ng / ml de bFGF (R & D Systems; n.° de cat. 233-FB). Las placas se mantuvieron a 37 °C, 5 % de CO2 en una caja humidificada a lo largo de la duracion del ensayo.
Preparacion de los compuestos: La deteccion selectiva de confirmacion se realizo utilizando una unica biblioteca comercial de inhibidores de quinasas de molecula pequena (BioMol Intl; N.° de cat. 2832A (V2,2) como se define en la Tabla 1. Los resultados de compuestos de esta biblioteca se pusieron a disposicion como reservas de 10 mM en formato de placas 96 pocillos, solubilizados en DMSO al 100 % y almacenados a -80 °C. Los compuestos individuales de interes de la biblioteca se diluyeron adicionalmente a una concentracion intermedia de 2,5 mM en DMSO al 100 % (Sigma, N.° de cat.D2650), tambien se almacenaron a -80 °C hasta su uso. El dfa del ensayo, estos compuestos individuales de interes se diluyeron a 1:12,5 en medio DMEM rico en glucosa, para producir una reserva de trabajo de 200 pM en DMSO al 8 % y, a continuacion, se diluyeron a 1:80 en cada pocillo de ensayo para una concentracion final de 2,5 pM del compuesto y DMSO al 0,1 %.
Ensayo de diferenciacion y deteccion selectiva: La etapa 1 del protocolo de diferenciacion se llevo a cabo durante tres dfas, alimentando diariamente aspirando el medio de cada pocillo y reemplazandolo con una alfcuota fresca (100 pl). El primer dfa de ensayo, los pocillos se alimentaron usando medio RPMI-1640 (Invitrogen; n.° de cat. 22400) que contema 2 % de fraccion V de albumina bovina, sin acidos grasos (FAF BSA) (Proliant Inc.; N.° de cat.: SKU 68700), 100 ng/ml de activina A (PeproTech; N.° de cat.120-14), 20 ng/ml de Wnt3a (R&D Systems; N.° de cat. 1324-WN/CF) y 8 ng/ml bFGF (R&D Systems; N.° de cat. 233-FB). Al segundo y tercer dfa del ensayo, los pocillos se alimentaron con el mismo medio excepto que se retiro Wnt3a. Todos los pocillos se alimentaron y trataron de forma identica.
La etapa 2 del protocolo de diferenciacion se llevo a cabo durante dos dfas. Las celulas se alimentaron diariamente aspirando el medio de cada pocillo y reemplazandolo con una alfcuota fresca (100 pl) de medio DMEM: F12 (Invitrogen, N.° de cat.11330-032) que contema 2 % de FAF BSA, 50 ng / ml de FGF7 (PeproTech; 100 - 19), y 250 nM de KAAD - ciclopamina (Calbiochem; N.° de cat. 239804). Todos los pocillos se alimentaron y trataron de forma identica.
La etapa 3 del protocolo de diferenciacion se llevo a cabo durante cuatro dfas. Se alimento a las celulas en dfas alternos por medio de aspiracion del medio de cada pocillo y reemplazandolo con una alfcuota fresca (200 pl) de DMEM rico en glucosa (Invitrogen, N.° de cat.10569) suplementado con Albumax al 0,1 % (Invitrogen; n.° de cat.: 11020-021), 0,5x de Insulina-Transferrina-Selenio (ITS-X; Invitrogen; n.° de cat. 51500056), 50 ng/ml de FGF7, 100 ng/ml de Noggin (R&D Systems; n.° de cat. 3344-NG), KAAD-ciclopamina 250 nM, acido todo-trans retinoico 2 pM (RA) (Sigma-Aldrich; n.° de cat. R2625) y 20 ng/ml de activina A. Durante la etapa 3, se anadieron muestras de ensayo por triplicado de inhibidores de quinasa en el momento de la alimentacion los dfas 1 y 3. En cada placa se trato un total de 16 pocillos control con una cantidad equivalente de DMSO al 0,1 % sin ningun compuesto de ensayo.
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La etapa 4 del protocolo de diferenciacion se llevo a cabo durante cuatro dfas. Se alimento a las celulas en d^as alternos, aspirando el medio de cada pocillo y reemplazandolo con una alfcuota fresca (200 jl) de DMEM rico en glucosa suplementado con 0,1 % de Albumax, 0,5x de Insulina-Transferrina- Selenio, 100 ng / ml de Noggin y 1 jM de inhibidor de Alk 5 (Axxora; N.° de cat.ALX-270-445). Durante la etapa 4, las muestras de ensayo por triplicado de inhibidores de quinasa se anadieron a los pocillos en el momento de la alimentacion los dfas 1 y 3. En cada placa, se trato un total de 16 pocillos de control con una cantidad equivalente de DMSO al 0,1 % sin ningun compuesto de ensayo.
Analisis de alto contenido: Al final de la etapa 4, se aspiro el medio de todos los pocillos, seguido de fijacion a temperatura ambiente durante 20 minutos con paraformaldetndo al 4 % (Sigma-Aldrich; N.° de cat.158127) diluido en PBS sin cationes divalentes (Invitrogen; N.° de cat.14190), lavando despues una vez con PBS. Los pocillos de muestra se permeabilizaron con Triton X-100 al 0,5 % (VWR n.° de cat. VW3929-2) durante 20 minutos a temperatura ambiente, se lavaron dos veces con PBS y se bloquearon con suero de burro al 5 % (Jackson ImmunoResearch; N.° de cat.017- 000-121) en PBS durante 30 minutos a temperatura ambiente. Los anticuerpos primarios (anti-NGN3 de oveja, R & D Systems, AF3444 o anti-NKX6.1 de raton, Universidad de Iowa, N.° de cat. F55A12) se diluyeron (1:300 para anti-NGN3, 1:500 para anti-NKX6.1) en 5 % de suero de burro y se anadio a cada pocillo durante una hora a temperatura ambiente. Despues de lavar dos veces en PBS, se diluyo a 1:100 el anticuerpo secundario anti-oveja de burro Alexa Fluor 647 (Invitrogen; n.° de cat. A21448) y el anticuerpo secundario de burro anti-raton Alexa Fluor 488 (Invitrogen; n.1 de cat. A21202) (ambos anticuerpos secundarios) se anadieron a cada pocillo de muestra durante 30 minutos a temperatura ambiente, seguido de dos lavados en PBS. Para la tincion de contraste de los nucleos, se anadieron 4 pg/ml de Hoechst 33342 (Invitrogen; N.° de cat. H3570) durante diez minutos a temperatura ambiente. Las placas se lavaron una vez con PBS y se dejaron en 100 jl / pocillo de PBS para la obtencion de imagenes.
La obtencion de imagenes se realizo utilizando un Analizador celular IN 1000 (GE Healthcare) utilizando el dicroico 51008bs para celulas tenidas con Hoechst 33342 y Alexa Fluor 488 y Alexa Flour 647. Los tiempos de exposicion se optimizaron a partir de pocillos de control positivo tenidos con cada anticuerpo secundario individual. Se adquirieron imagenes de 15 campos por pocillo para compensar cualquier perdida celular durante el bioensayo y los procedimientos de tincion posteriores. Las mediciones para el numero total de celulas y la intensidad total de NGN3 o NKX6.1 se obtuvieron de cada pocillo utilizando el software Cell Developer Toolbox 1,7 (GE Healthcare). La segmentacion de los nucleos se determino en base a los niveles de escala de grises (rango de base 100-300) y el tamano nuclear. La expresion total de la protema NGN3 o NKX6.1 se informo como la intensidad total o la intensidad integrada, definida como la fluorescencia total de la celula multiplicada por el area de la celula. Se elimino el fondo basandose en criterios de aceptacion de rangos de escala de grises entre 200 y 3500. Los datos de intensidad total se normalizaron dividiendo las intensidades totales para cada pocillo por la intensidad total media para el control positivo.
Los resultados de estos estudios se muestran en la Tabla 8. Dos compuestos (kenpaulona y BML-259) no se confirmaron y no tienen efectos potenciadores sobre la expresion de NGN3 o NKX6.1 en relacion con un tratamiento de control. Los compuestos restantes en este ensayo muestran un impacto positivo en uno o ambos factores de transcripcion, confirmando resultados anteriores y subrayando la importancia de estas vfas de senalizacion asociadas.
Tabla 1: BIBLIOTECA DEL INHIBIDOR DE LA QUINASA BioMol (n.° de cat. 2832, v2.2)
- LOCALIZACION DE LA PLACA
- N.° CAS NOMBRE DEL COMPUESTO O NUMERO ID. P.M. DIANA
- B1
- 167869-21-8 PD-98059 267,3 MEK
- B2
- 109511-58-2 U-0126 380,5 MEK
- B3
- 152121-47-6 SB-203580 377,4 p38 MAPK
- B4
- 84477-87-2 H-7 364,3 PKA, PKG, MLCK, and PKC.
- B5
- 84468-17-7 H-9 324,3 PKA, PKG, MLCK, and PKC.
- B6
- 62996-74-1 Estaurosporina 466,5 Espedfico de Pan
- B7
- 133550-35-5 AG-494 280,3 EGFRK,PDGFRK
- B8
- AG-825 397,5 HER1-2
- B9
- 125697-92-9 Lavendustina A 381,4 EGFRK
- B10
- 136831-49-7 RG-14620 274,1 EGFRK
- B11
- 118409-57-7 Tirfostina 23 186,1 EGFRK
- B12
- 118409-58-8 Tirfostina 25 202,1 EGFRK
- C1
- 122520-85-8 Tirfostina 46 204,2 EGFRK, PDGFRK
- C2
- 122520-86-9 Tirfostina 47 220,2 EGFRK
- C3
- 122520-90-5 Tirfostina 51 268,2 EGFRK
- C4
- 2826-26-8 Tirfostina 1 184,2 Control negativo para los inhibidores de tirosina quinasa
- C5
- 116313-73-6 Tirfostina AG 1288 231,2 Tirosina quinasas
- C6
- 63177-57-1 Tirfostina AG 1478 315,8 EGFRK
- C7
- 71897-07-9 Tirfostina AG 1295 234,3 Tirosina quinasas
- C8
- 10537-47-0 Tirfostina 9 282,4 PDGFRK
- C9
- HNMPA (acido hidroxi-2- naftalenilmetilfosforico) 238,2 IRK
- C10
- 120685-11-2 PKC-412 570,6 Inhibidor de PKC
- C11
- 10083-24-6 Piceatannol 244,3 Syk
- C12
- 172889-26-8 PP1 281,4 Familia Src
- D1
- 133550-35-3 AG-490 294,3 JAK-2
- D2
- AG-126 215,2 IRAK
- D3
- AG-370 259,3 PDGFRK
- D4
- AG-879 316,5 NGFRK
- D5
- 154447-36-6 LY 294002 307,4 PI 3-K
- D6
- 19545-26-7 Wortmannina 428,4 PI 3-K
- D7
- 133052-90-1 GF 109203X 412,5 PKC
- D8
- 548-04-9 Hipericina 504,4 PKC
- D9
- 138489-18-6 Ro 31-8220 553,7 PKC
- D10
- 123-78-4 Esfingosina 299,5 PKC
- D11
- 127243-85-0 H-89 519,2 PKA
- D12
- 84478-11-5 H-8 338,3 PKA, PKG
- E1
- 91742-10-8 HA-1004 329,8 PKA, PKG
- LOCALIZACION DE LA PLACA
- N.° CAS NOMBRE DEL COMPUESTO O NUMERO ID. P.M. DIANA
- E2
- 103745-39-7 HA-1077 327,8 PKA, PKG
- E3
- HDBA (acido 2-hidroxi-5-(2,5- dihidroxibencilamino)benzoico) 275,3 EGFRK, CaMK II
- E4
- 127191-97-3 KN-62 721,9 CaMK II
- E5
- KN-93 501 CaMK II
- E6
- 109376-83-2 ML-7 452,7 MLCK
- E7
- 105637-50-1 ML-9 361,3 MLCK
- E8
- 452-06-2 2-Aminopurina 135,1 p58 PITSLRE beta1
- E9
- 158982-15-1 N9-Isopropil-olomoucina 326,4 CDK
- E10
- 101622-51-9 Olomoucina 298,3 CDK
- E11
- 101622-50-8 iso-Olomoucina 298,4 Control negativo para olomoucina.
- E12
- 186692-46-6 Roscovitina 354,5 CDK
- F1
- 24386-93-4 5-lodotubercidina 392,2 ERK2, adenosina quinasa, CK1, CK2,
- F2
- 62004-35-7 LFM-A13 360 BTK
- F3
- 152121-30-7 SB-202190 331,3 p38 MAPK
- F4
- 172889-27-9 PP2 301,8 Familia Src
- F5
- 208260-29-1 ZM 336372 389,4 cRAF
- F6
- 5812-07-7 SU 4312 264,3 Flk1
- F7
- 146535-11-7 AG-1296 266,3 PDGFRK
- F8
- 220904-83-6 GW 5074 520,9 cRAF
- F9
- 6865-14-1 Palmitoil-DL-carnitina Cl 436,1 PKC
- F10
- 82-08-6 Rotlerina 516,6 PKC delta
- F11
- 446-72-0 Genistema 270,2 Tirosina quinasas
- F12
- 486-66-8 Daidzema 254,2 Control negativo para genistema
- G1
- 63177-57-1 Analogo de erbstatina 194 EGFRK
- G2
- 6151-25-3 Quercetina dihidrato 338,3 PI3-K
- G3
- SU1498 390,5 Flk1
- G4
- 4452-06-6 ZM 449829 182,2 JAK-3
- G5
- 195462-67-7 BAY 11-7082 207,3 V^a de IKK
- G6
- 53-85-0 DRB (5,6-dicloro-1-b-D- ribofuranosllbenCimidazol) 319,1 CK II
- G7
- HBDDE (eter dimetflico de 2,2',3,3',4,4'- Hexahidroxi-1,1'-bifenil-6,6'-dimetanol) 338,4 PKC alfa, PKC gamma
- G8
- 129-56-6 SP600125 220,2 JNK
- G9
- 479-41-4 Indirubina 262 GSK-3beta, CDK5
- G10
- 160807-49-8 lndirubin-3'-monoxima 277,3 GSK-3beta
- G11
- 146986-50-7 Y-27632 338,3 ROCK
- G12
- 142273-20-9 Kenpaulona 327,2 GSK-3beta
- H1
- 121-40-4 Acido terreico 154,1 BTK
- LOCALIZACION
- N.° CAS NOMBRE DEL COMPUESTO O NUMERO P.M. DIANA
- DE LA PLACA
- ID.
- H2
- 35943-35-2 Triciribina 320,3 Via de senalizacion de Akt
- H3
- BML-257 326,4 Akt
- H4
- s.c.-514 224,3 IKK2
- H5
- BML-259 260,4 Cdk5/p25
- H6
- 520-36-5 Apigenina 270,2 CK-II
- H7
- BML-265 (analogo de erlotinib) 305,4 EGFRK
- H8
- 53123-88-9 Rapamicina 914,2 mTOR
Tabla 2: BIBLIOTECA DEL INHIBICOR DE QUINASA EMD Calbiochem (n.° de cat. 539745)
- LOCALIZACION DE LA PLACA
- N.° CAS NOMBRE DEL COMPUESTO O NUMERO ID. P.M.
- A2
- 127191-97-3 KN-62 721,9
- A3
- 587871-26-9 Inhibidor de quinasa ATM 395,5
- A4
- 905973-89-9 Inhibidor de quinasa ATM/ATR 555,8
- A5
- 237430-03-4 Alsterpaulona 293,3
- A6
- 852527-97-0 Alsterpaulona, 2-Cianoetilo 346,3
- A7
- 496864-16-5 Aloisina A, RP107 267,3
- A8
- 496864-15-4 Aloisina, RP106 281,4
- A9
- 220792-57-4 Aminopurvalanol A 403,9
- A10
- 866405-64-3 Inhibidor de AMPK, compuesto C 399,5
- A11
- 879127-16-9 Inhibidor de la Aurora quinasa III 413,4
- B2
- 443797-96-4 Inhibidor de Aurora quinasa/Cdk 435,4
- B3
- 160807-49-8 lndirubin-3'-monoxima 277,3
- B4
- 19542-67-7 BAY 11-7082 207,2
- B5
- 189232-42-6 Bohemina 340,4
- B6
- 220749-41-7 Inhibidor de Cdk1 294,7
- B7
- 190654-01-4 Inhibidor de Cdk1, CGP74514A 385,9
- B8
- 443798-55-8 Inhibidor III de Cdk1/2 425,4
- B9
- 40254-90-8 Inhibidor de Cdk1/5 185,2
- B10
- 301836-43-1 Inhibidor I de la casema quinasa, D4476 398,4
- B11
- 934358-00-6 Inhibidor III de casema quinasa III, TBCA 463,8
- C2
- 546102-60-7 Inhibidor de Cdk4 404,2
- C3
- 141992-47-4 Inhibidor II de Cdk4, NSC 625987 271,3
- C4
- 265312-55-8 Inhibidor III de Cdk4 284,3
- C5
- 300801-52-9 Inhibidor de quinasa similar a Cdc2, TG003 249,3
- C6
- 516480-79-8 Inhibidor II de Chk2 363,8
- C7
- 212779-48-1 Compuesto 52 346,8
- C8
- 199986-75-9 Inhibidor III de Cdk2 400,5
- C9
- 444723-13-1 Inhibidor IV de Cdk2, NU6140 422,5
- C10
- 784211-09-2 Inhibidor de Cdk/Crk 473,4
- C11
- Inhibidor III de ERK 318,3
- D2
- 146986-50-7 Inhibidor de ROCK, Y-27632 338,3
- D3
- 865362-74-9 Inhibidor II de ERK, FR180204 327,3
- D4
- Inhibidor II de ERK, control negativo 328,3
- D5
- Fascaplisina, sintetico 306,8
- D6
- Inhibidor I de GSK-3b 222,3
- D7
- 478482-75-6 Inhibidor II de GSK-3b 395,2
- D8
- 487021-52-3 Inhibidor VIII de GSK-3b 308,3
- D9
- 667463-62-9 Inhibidor IX de GSK-3 356,2
- D10
- Inhibidor X de GSK-3 398,2
- D11
- 626604-39-5 Inhibidor XI de GSK-3b 349,3
- LOCALIZACION DE LA PLACA
- N.° CAS NOMBRE DEL COMPUESTO O NUMERO ID. P.M.
- E2
- 330161-87-0 SU6656 371,5
- E3
- 404828-08-6 Inhibidor XIII de GSK-3 301,4
- E4
- 244148-46-7 Isogranulatimida 276,3
- E5
- 186611-52-9 IC261 311,3
- E6
- 507475-17-4 Inhibidor IV de IKK-2 279,3
- E7
- Derivado de indirubina E804 365,4
- E8
- 129-56-6 Inhibidor II de JNK 220,2
- E9
- Inhibidor de JNK, control negativo 234,2
- E10
- 345987-15-7 Inhibidor V de JNK 372,5
- E11
- 312917-14-9 Inhibidor IX de JNK 350,4
- F2
- 41179-33-3 Inhibidor de MK2a 349,4
- F3
- 894804-07-0 Inhibidor VIII de JNK 356,4
- F4
- 97161-97-2 K-252a, Nocardiopsis sp. 467,5
- F5
- 142273-20-9 Kenpaulona 327,2
- F6
- 139298-40-1 KN-93 501,0
- F7
- Inhibidor I de MEK 374,5
- F8
- 623163-52-0 Inhibidor II de MEK 289,7
- F9
- 305350-87-2 Inhibidor de MEK1/2 335,4
- F10
- 522629-08-9 Inhibidor de MNK1 244,2
- F11
- 545380-34-5 Inhibidor de la activacion de NF-kB 356,4
- G2
- 581098-48-8 Inhibidor III de la p38 MAP quinasa 404,5
- G3
- 219138-24-6 Inhibidor de la p38 MAP quinasa 365,8
- G4
- 167869-21-8 PD 98059 267,3
- G5
- 152121-53-4 PD 169316 360,3
- G6
- 165806-53-1 SB220025 338,4
- G7
- 212844-53-6 Purvalanol A 388,9
- G8
- Inhibidro XII de GSK3b, TWS119 318,3
- G9
- 127243-85-0 H-89, Dihidrocloruro 519,3
- G10
- SB 202474, Control negativo para los estudios de inhibicion de p38 MAPK 279,3
- G11
- 152121-30-7 SB202190 331,3
- H2
- 152121-47-6 SB 203580 377,4
- H3
- 103745-39-7 HA 1077, Fasudil diclorhidrato 364,3
- H4
- 135897-06-2 SB 218078 393,4
- H5
- 318480-82-9 s.c.-68376 236,3
- H6
- 72873-74-6 SKF-86002 297,4
- H7
- Inhibidor de la esfingosina quinasa 339,2
- H8
- 62996-74-1 Estaurosporina, Streptomyces sp. 466,5
- H9
- 52029-86-4 STO-609 374,4
- H10
- 666837-93-0 SU9516 241,3
- H11
- 871307-18-5 Inhibidor de TpI2 quinasa 404,8
Claims (14)
- 5101520253035404550556065REIVINDICACIONES1. Un metodo in vitro para aumentar la expresion de NGN3 y NKX6.1 en una poblacion de celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endocrino pancreatico, que comprende las etapas de:a) cultivar las celulas madre pluripotencialesb) diferenciar las celulas madre pluripotenciales en celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico definitivo en un medio que comprende activina A,c) diferenciar las celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico definitivo en celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico pancreatico, complementando el medio utilizado para diferenciar las celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico definitivo con un compuesto seleccionado del grupo que consiste en H-9, H-89, GF 109203X, HA-1004, PP2, PP1, wortmannina, SB-203580, SB-202190, tirfostina 25, tirfostina AG1478, tirfostina 46, GW 5074, kenpaulona, HNMPA, AG490, Y27632, y ML-7, yd) diferenciar las celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico pancreatico en celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endocrino pancreatico.
- 2. El metodo de la reivindicacion 1, en el que la etapa de diferenciar las celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico pancreatico en celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endocrino pancreatico comprende tratar las celulas con un compuesto seleccionado del grupo que consiste en H-9, H-89, GF 109203X, HA-1004, PP2, PP1, LY 294002, wortmanina, SB-203580, SB-202190, Tirfostina 25, Tirfostina, AG1478, tirfostina 46, GW 5074, kenpaulona, HNMPA, AG490, Y27632 y ML-7.
- 3. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 1 o la reivindicacion 2, en el que el compuesto seleccionado del grupo que consiste en H-9, H-89, GF 109203X, HA-1004, PP2, PP1, wortmannina, SB-203580, SB-202190, tirfostina 25, tirfostina AG1478, tirfostina 46, GW 5074, kenpaulona, HNMPA, AG490, Y27632 y ML-7 se usa a una concentracion final de aproximadamente 2,5 pM.
- 4. El metodo de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la etapa de diferenciar las celulas madre pluripotenciales en celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico definitivo comprende cultivar las celulas madre pluripotenciales en medio que contiene activina Ay un ligando Wnt en ausencia de suero, eliminar a continuacion el ligando Wnt y cultivar las celulas con activina A y suero.
- 5. El metodo de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la etapa de diferenciar las celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico definitivo en celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico pancreatico comprende ademas tratar las celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico definitivo con un factor de crecimiento de fibroblastos y el inhibidor de la via de senalizacion hedgehog KAAD-ciclopamina, eliminar despues el medio que contiene el factor de crecimiento de fibroblastos y KAAD-ciclopamina y, posteriormente, cultivar las celulas en medio que contiene acido retinoico, un factor de crecimiento de fibroblastos y KAAD-ciclopamina.
- 6. El metodo de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la etapa de diferenciar las celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico definitivo en celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico pancreatico que comprende ademas tratar las celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico definitivo con acido retinoico y al menos un factor de crecimiento de fibroblastos.
- 7. El metodo de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la etapa de diferenciar las celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico pancreatico en celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endocrino pancreatico comprende, ademas, cultivar las celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico pancreatico en medio que contiene exendina 4, retirar a continuacion el medio que contiene exendina 4 y cultivar posteriormente las celulas en medio que contiene exendina 1, IGF-1 y HGF.
- 8. El metodo de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la etapa de diferenciar las celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico pancreatico en celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endocrino pancreatico, comprende, ademas, cultivar las celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico pancreatico en medio que contiene DAPT y exendina 4.
- 9. El metodo de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la etapa de diferenciar las celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico pancreatico en celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endocrino pancreatico, comprende, ademas, cultivar las celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico pancreatico en medio que contiene exendina 4.
- 10. El metodo de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la etapa de diferenciar las celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endodermico pancreatico en celulas que expresan marcadores caractensticos del linaje endocrino pancreatico, comprende, ademas, tratar las celulas que expresan marcadores5101520253035404550556065caractensticos del linaje endodermico pancreatico con un factor que inhibe la v^a de senalizacion de Notch.
- 11. El metodo de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que las celulas madre pluripotenciales expresan uno o mas de los siguientes marcadores: ABCG2, cripto, FOXD3, CONNEXINa43, Connexina45, OCT4, SOX2, Nanog, hTERT, UTF1, ZFP42, SSEA-3, SSEA-4, Tra 1-60, Tra 1-81.
- 12. El metodo de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que las celulas caractensticas del linaje endodermico definitivo expresan al menos uno de los siguientes marcadores: SOX17, GATA4, HNF3 beta, GSC, CER1, Nodal, FGF8, Brachyury, protema homeobox similar a Mix, FGF4 CD48, eomesodermina (EOMES), DKK4, FGF17, GATA6, CXCR4, C-Kit, CD99 y OTX2.
- 13. El metodo de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que las celulas caractensticas del linaje endodermico pancreatico expresan al menos uno de los siguientes marcadores: PDX1, HNF1 beta, PTF1 alpha, HNF6, HB9 y PROX1.
- 14. El metodo de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que las celulas caractensticas del linaje endocrino pancreatico expresan al menos uno de los siguientes marcadores: NGN3, NEUROD, ISL1, PDX1, NKX6.1, PAX4, NGN3 y PTF-1 alfa.
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