RU2822203C2 - Inducing pancreatic beta cells by stem cell differentiation under action of rna - Google Patents

Inducing pancreatic beta cells by stem cell differentiation under action of rna Download PDF

Info

Publication number
RU2822203C2
RU2822203C2 RU2019118438A RU2019118438A RU2822203C2 RU 2822203 C2 RU2822203 C2 RU 2822203C2 RU 2019118438 A RU2019118438 A RU 2019118438A RU 2019118438 A RU2019118438 A RU 2019118438A RU 2822203 C2 RU2822203 C2 RU 2822203C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cells
mrnas
combination
mrna
glucose
Prior art date
Application number
RU2019118438A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2019118438A (en
RU2019118438A3 (en
Inventor
Цзиу ВАН
Юйхуэй НИ
Юаньюань ЧЖАО
Original Assignee
Аллил Байотекнолоджи Энд Фармасьютикалз, Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Аллил Байотекнолоджи Энд Фармасьютикалз, Инк. filed Critical Аллил Байотекнолоджи Энд Фармасьютикалз, Инк.
Priority claimed from PCT/US2017/062105 external-priority patent/WO2018094114A2/en
Publication of RU2019118438A publication Critical patent/RU2019118438A/en
Publication of RU2019118438A3 publication Critical patent/RU2019118438A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2822203C2 publication Critical patent/RU2822203C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: group of inventions relates to cell biology and cell therapy. Disclosed is a method for inducing stem cell differentiation into glucose-sensitive insulin-secreting pancreatic beta cells. Method involves converting pluripotent stem cells into mesoendoderm, and then into endoderm, into pancreatic endocrine cells and finally into pancreatic beta cells using certain combinations of mRNA. Also disclosed is a method of producing induced glucose-sensitive insulin-secreting pancreatic beta cells and a method for eliminating or relieving symptoms of diabetes in an individual by administering the produced glucose-sensitive insulin-secreting pancreatic beta cells.
EFFECT: method enables to obtain functional pancreatic beta cells without using growth factors for their production.
12 cl, 9 dwg, 1 tbl, 7 ex

Description

Перекрестные ссылки на родственные заявкиCross references to related applications

[0001] В настоящей заявке испрашивается преимущество предварительной заявки на патент США No. 62/423120, поданной 16 ноября 2016 г., которая вводится в настоящее описание посредством ссылки.[0001] This application claims the benefit of U.S. Provisional Patent Application No. 62/423120, filed November 16, 2016, which is incorporated herein by reference.

Область, к которой относится изобретениеField to which the invention relates

[0002] Настоящее изобретение относится к регуляции индуцирования панкреатических бета-клеток из плюрипотентных стволовых клеток посредством кинетически регулируемых процессов роста клеток с использованием специфических комбинаций и различных интервалов плотности клеток, концентраций реагентов и конкретных комбинаций мРНК.[0002] The present invention relates to the regulation of the induction of pancreatic beta cells from pluripotent stem cells through kinetically regulated cell growth processes using specific combinations and different ranges of cell densities, reagent concentrations and specific combinations of mRNA.

Предпосылки создания изобретенияPrerequisites for creating the invention

[0003] В последнее время, попытки продуцировать человеческие стволовые клетки с последующей их дифференцировкой позволили пересмотреть парадигмы в отношении изменчивости статуса клеток, моделей человеческих заболеваний и клинической терапии. Эмбриональные стволовые клетки (ESC) и индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPSC), полученные из соматических клеток, могут быть дифференцированы в клетки конкретных типов, список которых все возрастает, и которые не отличаются от соответствующих первичных клеток. В результате, стволовые клетки являются весьма перспективными для разработки новых методов клеточной терапии для лечения человека. iPSC открывают большие возможности в области персонализированной медицины благодаря неограниченной доступности клеток, неинвазивности процедур получения клеток и возможности проводить иммуносовместимую терапию для каждого конкретного пациента, что позволяет отказаться от иммунодепрессантов.[0003] Recently, efforts to produce human stem cells and then differentiate them have redefined paradigms regarding variability in cell status, human disease models, and clinical therapies. Embryonic stem cells (ESCs) and induced pluripotent stem cells (iPSCs) derived from somatic cells can be differentiated into a growing list of specific cell types that are indistinguishable from the corresponding primary cells. As a result, stem cells are very promising for the development of new cell therapies for human treatment. iPSCs offer great opportunities in the field of personalized medicine due to the unlimited availability of cells, non-invasive procedures for obtaining cells and the ability to provide immunocompatible therapy for each individual patient, which eliminates the need for immunosuppressive drugs.

[0004] На разработку клеточно-заместительной терапии для лечения или профилактики различных заболеваний у человека затрачиваются большие суммы в долларах, выделяемые на исследования. Так, например, аутоиммунные заболевания вызывают у пациентов с диабетом типа 1 (T1D) потерю панкреатических бета- клеток, а следовательно, их способности реагировать на уровни глюкозы в крови и продуцировать инсулин в организме. Таким образом, у пациентов с T1D может наблюдаться заметный эффект при замене их инсулин-продуцирующих бета-клеток на внешний источник. Трансплантация островковых человеческих клеток, содержащих инсулин-продуцирующие бета-клетки, а также другие эндокринные клетки, давала некоторый успех, но проблема, связанная с поиском подходящего донора поджелудочной железы, так и осталась нерешенной. В настоящее время, многие группы ученых-теоретиков и специалистов в области промышленных технологий разработали способы превращения ESC или iPSC в панкреатические клетки-предшественники, и создания инсулин-секретирующих бета-клеток в надежде, в конце концов, проводить терапию с использованием стволовых клеток вместе с производными инсулин-продуцирующих и реагирующих на глюкозу клеток. Однако, большинство из этих методов, имеющихся в общедоступных компьютерных программах на время их составления, не позволяют осуществлять продуцирование полностью функциональных или зрелых инсулин-секретирующих панкреатических бета-клеток.[0004] Large amounts of research dollars are spent on the development of cell replacement therapies for the treatment or prevention of various human diseases. For example, autoimmune diseases cause patients with type 1 diabetes (T1D) to lose pancreatic beta cells and therefore their ability to respond to blood glucose levels and produce insulin in the body. Thus, patients with T1D may experience a noticeable benefit by replacing their insulin-producing beta cells with an external source. Transplantation of human islet cells containing insulin-producing beta cells as well as other endocrine cells has had some success, but the problem of finding a suitable pancreas donor remains unresolved. Currently, many theoretical and industrial engineering groups have developed ways to transform ESCs or iPSCs into pancreatic progenitor cells, and create insulin-secreting beta cells, with the hope of eventually providing stem cell therapies along with derivatives of insulin-producing and glucose-responsive cells. However, most of these methods, available in publicly available computer programs at the time of their writing, do not allow the production of fully functional or mature insulin-secreting pancreatic beta cells.

[0005] Для снижения бремени расходов и их неоправданности, специалисты в данной области часто прибегают к поиску небольших молекул, которые могут влиять на сигнальные пути в качестве агонистов или антагонистов рецепторов факторов роста, и таким образом, они могут быть использованы для замены факторов роста. Небольшие молекулы обычно намного дешевле, чем факторы роста. Тем не менее, одним из основных недостатков небольших молекул являются неспецифические эффекты, которые могут влиять на нецелевые мишени, такие как рецепторы, связанные с клеточной мембраной, внутриклеточные органеллы или геномные компоненты и т.п.[0005] To reduce the cost burden and waste, those skilled in the art often look for small molecules that can interfere with signaling pathways as growth factor receptor agonists or antagonists, and thus can be used to replace growth factors. Small molecules are usually much cheaper than growth factors. However, one of the major disadvantages of small molecules is the non-specific effects that may affect off-target targets such as cell membrane-associated receptors, intracellular organelles or genomic components, etc.

[0006] Еще одним ключевым компонентом типичного протокола дифференцировки является среда для культивирования клеток, которая может состоять из питательных веществ (липидов, аминокислот, углеводов, витаминов и т.п.), солей в соответствующих концентрациях, рН-забуферивающих агентов, необходимых элементов и общих белковых факторов, таких как инсулин или сывороточный альбумин. Клетки различных типов имеют различные потребности в питательных веществах и компонентах среды, что создает дополнительные трудности при использовании факторов роста, специфичных к клеткам конкретного типа, и небольших молекул для передачи сигнала. Таким образом, специальная «среда для дифференцировки» часто тщательно анализируется путем одновременного удаления или добавления одного компонента.[0006] Another key component of a typical differentiation protocol is the cell culture medium, which may consist of nutrients (lipids, amino acids, carbohydrates, vitamins, etc.), salts at appropriate concentrations, pH buffering agents, essential elements and common protein factors such as insulin or serum albumin. Different cell types have different nutrient and media requirements, which creates additional challenges when using cell type-specific growth factors and small molecules for signal transduction. Thus, a special "differentiation medium" is often carefully analyzed by removing or adding one component at a time.

[0007] При клинических применениях клеток ткани, полученных из стволовых клеток, большинство компонентов установленной среды для дифференцировки требуют индивидуальной сертификации в соответствии с современной технологической практикой (cGMP), осуществляемой под контролем Регуляторных Органов; например, факторы роста должны быть получены с помощью специальных процедур и требуют индивидуальной сертификации. Аналогичным образом, некоторые небольшие молекулы, добавленные в конкретную среду для дифференцировки, получают специальными методами химического синтеза, которые различаются по степени оценки чистоты, стабильности и токсичности. Что касается культур стволовых клеток, то некоторые ранее опубликованные протоколы также опираются на продукты животного происхождения, такие как сыворотка или Матригель.[0007] In clinical applications of stem cell-derived tissue cells, most components of the established differentiation medium require individual certification in accordance with current manufacturing practices (cGMP) under the supervision of Regulatory Authorities; for example, growth factors must be obtained through special procedures and require individual certification. Likewise, some small molecules added to a specific differentiation medium are produced by specific chemical synthesis methods that vary in their assessment of purity, stability, and toxicity. Regarding stem cell cultures, some previously published protocols also rely on animal products such as serum or Matrigel.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

[0008] Несмотря на недавние успехи в получении панкреатических бета-клеток, происходящих от iPSC, эффективные способы последовательного генерирования инсулин-продуцирующих бета-клеток пока еще находятся на стадии разработки. Многие современные протоколы требуют использования комбинации факторов роста, гормонов, цитокинов, сигнальных пептидов и других межклеточных сигнальных молекул (в данном описании, для простоты, эти молекулы будут называться общим термином «факторы роста») в каждой стадии каскада дифференцировки для получения инсулин-продуцирующих бета-клеток. К сожалению, факторы роста, если они поставляются в виде очищенных полипептидов, обычно являются дорогостоящими, нестабильными и меняются от партии к партии, что создает трудности в их применении. Кроме того, поскольку факторы роста действуют по высокоспецифическому комбинаторному механизму, то для каждой стадии дифференцировки требуются различные серии факторов роста, что создает определенные трудности и повышает затраты на оптимизацию. Одна из целей настоящего изобретения заключается в абсолютном исключении необходимости использования факторов роста для продуцирования панкреатических бета-клеток.[0008] Despite recent advances in generating iPSC-derived pancreatic beta cells, efficient methods for sequentially generating insulin-producing beta cells are still under development. Many current protocols require the use of a combination of growth factors, hormones, cytokines, signal peptides and other intercellular signaling molecules (herein, for simplicity, these molecules will be referred to as “growth factors”) at each stage of the differentiation cascade to produce insulin-producing beta -cells. Unfortunately, growth factors, when supplied as purified polypeptides, are typically expensive, unstable and vary from batch to batch, making them difficult to use. In addition, since growth factors act through a highly specific combinatorial mechanism, each stage of differentiation requires a different series of growth factors, which creates certain difficulties and increases the cost of optimization. One of the objectives of the present invention is to completely eliminate the need for the use of growth factors for the production of pancreatic beta cells.

[0009] Настоящее изобретение относится к способам индуцирования дифференцировки стволовых клеток путем модуляции кинетики роста клеток и связанных с ними параметров, и тем самым, специфической комбинации клеточной плотности, концентрации реагентов и комбинаций мРНК, используемых для регуляции направления дифференцировки/индукции.[0009] The present invention relates to methods for inducing stem cell differentiation by modulating cell growth kinetics and associated parameters, and thereby the specific combination of cell density, reagent concentrations, and mRNA combinations used to regulate the direction of differentiation/induction.

[0010] Для достижения этой цели и в соответствии с целью настоящего изобретения, осуществляемой и широко раскрываемой в настоящей заявке, один из аспектов настоящего изобретения относится к способу индуцирования дифференцировки стволовых клеток в чувствительные к глюкозе и инсулин-секретирующие панкреатические бета-клетки, где указанный способ включает стадии: (а) культивирования индуцированных плюрипотентных стволовых клеток в качестве исходных клеток в условиях дифференцировки; (b) индуцирования указанных исходных клеток для перехода из плюрипотентного состояния в состояние линии дифференцировки в мезоэндодерму; (c) направления дифференцировки клеток в клетки эндодермы посредством трансфекции клеточной культуры первой комбинацией мРНК в эффективной дозе и в пределах конкретных временных окон; (d) дополнительного превращения указанных клеток эндодермы в панкреатические клетки-предшественники путем трансфекции второй комбинацией мРНК; (e) дополнительного созревания указанных панкреатических клеток-предшественников в панкреатические эндокринные клетки с использованием третьей комбинации мРНК; и (f) сбора кластеров, обогащенных панкреатическими бета-клетками, которые являются восприимчивыми к глюкозе окружающей среды и способны секретировать инсулин в ответ на глюкозу.[0010] To achieve this goal and in accordance with the purpose of the present invention, carried out and broadly disclosed in the present application, one aspect of the present invention relates to a method of inducing the differentiation of stem cells into glucose-sensitive and insulin-secreting pancreatic beta cells, wherein the specified the method includes the steps of: (a) cultivating induced pluripotent stem cells as parent cells under differentiation conditions; (b) inducing said parent cells to transition from a pluripotent state to a mesoendoderm lineage state; (c) directing the cells to differentiate into endodermal cells by transfecting the cell culture with a first combination of mRNAs at an effective dose and within specific time windows; (d) further converting said endodermal cells into pancreatic progenitor cells by transfection with a second combination of mRNAs; (e) further maturing said pancreatic progenitor cells into pancreatic endocrine cells using a third combination of mRNAs; and (f) collecting clusters enriched in pancreatic beta cells that are responsive to environmental glucose and capable of secreting insulin in response to glucose.

[0011] В одном из своих вариантов, настоящее изобретение относится к способу индуцирования дифференцировки стволовых клеток в чувствительные к глюкозе и инсулин-секретирующие панкреатические бета-клетки, где указанный способ включает стадии: (а) культивирования индуцированных плюрипотентных стволовых клеток в качестве исходных клеток в условиях дифференцировки; (b) индуцирования указанных исходных клеток для перехода из плюрипотентного состояния в состояние линии дифференцировки в мезоэндодерму; (c) направления дифференцировки клеток в клетки эндодермы посредством трансфекции клеточной культуры первой комбинацией мРНК в эффективной дозе и в пределах конкретных временных окон; (d) дополнительного превращения указанных клеток эндодермы в панкреатические клетки-предшественники путем трансфекции второй комбинацией мРНК; (e) дополнительного созревания указанных панкреатических клеток-предшественников в панкреатические эндокринные клетки с использованием третьей комбинации мРНК; и (f) сбора кластеров, обогащенных панкреатическими бета-клетками, которые являются восприимчивыми к глюкозе окружающей среды и способны секретировать инсулин в ответ на глюкозу, где указанная первая комбинация мРНК включает мРНК FoxA2.[0011] In one embodiment, the present invention relates to a method of inducing the differentiation of stem cells into glucose-sensitive and insulin-secreting pancreatic beta cells, where the method includes the steps of: (a) culturing the induced pluripotent stem cells as parent cells in differentiation conditions; (b) inducing said parent cells to transition from a pluripotent state to a mesoendoderm lineage state; (c) directing the cells to differentiate into endodermal cells by transfecting the cell culture with a first combination of mRNAs at an effective dose and within specific time windows; (d) further converting said endodermal cells into pancreatic progenitor cells by transfection with a second combination of mRNAs; (e) further maturing said pancreatic progenitor cells into pancreatic endocrine cells using a third combination of mRNAs; and (f) collecting clusters enriched in pancreatic beta cells that are responsive to environmental glucose and capable of secreting insulin in response to glucose, wherein said first mRNA combination includes FoxA2 mRNA.

[0012] В другом своем варианте, настоящее изобретение относится к способу индуцирования дифференцировки стволовых клеток в чувствительные к глюкозе и инсулин-секретирующие панкреатические бета-клетки, где указанный способ включает стадии: (а) культивирования индуцированных плюрипотентных стволовых клеток в качестве исходных клеток в условиях дифференцировки; (b) индуцирования указанных исходных клеток для перехода из плюрипотентного состояния в состояние линии дифференцировки в мезоэндодерму; (c) направления дифференцировки клеток в клетки эндодермы посредством трансфекции клеточной культуры первой комбинацией мРНК в эффективной дозе и в пределах конкретных временных окон; (d) дополнительного превращения указанных клеток эндодермы в панкреатические клетки-предшественники путем трансфекции второй комбинацией мРНК; (e) дополнительного созревания указанных панкреатических клеток-предшественников в панкреатические эндокринные клетки с использованием третьей комбинации мРНК; и (f) сбора кластеров, обогащенных панкреатическими бета-клетками, которые являются восприимчивыми к глюкозе окружающей среды и способны секретировать инсулин в ответ на глюкозу, где указанная первая комбинация мРНК включает мРНК Sox17.[0012] In another embodiment, the present invention relates to a method of inducing the differentiation of stem cells into glucose-sensitive and insulin-secreting pancreatic beta cells, where the method includes the steps of: (a) culturing the induced pluripotent stem cells as parent cells under conditions differentiation; (b) inducing said parent cells to transition from a pluripotent state to a mesoendoderm lineage state; (c) directing the cells to differentiate into endodermal cells by transfecting the cell culture with a first combination of mRNAs at an effective dose and within specific time windows; (d) further converting said endodermal cells into pancreatic progenitor cells by transfection with a second combination of mRNAs; (e) further maturing said pancreatic progenitor cells into pancreatic endocrine cells using a third combination of mRNAs; and (f) collecting clusters enriched in pancreatic beta cells that are responsive to environmental glucose and capable of secreting insulin in response to glucose, wherein said first mRNA combination includes Sox17 mRNA.

[0013] В другом своем варианте, настоящее изобретение относится к способу индуцирования дифференцировки стволовых клеток в чувствительные к глюкозе и инсулин-секретирующие панкреатические бета-клетки, где указанный способ включает стадии: (а) культивирования индуцированных плюрипотентных стволовых клеток в качестве исходных клеток в условиях дифференцировки; (b) индуцирования указанных исходных клеток для перехода из плюрипотентного состояния в состояние линии дифференцировки в мезоэндодерму; (c) направления дифференцировки клеток в клетки эндодермы посредством трансфекции клеточной культуры первой комбинацией мРНК в эффективной дозе и в пределах конкретных временных окон; (d) дополнительного превращения указанных клеток эндодермы в панкреатические клетки-предшественники путем трансфекции второй комбинацией мРНК; (e) дополнительного созревания указанных панкреатических клеток-предшественников в панкреатические эндокринные клетки с использованием третьей комбинации мРНК; и (f) сбора кластеров, обогащенных панкреатическими бета-клетками, которые являются восприимчивыми к глюкозе окружающей среды и способны секретировать инсулин в ответ на глюкозу, где указанная первая комбинация мРНК включает мРНК FoxA2 и Sox17.[0013] In another embodiment, the present invention relates to a method of inducing the differentiation of stem cells into glucose-sensitive and insulin-secreting pancreatic beta cells, where the method includes the steps of: (a) culturing the induced pluripotent stem cells as parent cells under conditions differentiation; (b) inducing said parent cells to transition from a pluripotent state to a mesoendoderm lineage state; (c) directing the cells to differentiate into endodermal cells by transfecting the cell culture with a first combination of mRNAs at an effective dose and within specific time windows; (d) further converting said endodermal cells into pancreatic progenitor cells by transfection with a second combination of mRNAs; (e) further maturing said pancreatic progenitor cells into pancreatic endocrine cells using a third combination of mRNAs; and (f) collecting clusters enriched in pancreatic beta cells that are responsive to environmental glucose and capable of secreting insulin in response to glucose, wherein said first mRNA combination comprises FoxA2 and Sox17 mRNA.

[0014] В другом своем варианте, настоящее изобретение относится к способу индуцирования дифференцировки стволовых клеток в чувствительные к глюкозе и инсулин-секретирующие панкреатические бета-клетки, где указанный способ включает стадии: (а) культивирования индуцированных плюрипотентных стволовых клеток в качестве исходных клеток в условиях дифференцировки; (b) индуцирования указанных исходных клеток для перехода из плюрипотентного состояния в состояние линии дифференцировки в мезоэндодерму; (c) направления дифференцировки клеток в клетки эндодермы посредством трансфекции клеточной культуры первой комбинацией мРНК в эффективной дозе и в пределах конкретных временных окон; (d) дополнительного превращения указанных клеток эндодермы в панкреатические клетки-предшественники путем трансфекции второй комбинацией мРНК; (e) дополнительного созревания указанных панкреатических клеток-предшественников в панкреатические эндокринные клетки с использованием третьей комбинации мРНК; и (f) сбора кластеров, обогащенных панкреатическими бета-клетками, которые являются восприимчивыми к глюкозе окружающей среды и способны секретировать инсулин в ответ на глюкозу, где указанная первая комбинация мРНК включает мРНК FoxA2, Sox17, GATA4 и GATA6.[0014] In another embodiment, the present invention relates to a method of inducing the differentiation of stem cells into glucose-sensitive and insulin-secreting pancreatic beta cells, where the method includes the steps of: (a) culturing the induced pluripotent stem cells as parent cells under conditions differentiation; (b) inducing said parent cells to transition from a pluripotent state to a mesoendoderm lineage state; (c) directing the cells to differentiate into endodermal cells by transfecting the cell culture with a first combination of mRNAs at an effective dose and within specific time windows; (d) further converting said endodermal cells into pancreatic progenitor cells by transfection with a second combination of mRNAs; (e) further maturing said pancreatic progenitor cells into pancreatic endocrine cells using a third combination of mRNAs; and (f) collecting clusters enriched in pancreatic beta cells that are receptive to environmental glucose and capable of secreting insulin in response to glucose, wherein said first combination of mRNAs includes FoxA2, Sox17, GATA4 and GATA6 mRNAs.

[0015] В другом своем варианте, настоящее изобретение относится к способу индуцирования дифференцировки стволовых клеток в чувствительные к глюкозе и инсулин-секретирующие панкреатические бета-клетки, где указанный способ включает стадии: (а) культивирования индуцированных плюрипотентных стволовых клеток в качестве исходных клеток в условиях дифференцировки; (b) индуцирования указанных исходных клеток для перехода из плюрипотентного состояния в состояние линии дифференцировки в мезоэндодерму; (c) направления дифференцировки клеток в клетки эндодермы посредством трансфекции клеточной культуры первой комбинацией мРНК в эффективной дозе и в пределах конкретных временных окон; (d) дополнительного превращения указанных клеток эндодермы в панкреатические клетки-предшественники путем трансфекции второй комбинацией мРНК; (e) дополнительного созревания указанных панкреатических клеток-предшественников в панкреатические эндокринные клетки с использованием третьей комбинации мРНК; и (f) сбора кластеров, обогащенных панкреатическими бета-клетками, которые являются восприимчивыми к глюкозе окружающей среды и способны секретировать инсулин в ответ на глюкозу, где указанная вторая комбинация мРНК включает по меньшей мере одну из мРНК PDX1, Hlxb9, Ptf1a, ixl1 HNF1a и b, и Sox9.[0015] In another embodiment, the present invention relates to a method of inducing the differentiation of stem cells into glucose-sensitive and insulin-secreting pancreatic beta cells, where the method includes the steps of: (a) culturing the induced pluripotent stem cells as parent cells under conditions differentiation; (b) inducing said parent cells to transition from a pluripotent state to a mesoendoderm lineage state; (c) directing the cells to differentiate into endodermal cells by transfecting the cell culture with a first combination of mRNAs at an effective dose and within specific time windows; (d) further converting said endodermal cells into pancreatic progenitor cells by transfection with a second combination of mRNAs; (e) further maturing said pancreatic progenitor cells into pancreatic endocrine cells using a third combination of mRNAs; and (f) collecting clusters enriched in pancreatic beta cells that are receptive to environmental glucose and capable of secreting insulin in response to glucose, wherein said second combination of mRNAs includes at least one of PDX1, Hlxb9, Ptf1a, ixl1 HNF1a and b, and Sox9.

[0016] В другом своем варианте, настоящее изобретение относится к способу индуцирования дифференцировки стволовых клеток в чувствительные к глюкозе и инсулин-секретирующие панкреатические бета-клетки, где указанный способ включает стадии: (а) культивирования индуцированных плюрипотентных стволовых клеток в качестве исходных клеток в условиях дифференцировки; (b) индуцирования указанных исходных клеток для перехода из плюрипотентного состояния в состояние линии дифференцировки в мезоэндодерму; (c) направления дифференцировки клеток в клетки эндодермы посредством трансфекции клеточной культуры первой комбинацией мРНК в эффективной дозе и в пределах конкретных временных окон; (d) дополнительного превращения указанных клеток эндодермы в панкреатические клетки-предшественники путем трансфекции второй комбинацией мРНК; (e) дополнительного созревания указанных панкреатических клеток-предшественников в панкреатические эндокринные клетки с использованием третьей комбинации мРНК; и (f) сбора кластеров, обогащенных панкреатическими бета-клетками, которые являются восприимчивыми к глюкозе окружающей среды и способны секретировать инсулин в ответ на глюкозу, где указанная первая комбинация мРНК включает по меньшей мере одну из мРНК PDX1, NKX6.1, NKX2.2, Pax6, Pax4, Hlxb9 и Ngn3.[0016] In another embodiment, the present invention relates to a method of inducing the differentiation of stem cells into glucose-sensitive and insulin-secreting pancreatic beta cells, where the method includes the steps of: (a) culturing the induced pluripotent stem cells as parent cells under conditions differentiation; (b) inducing said parent cells to transition from a pluripotent state to a mesoendoderm lineage state; (c) directing the cells to differentiate into endodermal cells by transfecting the cell culture with a first combination of mRNAs at an effective dose and within specific time windows; (d) further converting said endodermal cells into pancreatic progenitor cells by transfection with a second combination of mRNAs; (e) further maturing said pancreatic progenitor cells into pancreatic endocrine cells using a third combination of mRNAs; and (f) collecting clusters enriched in pancreatic beta cells that are receptive to environmental glucose and capable of secreting insulin in response to glucose, wherein said first combination of mRNAs comprises at least one of PDX1, NKX6.1, NKX2.2 mRNAs , Pax6, Pax4, Hlxb9 and Ngn3.

[0017] В другом своем варианте, настоящее изобретение относится к способу индуцирования дифференцировки стволовых клеток в чувствительные к глюкозе и инсулин-секретирующие панкреатические бета-клетки, где указанный способ включает стадии: (а) культивирования индуцированных плюрипотентных стволовых клеток в качестве исходных клеток в условиях дифференцировки; (b) индуцирования указанных исходных клеток для перехода из плюрипотентного состояния в состояние линии дифференцировки в мезоэндодерму; (c) направления дифференцировки клеток в клетки эндодермы посредством трансфекции клеточной культуры первой комбинацией мРНК в эффективной дозе и в пределах конкретных временных окон; (d) дополнительного превращения указанных клеток эндодермы в панкреатические клетки-предшественники путем трансфекции второй комбинацией мРНК; (e) дополнительного созревания указанных панкреатических клеток-предшественников в панкреатические эндокринные клетки с использованием третьей комбинации мРНК; и (f) сбора кластеров, обогащенных панкреатическими бета-клетками, которые являются восприимчивыми к глюкозе окружающей среды и способны секретировать инсулин в ответ на глюкозу, где мРНК влияет на коммитирование панкреатических бета-клеток и включает по меньшей мере одну из мРНК NKX6.1, MAFA или MAFA.[0017] In another embodiment, the present invention relates to a method of inducing the differentiation of stem cells into glucose-sensitive and insulin-secreting pancreatic beta cells, where the method includes the steps of: (a) culturing the induced pluripotent stem cells as parent cells under conditions differentiation; (b) inducing said parent cells to transition from a pluripotent state to a mesoendoderm lineage state; (c) directing the cells to differentiate into endodermal cells by transfecting the cell culture with a first combination of mRNAs at an effective dose and within specific time windows; (d) further converting said endodermal cells into pancreatic progenitor cells by transfection with a second combination of mRNAs; (e) further maturing said pancreatic progenitor cells into pancreatic endocrine cells using a third combination of mRNAs; and (f) collecting clusters enriched in pancreatic beta cells that are receptive to environmental glucose and capable of secreting insulin in response to glucose, wherein the mRNA affects pancreatic beta cell commitment and includes at least one of the NKX6.1 mRNAs, MAFA or MAFA.

[0018] В другом своем варианте, настоящее изобретение относится к способу индуцирования дифференцировки стволовых клеток в чувствительные к глюкозе и инсулин-секретирующие панкреатические бета-клетки, где указанный способ включает стадии: (а) культивирования индуцированных плюрипотентных стволовых клеток в качестве исходных клеток в условиях дифференцировки; ((b) индуцирования указанных исходных клеток для перехода из плюрипотентного состояния в состояние линии дифференцировки в мезоэндодерму; (c) направления дифференцировки клеток в клетки эндодермы посредством трансфекции клеточной культуры первой комбинацией мРНК в эффективной дозе и в пределах конкретных временных окон; (d) дополнительного превращения указанных клеток эндодермы в панкреатические клетки-предшественники путем трансфекции второй комбинацией мРНК; (e) дополнительного созревания указанных панкреатических клеток-предшественников в панкреатические эндокринные клетки с использованием третьей комбинации мРНК; и (f) сбора кластеров, обогащенных панкреатическими бета-клетками, которые являются восприимчивыми к глюкозе окружающей среды и способны секретировать инсулин в ответ на глюкозу, где указанные исходные клетки собирают из физиологической жидкости или ткани.[0018] In another embodiment, the present invention relates to a method of inducing the differentiation of stem cells into glucose-sensitive and insulin-secreting pancreatic beta cells, where the method includes the steps of: (a) culturing the induced pluripotent stem cells as parent cells under conditions differentiation; ((b) inducing said parental cells to transition from a pluripotent state to a mesoendoderm lineage state; (c) directing the cells to differentiate into endoderm cells by transfecting the cell culture with a first combination of mRNAs at an effective dose and within specific time windows; (d) additionally converting said endodermal cells into pancreatic progenitor cells by transfecting with a second combination of mRNAs; (e) further maturing said pancreatic progenitor cells into pancreatic endocrine cells using a third combination of mRNAs and (f) collecting clusters enriched in pancreatic beta cells; responsive to environmental glucose and capable of secreting insulin in response to glucose, wherein said parent cells are collected from physiological fluid or tissue.

[0019] Один из аспектов изобретения относится к клетке, полученной способом индуцирования дифференцировки стволовых клеток в чувствительные к глюкозе и инсулин-секретирующие панкреатические бета-клетки, где указанный способ включает стадии: (а) культивирования индуцированных плюрипотентных стволовых клеток в качестве исходных клеток в условиях дифференцировки; (b) индуцирования указанных исходных клеток для перехода из плюрипотентного состояния в состояние линии дифференцировки в мезоэндодерму; (c) направления дифференцировки клеток в клетки эндодермы посредством трансфекции клеточной культуры первой комбинацией мРНК в эффективной дозе и в пределах конкретных временных окон; (d) дополнительного превращения указанных клеток эндодермы в панкреатические клетки-предшественники путем трансфекции второй комбинацией мРНК; (e) дополнительного созревания указанных панкреатических клеток-предшественников в панкреатические эндокринные клетки с использованием третьей комбинации мРНК; и (f) сбора кластеров, обогащенных панкреатическими бета-клетками, которые являются восприимчивыми к глюкозе окружающей среды и способны секретировать инсулин в ответ на глюкозу.[0019] One aspect of the invention relates to a cell obtained by a method of inducing the differentiation of stem cells into glucose-sensitive and insulin-secreting pancreatic beta cells, where the method includes the steps of: (a) culturing the induced pluripotent stem cells as parent cells under conditions differentiation; (b) inducing said parent cells to transition from a pluripotent state to a mesoendoderm lineage state; (c) directing the cells to differentiate into endodermal cells by transfecting the cell culture with a first combination of mRNAs at an effective dose and within specific time windows; (d) further converting said endodermal cells into pancreatic progenitor cells by transfection with a second combination of mRNAs; (e) further maturing said pancreatic progenitor cells into pancreatic endocrine cells using a third combination of mRNAs; and (f) collecting clusters enriched in pancreatic beta cells that are responsive to environmental glucose and capable of secreting insulin in response to glucose.

[0020] Один из аспектов изобретения относится к композиции для лечения заболевания, расстройства или синдрома, содержащей клетку, полученную способом индуцирования дифференцировки стволовых клеток в чувствительные к глюкозе и инсулин-секретирующие панкреатические бета-клетки, где указанный способ включает стадии: (а) культивирования индуцированных плюрипотентных стволовых клеток в качестве исходных клеток в условиях дифференцировки; (b) индуцирования указанных исходных клеток для перехода из плюрипотентного состояния в состояние линии дифференцировки в мезоэндодерму; (c) направления дифференцировки клеток в клетки эндодермы посредством трансфекции клеточной культуры первой комбинацией мРНК в эффективной дозе и в пределах конкретных временных окон; (d) дополнительного превращения указанных клеток эндодермы в панкреатические клетки-предшественники путем трансфекции второй комбинацией мРНК; (e) дополнительного созревания указанных панкреатических клеток-предшественников в панкреатические эндокринные клетки с использованием третьей комбинации мРНК; и (f) сбора кластеров, обогащенных панкреатическими бета-клетками, которые являются восприимчивыми к глюкозе окружающей среды и способны секретировать инсулин в ответ на глюкозу.[0020] One aspect of the invention relates to a composition for the treatment of a disease, disorder or syndrome comprising a cell obtained by a method of inducing differentiation of stem cells into glucose-sensitive and insulin-secreting pancreatic beta cells, wherein the method includes the steps of: (a) culturing induced pluripotent stem cells as parent cells under differentiation conditions; (b) inducing said parent cells to transition from a pluripotent state to a mesoendoderm lineage state; (c) directing the cells to differentiate into endodermal cells by transfecting the cell culture with a first combination of mRNAs at an effective dose and within specific time windows; (d) further converting said endodermal cells into pancreatic progenitor cells by transfection with a second combination of mRNAs; (e) further maturing said pancreatic progenitor cells into pancreatic endocrine cells using a third combination of mRNAs; and (f) collecting clusters enriched in pancreatic beta cells that are responsive to environmental glucose and capable of secreting insulin in response to glucose.

[0021] Один из аспектов изобретения относится к способу лечения заболевания, расстройства или синдрома, включающему стадию введения индивидууму, нуждающемуся в этом, по меньшей мере одной клетки, полученной способом индуцирования дифференцировки стволовых клеток в чувствительные к глюкозе и инсулин-секретирующие панкреатические бета-клетки, где указанный способ включает стадии: (а) культивирования индуцированных плюрипотентных стволовых клеток в качестве исходных клеток в условиях дифференцировки; (b) индуцирования указанных исходных клеток для перехода из плюрипотентного состояния в состояние линии дифференцировки в мезоэндодерму; (c) направления дифференцировки клеток в клетки эндодермы посредством трансфекции клеточной культуры первой комбинацией мРНК в эффективной дозе и в пределах конкретных временных окон; (d) дополнительного превращения указанных клеток эндодермы в панкреатические клетки-предшественники путем трансфекции второй комбинацией мРНК; (e) дополнительного созревания указанных панкреатических клеток-предшественников в панкреатические эндокринные клетки с использованием третьей комбинации мРНК; и (f) сбора кластеров, обогащенных панкреатическими бета-клетками, которые являются восприимчивыми к глюкозе окружающей среды и способны секретировать инсулин в ответ на глюкозу, и композиции для лечения заболевания, расстройства или синдрома, содержащей клетку, полученную способом индуцирования дифференцировки стволовых клеток в чувствительные к глюкозе и инсулин-секретирующие панкреатические бета-клетки, где указанный способ включает стадии: (а) культивирования индуцированных плюрипотентных стволовых клеток в качестве исходных клеток в условиях дифференцировки; (b) индуцирования указанных исходных клеток для перехода из плюрипотентного состояния в состояние линии дифференцировки в мезоэндодерму; (c) направления дифференцировки клеток в клетки эндодермы посредством трансфекции клеточной культуры первой комбинацией мРНК в эффективной дозе и в пределах конкретных временных окон; (d) дополнительного превращения указанных клеток эндодермы в панкреатические клетки-предшественники путем трансфекции второй комбинацией мРНК; (e) дополнительного созревания указанных панкреатических клеток-предшественников в панкреатические эндокринные клетки с использованием третьей комбинации мРНК; и (f) сбора кластеров, обогащенных панкреатическими бета-клетками, которые являются восприимчивыми к глюкозе окружающей среды и способны секретировать инсулин в ответ на глюкозу.[0021] One aspect of the invention relates to a method of treating a disease, disorder or syndrome, comprising the step of administering to an individual in need thereof at least one cell obtained by a method of inducing differentiation of stem cells into glucose-sensitive and insulin-secreting pancreatic beta cells where the method includes the steps of: (a) cultivating induced pluripotent stem cells as parent cells under differentiation conditions; (b) inducing said parent cells to transition from a pluripotent state to a mesoendoderm lineage state; (c) directing the cells to differentiate into endodermal cells by transfecting the cell culture with a first combination of mRNAs at an effective dose and within specific time windows; (d) further converting said endodermal cells into pancreatic progenitor cells by transfection with a second combination of mRNAs; (e) further maturing said pancreatic progenitor cells into pancreatic endocrine cells using a third combination of mRNAs; and (f) collecting clusters enriched in pancreatic beta cells that are receptive to environmental glucose and capable of secreting insulin in response to glucose, and a composition for treating a disease, disorder or syndrome containing a cell obtained by a method of inducing differentiation of stem cells into sensitive to glucose and insulin-secreting pancreatic beta cells, where the method includes the steps of: (a) cultivating induced pluripotent stem cells as parent cells under differentiation conditions; (b) inducing said parent cells to transition from a pluripotent state to a mesoendoderm lineage state; (c) directing the cells to differentiate into endodermal cells by transfecting the cell culture with a first combination of mRNAs at an effective dose and within specific time windows; (d) further converting said endodermal cells into pancreatic progenitor cells by transfection with a second combination of mRNAs; (e) further maturing said pancreatic progenitor cells into pancreatic endocrine cells using a third combination of mRNAs; and (f) collecting clusters enriched in pancreatic beta cells that are responsive to environmental glucose and capable of secreting insulin in response to glucose.

[0022] В одном из своих вариантов, настоящее изобретение относится к способу лечения заболевания, расстройства или синдрома, включающему стадию введения индивидууму, нуждающемуся в этом, по меньшей мере одной клетки, полученной способом индуцирования дифференцировки стволовых клеток в чувствительные к глюкозе и инсулин-секретирующие панкреатические бета-клетки, где указанный способ включает стадии: (а) культивирования индуцированных плюрипотентных стволовых клеток в качестве исходных клеток в условиях дифференцировки; (b) индуцирования указанных исходных клеток для перехода из плюрипотентного состояния в состояние линии дифференцировки в мезоэндодерму; (c) направления дифференцировки клеток в клетки эндодермы посредством трансфекции клеточной культуры первой комбинацией мРНК в эффективной дозе и в пределах конкретных временных окон; (d) дополнительного превращения указанных клеток эндодермы в панкреатические клетки-предшественники путем трансфекции второй комбинацией мРНК; (e) дополнительного созревания указанных панкреатических клеток-предшественников в панкреатические эндокринные клетки с использованием третьей комбинации мРНК; и (f) сбора кластеров, обогащенных панкреатическими бета-клетками, которые являются восприимчивыми к глюкозе окружающей среды и способны секретировать инсулин в ответ на глюкозу; и композиции для лечения заболевания, расстройства или синдрома, содержащей клетку, полученную способом индуцирования дифференцировки стволовых клеток в чувствительные к глюкозе и инсулин-секретирующие панкреатические бета-клетки, где указанный способ включает стадии: (а) культивирования индуцированных плюрипотентных стволовых клеток в качестве исходных клеток в условиях дифференцировки; (b) индуцирования указанных исходных клеток для перехода из плюрипотентного состояния в состояние линии дифференцировки в мезоэндодерму; (c) направления дифференцировки клеток в клетки эндодермы посредством трансфекции клеточной культуры первой комбинацией мРНК в эффективной дозе и в пределах конкретных временных окон; (d) дополнительного превращения указанных клеток эндодермы в панкреатические клетки-предшественники путем трансфекции второй комбинацией мРНК; (e) дополнительного созревания указанных панкреатических клеток-предшественников в панкреатические эндокринные клетки с использованием третьей комбинации мРНК; и (f) сбора кластеров, обогащенных панкреатическими бета-клетками, которые являются восприимчивыми к глюкозе окружающей среды и способны секретировать инсулин в ответ на глюкозу, где указанную клетку берут у индивидуума-реципиента.[0022] In one embodiment, the present invention relates to a method of treating a disease, disorder or syndrome, comprising the step of administering to an individual in need thereof at least one cell obtained by a method of inducing differentiation of stem cells into glucose-sensitive and insulin-secreting cells. pancreatic beta cells, where the method includes the steps of: (a) cultivating induced pluripotent stem cells as parent cells under differentiation conditions; (b) inducing said parent cells to transition from a pluripotent state to a mesoendoderm lineage state; (c) directing the cells to differentiate into endodermal cells by transfecting the cell culture with a first combination of mRNAs at an effective dose and within specific time windows; (d) further converting said endodermal cells into pancreatic progenitor cells by transfection with a second combination of mRNAs; (e) further maturing said pancreatic progenitor cells into pancreatic endocrine cells using a third combination of mRNAs; and (f) collecting clusters enriched in pancreatic beta cells that are responsive to environmental glucose and capable of secreting insulin in response to glucose; and a composition for treating a disease, disorder or syndrome, comprising a cell obtained by a method of inducing differentiation of stem cells into glucose-sensitive and insulin-secreting pancreatic beta cells, wherein the method includes the steps of: (a) culturing induced pluripotent stem cells as parent cells under conditions of differentiation; (b) inducing said parent cells to transition from a pluripotent state to a mesoendoderm lineage state; (c) directing the cells to differentiate into endodermal cells by transfecting the cell culture with a first combination of mRNAs at an effective dose and within specific time windows; (d) further converting said endodermal cells into pancreatic progenitor cells by transfection with a second combination of mRNAs; (e) further maturing said pancreatic progenitor cells into pancreatic endocrine cells using a third combination of mRNAs; and (f) collecting clusters enriched in pancreatic beta cells that are responsive to environmental glucose and capable of secreting insulin in response to glucose, wherein said cell is collected from a recipient individual.

[0023] В одном из своих вариантов, настоящее изобретение относится к способу лечения заболевания, расстройства или синдрома, включающему стадию введения индивидууму, нуждающемуся в этом, по меньшей мере одной клетки, полученной способом индуцирования дифференцировки стволовых клеток в чувствительные к глюкозе и инсулин-секретирующие панкреатические бета-клетки, где указанный способ включает стадии: (а) культивирования индуцированных плюрипотентных стволовых клеток в качестве исходных клеток в условиях дифференцировки; (b) индуцирования указанных исходных клеток для перехода из плюрипотентного состояния в состояние линии дифференцировки в мезоэндодерму; (c) направления дифференцировки клеток в клетки эндодермы посредством трансфекции клеточной культуры первой комбинацией мРНК в эффективной дозе и в пределах конкретных временных окон; (d) дополнительного превращения указанных клеток эндодермы в панкреатические клетки-предшественники путем трансфекции второй комбинацией мРНК; (e) дополнительного созревания указанных панкреатических клеток-предшественников в панкреатические эндокринные клетки с использованием третьей комбинации мРНК; и (f) сбора кластеров, обогащенных панкреатическими бета-клетками, которые являются восприимчивыми к глюкозе окружающей среды и способны секретировать инсулин в ответ на глюкозу; и композиции для лечения заболевания, расстройства или синдрома, содержащей клетку, полученную способом индуцирования дифференцировки стволовых клеток в чувствительные к глюкозе и инсулин-секретирующие панкреатические бета-клетки, где указанный способ включает стадии: (а) культивирования индуцированных плюрипотентных стволовых клеток в качестве исходных клеток в условиях дифференцировки; (b) индуцирования указанных исходных клеток для перехода из плюрипотентного состояния в состояние линии дифференцировки в мезоэндодерму; (c) направления дифференцировки клеток в клетки эндодермы посредством трансфекции клеточной культуры первой комбинацией мРНК в эффективной дозе и в пределах конкретных временных окон; (d) дополнительного превращения указанных клеток эндодермы в панкреатические клетки-предшественники путем трансфекции второй комбинацией мРНК; (e) дополнительного созревания указанных панкреатических клеток-предшественников в панкреатические эндокринные клетки с использованием третьей комбинации мРНК; и (f) сбора кластеров, обогащенных панкреатическими бета-клетками, которые являются восприимчивыми к глюкозе окружающей среды и способны секретировать инсулин в ответ на глюкозу, где указанные исходные клетки берут у реципиента.[0023] In one embodiment, the present invention relates to a method of treating a disease, disorder or syndrome, comprising the step of administering to an individual in need thereof at least one cell obtained by a method of inducing differentiation of stem cells into glucose-sensitive and insulin-secreting cells. pancreatic beta cells, where the method includes the steps of: (a) cultivating induced pluripotent stem cells as parent cells under differentiation conditions; (b) inducing said parent cells to transition from a pluripotent state to a mesoendoderm lineage state; (c) directing the cells to differentiate into endodermal cells by transfecting the cell culture with a first combination of mRNAs at an effective dose and within specific time windows; (d) further converting said endodermal cells into pancreatic progenitor cells by transfection with a second combination of mRNAs; (e) further maturing said pancreatic progenitor cells into pancreatic endocrine cells using a third combination of mRNAs; and (f) collecting clusters enriched in pancreatic beta cells that are responsive to environmental glucose and capable of secreting insulin in response to glucose; and a composition for treating a disease, disorder or syndrome, comprising a cell obtained by a method of inducing differentiation of stem cells into glucose-sensitive and insulin-secreting pancreatic beta cells, wherein the method includes the steps of: (a) culturing induced pluripotent stem cells as parent cells under conditions of differentiation; (b) inducing said parent cells to transition from a pluripotent state to a mesoendoderm lineage state; (c) directing the cells to differentiate into endodermal cells by transfecting the cell culture with a first combination of mRNAs at an effective dose and within specific time windows; (d) further converting said endodermal cells into pancreatic progenitor cells by transfection with a second combination of mRNAs; (e) further maturing said pancreatic progenitor cells into pancreatic endocrine cells using a third combination of mRNAs; and (f) collecting clusters enriched in pancreatic beta cells that are responsive to environmental glucose and capable of secreting insulin in response to glucose, wherein said parent cells are collected from the recipient.

[0024] Способ продуцирования индуцированных чувствительных к глюкозе и инсулин-секретирующих панкреатических бета-клеток включает стадии: (а) культивирования индуцированных плюрипотентных стволовых клеток в качестве исходных клеток в условиях дифференцировки; (b) индуцирования указанных исходных клеток для перехода из плюрипотентного состояния в состояние линии дифференцировки в мезоэндодерму; (c) направления дифференцировки клеток в клетки эндодермы посредством трансфекции клеточной культуры первой комбинацией мРНК в эффективной дозе и в пределах конкретных временных окон; (d) дополнительного превращения указанных клеток эндодермы в панкреатические клетки-предшественники путем трансфекции второй комбинацией мРНК; (e) дополнительного созревания указанных панкреатических клеток-предшественников в панкреатические эндокринные клетки с использованием третьей комбинации мРНК; и (f) сбора кластеров, обогащенных панкреатическими бета-клетками, которые являются восприимчивыми к глюкозе окружающей среды и способны секретировать инсулин в ответ на глюкозу.[0024] A method for producing induced glucose-sensitive and insulin-secreting pancreatic beta cells includes the steps of: (a) culturing the induced pluripotent stem cells as parent cells under differentiation conditions; (b) inducing said parent cells to transition from a pluripotent state to a mesoendoderm lineage state; (c) directing the cells to differentiate into endodermal cells by transfecting the cell culture with a first combination of mRNAs at an effective dose and within specific time windows; (d) further converting said endodermal cells into pancreatic progenitor cells by transfection with a second combination of mRNAs; (e) further maturing said pancreatic progenitor cells into pancreatic endocrine cells using a third combination of mRNAs; and (f) collecting clusters enriched in pancreatic beta cells that are responsive to environmental glucose and capable of secreting insulin in response to glucose.

[0025] В соответствии с этим, настоящее изобретение также относится к новым способам определения статуса клеток без использования небольших молекул или с использованием этих молекул в незначительных количествах. Основным преимуществом настоящего изобретения является простота приготовления среды для дифференцировки с использованием соответствующим образом доставляемых мРНК генов регуляции дифференцировки. Однако, оптимальная комбинация мРНК и соответствующей среды может еще больше усовершенствовать этот способ и является неотъемлемой частью настоящего изобретения. Помимо настоящего изобретения, имеется еще один стимул разработки нового способа, который основан, главным образом, на использовании молекулы одного типа, подходящей для унифицированной сертификации и контроля качества.[0025] Accordingly, the present invention also provides new methods for determining the status of cells without the use of small molecules or using small amounts of these molecules. The main advantage of the present invention is the ease of preparation of differentiation media using appropriately delivered differentiation regulatory gene mRNAs. However, the optimal combination of mRNA and appropriate medium can further improve this method and is an integral part of the present invention. In addition to the present invention, there is another incentive to develop a new method, which is based mainly on the use of a single type of molecule suitable for uniform certification and quality control.

[0026] В настоящем описании раскрываются новые способы, позволяющие определить каким образом должны регулироваться плотность клеток и скорость их деления, чтобы достичь желаемых результатов дифференцировки. В настоящей заявке также описываются оптимизация по времени, порядок добавления, дозы РНК и соотношения между различными РНК в процессе трансфекции РНК, а также их продолжительность и число повторений. Кроме того, настоящее изобретение относится к выбору поверхности сосудов для культивирования и условий окружающей среды, таких как концентрация кислорода. Настоящее изобретение также включает способы и методы отбора нужных клеток или повышение их процента в общей популяции, а также способы криоконсервации и повторного культивирования дифференцированных клеток.[0026] New methods are disclosed herein to determine how cell density and cell division rates must be regulated to achieve desired differentiation outcomes. This application also describes the optimization of timing, addition order, RNA dosage and ratios between different RNAs in the RNA transfection process, as well as their duration and number of repetitions. In addition, the present invention relates to the selection of the surface of the culture vessels and environmental conditions such as oxygen concentration. The present invention also includes methods and methods for selecting desired cells or increasing their percentage in the general population, as well as methods for cryopreservation and re-culture of differentiated cells.

[0027] Настоящее изобретение относится к способам индуцирования и/или продуцирования стволовых клеток и их дифференцировки путем модуляции кинетики роста клеток и связанных с ними параметров, и тем самым, специфической комбинации клеточной плотности, концентрации реагентов и комбинаций мРНК, используемых для регуляции направления дифференцировки/индукции. В одном из своих аспектов, настоящее изобретение относится к только что разработанному протоколу получения функциональных и более зрелых бета-клеток, которые функционируют in vivo, и к способам применения этих клеток в терапии для лечения различных заболеваний, включая диабет типа I и типа II.[0027] The present invention relates to methods for inducing and/or producing stem cells and their differentiation by modulating the kinetics of cell growth and associated parameters, and thereby the specific combination of cell density, concentration of reagents and combinations of mRNAs used to regulate the direction of differentiation/ induction. In one aspect, the present invention relates to a newly developed protocol for obtaining functional and mature beta cells that function in vivo , and methods of using these cells in therapies for the treatment of various diseases, including type I and type II diabetes.

[0028] В некоторых вариантах осуществления изобретения, репрезентативный протокол индуцирования стволовых клеток может быть представлен в виде схем и стадий, описанных и проиллюстрированных ниже в примерах. В некоторых аспектах изобретения, очень высокая эффективность была достигнута и при меньших затратах, без использования большого количества факторов роста, путем контактирования мРНК со стволовыми клетками в основные моменты изменения статуса клеток в нужных дозах и в соответствующих условиях доставки. Поскольку мРНК являются более специфичными в отношении регуляции клеточных и эволюционных событий благодаря кодированию функциональных белков, то раскрытый здесь способ, как было неожиданно обнаружено, является более надежным, чем любые известные методы получения функциональных панкреатических бета-клеток, что таким образом открывает путь для лечения диабета и других состояний, ассоциированных с диабетом у человека или млекопитающих.[0028] In some embodiments of the invention, a representative protocol for inducing stem cells can be represented by the schemes and steps described and illustrated below in the examples. In some aspects of the invention, very high efficiency has been achieved at lower cost, without the use of large quantities of growth factors, by contacting the mRNA with stem cells at key moments of change in cell status in the desired doses and under appropriate delivery conditions. Since mRNAs are more specific for regulating cellular and developmental events by encoding functional proteins, the method disclosed herein has surprisingly been found to be more reliable than any known methods for obtaining functional pancreatic beta cells, thereby paving the way for the treatment of diabetes and other conditions associated with diabetes in humans or mammals.

[0029] Настоящее изобретение относится к способам дифференцировки, в которых используется высокоэффективная и хорошо регулируемая экспрессия основных регуляторных генов или ключевых факторов транскрипции при тканеспецифической дифференцировке. Более конкретно, эти факторы вводят в плюрипотентные стволовые клетки в форме соответствующим образом модифицированных и очищенных молекул мРНК, продемонстрированных в качестве примера.[0029] The present invention relates to differentiation methods that utilize highly efficient and well-regulated expression of key regulatory genes or key transcription factors for tissue-specific differentiation. More specifically, these factors are introduced into pluripotent stem cells in the form of appropriately modified and purified mRNA molecules, demonstrated by way of example.

[0030] В еще одном своем аспекте, настоящее изобретение относится к способу индуцирования дифференцировки клеток, включающему: использование ключевых факторов статуса клеток и гибридов между обычными факторами транскрипции (TF) с трансактивирующими доменами, оптимизированными для превращения стволовых клеток в клетки различных типов; введение этих факторов в виде синтетический матричной РНК (мРНК) в культивируемые плюрипотентные стволовые клетки с предпочтительной плотностью с применением методов, обеспечивающих соответствующие уровни экспрессии трансгена; поддержание клеток в оптимальных условиях для достижения высокой эффективности специфической дифференцировки и, тем самым, индуцирование плюрипотентных стволовых клеток или стволовых клеток-предшественников или клеток-предшественников в целях их превращения в клетки специфической линии дифференцировки или в клеточную ткань такого типа.[0030] In yet another aspect, the present invention relates to a method of inducing cell differentiation, comprising: the use of key cell status factors and hybrids between conventional transcription factors (TFs) with transactivating domains optimized for the transformation of stem cells into various cell types; introduction of these factors in the form of synthetic messenger RNA (mRNA) into cultured pluripotent stem cells at a preferred density using methods that ensure appropriate levels of transgene expression; maintaining cells in optimal conditions to achieve high efficiency of specific differentiation and thereby inducing pluripotent stem cells or progenitor stem cells or progenitor cells to become cells of a specific lineage or cell tissue of that type.

[0031] В одном из своих аспектов, настоящее изобретение относится к способу продуцирования плюрипотентных стволовых клеток или стволовых клеток-предшественников или клеток-предшественников в целях их превращения в клетки специфической линии дифференцировки или в клеточную ткань этого типа с применением такого метода индуцирования клеток, включающего: использование ключевых факторов статуса клеток и гибридов между обычными факторами транскрипции (TF) с трансактивирующими доменами, оптимизированными для превращения стволовых клеток в клетки различных типов; введение этих факторов в виде синтетической матричной РНК (мРНК) в культивируемые плюрипотентные стволовые клетки, имеющие предпочтительную плотность, с применением методов, обеспечивающих соответствующие уровни экспрессии трансгена; поддержание клеток в оптимальных условиях для достижения высокой эффективности специфической дифференцировки.[0031] In one aspect, the present invention relates to a method of producing pluripotent stem cells or progenitor stem cells or progenitor cells for the purpose of their transformation into cells of a specific lineage or cell tissue of that type using such a cell induction method, including : the use of key cell status factors and hybrids between conventional transcription factors (TFs) with transactivating domains optimized for the conversion of stem cells into various cell types; introducing these factors in the form of synthetic messenger RNA (mRNA) into cultured pluripotent stem cells having a preferred density, using methods that ensure appropriate levels of transgene expression; maintaining cells in optimal conditions to achieve high efficiency of specific differentiation.

[0032] В одном из своих аспектов, настоящее изобретение относится к способу продуцирования индуцированных чувствительных к глюкозе и инсулин-секретирующих панкреатических бета-клеток, где указанный способ включает: (а) культивирование iPSC в качестве исходных клеток в экспериментально подтвержденных условиях, описанных в настоящей заявке, и получение клеток в качестве исходных клеток для дифференцировки; (b) индуцирование указанных исходных клеток для перехода из плюрипотентного состояния в состояние линии дифференцировки в мезоэндодерму; (c) направление дифференцировки клеток в клетки эндодермы с использованием мРНК генов, специфичных к эндодерме посредством трансфекции клеточной культуры в описанной дозе и в пределах конкретных временных окон; (d) дополнительное превращение клеток эндодермы в панкреатические клетки-предшественники с использованием дополнительных молекул мРНК-генов или их комбинаций посредством трансфекции; (e) дополнительное созревание панкреатических клеток-предшественников в панкреатические эндокринные клетки с использованием еще одной мРНК или комбинаций генов; и (f) сбор кластеров, обогащенных панкреатическими бета-клетками, которые являются восприимчивыми к глюкозе окружающей среды и способны секретировать инсулин в ответ на глюкозу.[0032] In one aspect, the present invention relates to a method for producing induced glucose-sensitive and insulin-secreting pancreatic beta cells, wherein the method comprises: (a) culturing iPSCs as parent cells under the experimentally validated conditions described herein application, and obtaining cells as source cells for differentiation; (b) inducing said parent cells to transition from a pluripotent state to a mesoendoderm lineage state; (c) directing the differentiation of cells into endoderm cells using mRNAs of endoderm-specific genes by transfecting the cell culture at a described dose and within specific time windows; (d) further converting endodermal cells into pancreatic progenitor cells using additional mRNA gene molecules or combinations thereof through transfection; (e) additional maturation of pancreatic progenitor cells into pancreatic endocrine cells using yet another mRNA or gene combinations; and (f) collection of clusters enriched in pancreatic beta cells that are responsive to environmental glucose and capable of secreting insulin in response to glucose.

[0033] В другом своем аспекте, настоящее изобретение относится к способам превращения плюрипотентных стволовых клеток или стволовых клеток-предшественников или клеток-предшественников в клетки специфической линии дифференцировки или в клеточную ткань такого типа, где указанные способы включают по меньшей мере одну из стадий: получения стволовых клеток, экспрессирующих ключевые гены, ответственные за статус клетки (называемых общим термином «стволовые клетки»), включая ключевые факторы статуса клеток и гибриды между обычными факторами транскрипции (TF) с трансактивирующими доменами, оптимизированными для превращения стволовых клеток в клетки различных типов; введения этих факторов в виде синтетической матричной РНК (мРНК) в культивируемые плюрипотентные стволовые клетки, имеющие предпочтительную плотность, с применением методов, обеспечивающих соответствующие уровни экспрессии трансгена; поддержания клеток в оптимальных условиях для достижения высокой эффективности специфической дифференцировки.[0033] In another aspect, the present invention relates to methods for converting pluripotent stem cells or progenitor stem cells or progenitor cells into cells of a specific lineage or cell tissue of that type, wherein the methods include at least one of the steps of: obtaining stem cells expressing key genes responsible for cell status (collectively referred to as "stem cells"), including key cell status factors and hybrids between conventional transcription factors (TFs) with transactivating domains optimized for the transformation of stem cells into various cell types; introducing these factors in the form of synthetic messenger RNA (mRNA) into cultured pluripotent stem cells having a preferred density, using methods that ensure appropriate levels of transgene expression; maintaining cells in optimal conditions to achieve high efficiency of specific differentiation.

[0034] Дополнительные цели и преимущества настоящего изобретения будут частично изложены в описании изобретения, и частично будут очевидны из описания, либо они могут быть поняты в ходе практического применения изобретения. Цели и преимущества изобретения будут реализованы и достигнуты с использованием элементов и комбинаций, конкретно указанных в прилагаемой формуле изобретения.[0034] Additional objects and advantages of the present invention will be set forth in part in the description of the invention, and in part will be obvious from the description, or may be learned by practice of the invention. The objects and advantages of the invention will be realized and achieved using the elements and combinations specifically set forth in the appended claims.

[0035] Следует отметить, что приведенное выше общее описание и последующее подробное описание приводятся лишь в иллюстративных и пояснительных целях, и не должны рассматриваться как ограничение заявленного изобретения.[0035] It should be noted that the above general description and the following detailed description are provided for illustrative and explanatory purposes only, and should not be construed as a limitation of the claimed invention.

[0036] Прилагаемые чертежи, которые включены в настоящее описание и составляют часть этого описания, иллюстрируют несколько вариантов осуществления изобретения и вместе с описанием служат для объяснения принципов настоящего изобретения.[0036] The accompanying drawings, which are incorporated herein and constitute a part of this specification, illustrate several embodiments of the invention and together with the description serve to explain the principles of the present invention.

Краткое описание чертежейBrief description of drawings

[0037] Файл патента или заявки содержит по меньшей мере один чертеж, выполненный в цвете. Копии данного патента или публикации патентной заявки с цветным(и) чертежом(ами) будут предоставлены Управлением по запросу и после уплаты необходимой пошлины.[0037] The patent or application file contains at least one drawing in color. Copies of this patent or patent application publication with color drawing(s) will be made available by the Office upon request and upon payment of the required fee.

[0038] Вышеизложенные аспекты и преимущества настоящего изобретения будут очевидны из последующего подробного описания изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, где:[0038] The foregoing aspects and advantages of the present invention will be apparent from the following detailed description of the invention with reference to the accompanying drawings, in which:

[0039] На фиг. 1А показаны клетки эндодермы, происходящие от исходных клеток различной плотности, и проиллюстрирован репрезентативный вариант индуцирования эндодермы.[0039] In FIG. 1A shows endoderm cells derived from parent cells of varying densities and illustrates a representative embodiment of endoderm induction.

[0040] На фиг. 1В показаны клетки эндодермы, индуцированные из iPSC с использованием мРНКа Sox 17 с различными плотностями (например, от низкой до высокой плотности, как описано в Примерах) и проиллюстрирован репрезентативный вариант индуцирования эндодермы.[0040] In FIG. 1B shows endoderm cells induced from iPSCs using Sox 17 mRNA at various densities (eg, low to high density as described in the Examples) and illustrates a representative embodiment of endoderm induction.

[0041] На фиг. 2 показано, что панкреатические клетки-предшественники происходят от клеток эндодермы с различными плотностями, и проиллюстрирован репрезентативный вариант индуцирования панкреатических клеток-предшественников. На фиг. 2A показано одно изображение репрезентативной плотности клеток в процессе индуцирования. На фиг. 2B показано одно изображение репрезентативной плотности клеток в процессе индуцирования. На фиг. 2С показано одно изображение репрезентативной плотности клеток в процессе индуцирования. На фиг. 2D показано одно изображение репрезентативной плотности клеток в процессе индуцирования.[0041] In FIG. 2 shows that pancreatic progenitor cells are derived from endodermal cells at varying densities and illustrates a representative embodiment of the induction of pancreatic progenitor cells. In fig. Figure 2A shows one image of a representative cell density during induction. In fig. Figure 2B shows one image of a representative cell density during induction. In fig. Figure 2C shows one image of a representative cell density during induction. In fig. Figure 2D shows one image of a representative cell density during the induction process.

[0042] На фиг. 3 показаны панкреатические эндокринные клетки, происходящие от клеток эндодермы с различными плотностями, образующих кластеры, и проиллюстрован репрезентативный вариант индуцирования панкреатических эндокринных клеток. На фиг. 3А показано одно изображение репрезентативной плотности клеток/кластеризации в процессе индуцирования. На фиг. 3B показано одно изображение репрезентативной плотности клеток/кластеризации в процессе индуцирования. На фиг. 3C показано одно изображение репрезентативной плотности клеток/кластеризации в процессе индуцирования.[0042] In FIG. 3 shows pancreatic endocrine cells derived from endodermal cells at various densities forming clusters and illustrates a representative embodiment of pancreatic endocrine cell induction. In fig. Figure 3A shows one image of a representative cell density/clustering during the induction process. In fig. 3B shows one image of representative cell density/clustering during induction. In fig. Figure 3C shows one image of representative cell density/clustering during induction.

[0043] На фиг. 4 показаны панкреатические эндокринные клетки, созревшие в культуре и образующие кластеры, которые подвергались флотации, и проиллюстрован репрезентативный вариант созревания панкреатических эндокринных клеток. На фиг. 4A показано одно изображение репрезентативного созревания клеток в процессе индуцирования. На фиг. 4B показано одно изображение репрезентативного созревания клеток в процессе индуцирования. На фиг. 4C показано одно изображение репрезентативного созревания клеток в процессе индуцирования.[0043] In FIG. 4 shows pancreatic endocrine cells matured in culture and forming clusters that have undergone flotation and illustrates a representative example of pancreatic endocrine cell maturation. In fig. 4A shows one image of a representative cell maturation during induction. In fig. 4B shows one image of a representative cell maturation during induction. In fig. Figure 4C shows one image of a representative cell maturation during induction.

[0044] На фиг. 5А показана морфология кластера бета-клеток, определенная посредством фазово-контрастного окрашивания, и проиллюстрован репрезентативный вариант образования кластера, подобного панкреатическим островковым бета-клеткам.[0044] In FIG. 5A shows the morphology of a beta cell cluster as determined by phase contrast staining and illustrates a representative example of pancreatic islet beta cell-like cluster formation.

[0045] На фиг. 5B показано окрашивание бета-клеток инсулином (зеленый) через 10 дней после дифференцировки (DAPI показаны синим цветом), и проиллюстрован репрезентативный вариант образования кластера, подобного панкреатическим островковым бета-клеткам.[0045] In FIG. 5B shows insulin staining of beta cells (green) 10 days after differentiation (DAPI shown in blue) and illustrates a representative pattern of pancreatic islet beta cell-like cluster formation.

[0046] На фиг. 6 показаны клетки эндодермы и бета-клетки, происходящие от человеческих iPSC, на что указывают специфические клеточные маркеры. На фиг. 6A показаны клетки эндодермы, окрашенные зеленым: CXCR4, и синим: DAPI, эталонный ядерный краситель. На фиг. 6B показаны клетки эндодермы, окрашенные зеленым: FOXA1; синим: DAPI; красным: фаллоидиновая клеточная мембрана. На фиг. 6C показана дифференцировка бета-клеток на день 10, зеленый: инсулин; синий: ядерный DAPI. На фиг. 6D показана дифференцировка бета-клеток на день 8, зеленый: ядерный NKX6.1: красный: фаллоидиновая клеточная мембрана.[0046] In FIG. Figure 6 shows endodermal cells and beta cells derived from human iPSCs, as indicated by specific cellular markers. In fig. 6A shows endodermal cells stained with green: CXCR4, and blue: DAPI, a reference nuclear dye. In fig. 6B shows endoderm cells stained green: FOXA1; blue: DAPI; red: phalloidin cell membrane. In fig. 6C shows beta cell differentiation at day 10, green: insulin; blue: nuclear DAPI. In fig. 6D shows beta cell differentiation at day 8, green: nuclear NKX6.1: red: phalloidin cell membrane.

[0047] На фиг. 7 показано стимулированное глюкозой продуцирование инсулина бета-клетками посредством химического синтеза (в соответствии с протоколом Милтона) по сравнению с бета-клетками, происходящими от мРНК (в соответствии с аллельным протоколом) (клетки были стимулированы партиями глюкозы через каждый час) и проиллюстрированы панкреатические бета-островки, полученные in vitro и секретирующие инсулин в ответ на глюкозу.[0047] In FIG. Figure 7 shows glucose-stimulated insulin production by chemical synthesis beta cells (according to the Milton protocol) compared to mRNA-derived beta cells (according to the allelic protocol) (cells were stimulated with batches of glucose every hour) and illustrates pancreatic beta -islets obtained in vitro and secreting insulin in response to glucose.

[0048] На фиг. 8 показаны два миллиона iPSC в исходной популяции, которые были трансфецированы с использованием устройства MaxCyte STX, установленного на режим Оптимизации 2, на блоке обработки OC-100. Фотографии были сделаны через 24 часа после трансфекции с использованием системы визуализации EVOS с увеличением 10×. На фиг. 8А показано репрезентативное изображение iPSC в процессе проведения репрезентативного протокола трансфекции. На фиг. 8В показано репрезентативное изображение iPSC в процессе проведения репрезентативного протокола трансфекции. На фиг. 8С показано репрезентативное изображение iPSC в процессе проведения репрезентативного протокола трансфекции. На фиг. 8D показано репрезентативное изображение iPSC в процессе проведения репрезентативного протокола трансфекции. На фиг. 8Е показано репрезентативное изображение iPSC в процессе проведения репрезентативного протокола трансфекции. На фиг. 8F показано репрезентативное изображение iPSC в процессе проведения репрезентативного протокола трансфекции.[0048] In FIG. Figure 8 shows two million iPSCs in the starting population that were transfected using a MaxCyte STX device set to Optimize mode 2 on an OC-100 processing unit. Photographs were taken 24 hours after transfection using the EVOS imaging system at 10× magnification. In fig. Figure 8A shows a representative image of iPSCs during a representative transfection protocol. In fig. 8B shows a representative image of iPSCs undergoing a representative transfection protocol. In fig. Figure 8C shows a representative image of iPSCs during a representative transfection protocol. In fig. 8D shows a representative image of iPSCs during a representative transfection protocol. In fig. 8E shows a representative image of iPSCs during a representative transfection protocol. In fig. 8F shows a representative image of iPSCs during a representative transfection protocol.

[0049] На фиг. 9 показаны большие островки бета-клеток, преобразованные в 3D из 2D-культуры по оконачании мРНК-опосредованной дифференцировки панкреатических бета-клеток. На фиг. 9A показано репрезентативное изображение бета-клеток, ассоциированных с дифференцировкой. На фиг. 9В показано репрезентативное изображение бета-клеток, ассоциированных с дифференцировкой.[0049] In FIG. Figure 9 shows large islets of beta cells transformed into 3D from 2D culture at the end of mRNA-mediated differentiation of pancreatic beta cells. In fig. 9A shows a representative image of beta cells associated with differentiation. In fig. 9B shows a representative image of beta cells associated with differentiation.

Подробное описание изобретенияDetailed Description of the Invention

[0050] При описании настоящего изобретения, все термины, не определенные в настоящей заявке, имеют свои общепринятые значения, известные специалистам. Нижеследующее описание, в той степени, в которой оно относится к конкретному варианту осуществления изобретения или к конкретному применению настоящего изобретения, приводится лишь в иллюстративных целях и не ограничивает объема заявленного изобретения. Нижеследующее описание охватывает все альтернативы, модификации и эквиваленты, которые не выходят за пределы существа и объема изобретения.[0050] When describing the present invention, all terms not defined in this application have their generally accepted meanings known to those skilled in the art. The following description, to the extent that it relates to a particular embodiment of the invention or to a particular application of the present invention, is provided for illustrative purposes only and does not limit the scope of the claimed invention. The following description covers all alternatives, modifications and equivalents that fall within the spirit and scope of the invention.

[0051] Концепция «основного регуляторного гена», то есть одного ключевого гена (обычно, гена фактора транскрипции, иногда называемого общим термином «небольшое число рабочих генов»), который может определять статус клеток и тканей и, в конечном счете, образование целого органа в процессе развития, была, по существу, основана на исследованиях мышц (MyoD), глаз (Pax6), и в других областях организма в соответствии с биологией развития. Открытие Shinya Yamanaka состоит в том, что дифференцированные клетки могут быть возвращены в плюрипотентное состояние посредством экспрессии отобранной группы факторов транскрипции, экспрессируемых в стволовых клетках, и продемонстрировало эффективность небольшого числа ключевых факторов транскрипции в индуцировании развития клеток посредством длительного, многостадийного изменения их статуса. Исследования других групп специалистов по генерированию iPSC расширили выбор факторов перепрограммирования и показали, что при выборе фактора транскрипции в целях перепрограммирования могут быть допустимы некоторые изменения. В оригинальной работе Yamanaka, экспрессия факторов перепрограммирования была достигнута за счет применения вирусных векторов, которые интегрируются в геном, поскольку для эффективной трансформации клеток необходима длительная экспрессия этих факторов. Сопутствующая модификация генома представляет собой важный барьер для терапевтического применения iPSC, а возможность реактивации экспрессии из интегрированных вирусных кластеров является проблемой даже для исследований in vitro. Применение трансфекции мРНК для перепрограммирования, совсем недавно описанное группой авторов настоящего изобретения, является особенно привлекательным, поскольку эта система позволяет осуществлять экспрессию смесей факторов перепрограммирования и даже их отдельных компонентов, которые будут модулированы в короткие сроки просто путем изменения, которые вносят транскрипты, добавленные в клеточную культуральную среду. После завершения трансфекции конкретного фактора, эктопическая экспрессия в клетках-мишенях быстро прекращается из-за быстрого разложения мРНК в цитоплазме. Даже несмотря на то, что мРНК не сохраняется в клетке-мишени, она способна непосредственно транслироваться в цитоплазме без какой-либо скорость-ограничивающей транслокации в ядро, как и в случае трансфецированной ДНК и интегрирующихся вирусных векторов, что значительно компенсирует короткое время полужизни мРНК и приводит к высокоэффективной экспрессии, а также в пределах небольшого временного окна, которое имеет важное значение для определения статуса клетки.[0051] The concept of a “master regulatory gene,” that is, one key gene (usually a transcription factor gene, sometimes referred to generically as a “small number of worker genes”) that can determine the status of cells and tissues and, ultimately, the formation of an entire organ during development was essentially based on studies of muscles (MyoD), eyes (Pax6), and other areas of the body in accordance with developmental biology. Shinya Yamanaka's discovery that differentiated cells can be returned to a pluripotent state through the expression of a selected group of transcription factors expressed in stem cells, and demonstrated the effectiveness of a small number of key transcription factors in inducing cell development through a long-term, multistep change in their status. Research by other iPSC generation groups has expanded the choice of reprogramming factors and has shown that some changes may be acceptable when selecting a transcription factor for reprogramming purposes. In Yamanaka's original work, expression of reprogramming factors was achieved through the use of viral vectors that integrate into the genome, since long-term expression of these factors is necessary for effective cell transformation. Concomitant genome modification represents an important barrier to the therapeutic application of iPSCs, and the possibility of reactivating expression from integrated viral clusters is a challenge even for in vitro studies. The use of mRNA transfection for reprogramming, most recently described by the present team, is particularly attractive because this system allows the expression of mixtures of reprogramming factors and even their individual components, which will be modulated in a short time simply by the changes that the transcripts added to the cell make. cultural environment. Once transfection of a particular factor is complete, ectopic expression in target cells quickly ceases due to rapid degradation of the mRNA in the cytoplasm. Even though the mRNA is not retained in the target cell, it is able to be directly translated into the cytoplasm without any rate-limiting translocation into the nucleus, as is the case with transfected DNA and integrating viral vectors, which greatly compensates for the short half-life of mRNA and results in highly efficient expression and also within a small time window, which is important for determining the status of the cell.

[0052] Для уменьшения риска случайной геномной интеграции следует отказаться от долгодействующих ДНК-векторов, таких как эписомные плазмиды, если они используются для изменения клеточного статуса. РНК-вирусы или их производные, такие как вирус Сендай или вирус венесуэльского лошадиного энцефалита (VEE), даже после их «раздевания» с образованием модифицированного неинфекционного РНК-репликона, все еще несут вирусные элементы, которые имеют тенденцию к рекомбинации с вирусными элементами, скрытыми в геноме хозяина. Никогда нет полной уверенности в том, что клетки будут лишены вирусных векторов без трудоемкого поиска доказательств в форме негативных данных. В настоящем изобретении раскрывается множество изобретательских шагов, целью которых является применение преимуществ определения клеточного статуса на основе мРНК для направленной дифференцировки. В итоге, в настоящем изобретении раскрывается один или множество раундов эктопической экспрессии фактора транскрипции в основном способе регуляции дифференцировки клеток.[0052] To reduce the risk of accidental genomic integration, long-lasting DNA vectors such as episomal plasmids should be avoided if they are used to alter cellular status. RNA viruses or their derivatives, such as Sendai virus or Venezuelan equine encephalitis (VEE) virus, even after being stripped to form a modified non-infectious RNA replicon, still carry viral elements that tend to recombine with latent viral elements in the host genome. It is never entirely certain that cells will be deprived of viral vectors without laborious searching for evidence in the form of negative data. The present invention discloses many inventive steps to take advantage of mRNA-based cellular status detection for targeted differentiation. In summary, the present invention discloses one or multiple rounds of ectopic expression of a transcription factor in a primary mode of regulating cell differentiation.

[0053] Тем не менее, существуют технические барьеры для дифференцировки стволовых клеток на основе мРНК. Не все типы стволовых клеток и культуральных сред в равной степени способствуют эффективной доставке мРНК, и в настоящее время являются препятствием для дифференцировки на основе мРНК. Также широко известно, что стволовые клетки, а в частности, большинство человеческих линий стволовых клеток, довольно трудно культивировать без образования пэтчей, резистентных к трансфекции. Частью настоящего изобретения является гипотеза, что плюрипотентные стволовые клетки могут быть культивированы в условиях, при которых большинство клеток могут быть трансфецированы модифицированными мРНК. В другом варианте осуществления изобретения, дозу РНК и реагента для трансфекции (которые обладают ассоциированной токсичностью) вводят в клетки на уровнях, способных влиять на эффекты основных регуляторных генов, поддерживающих жизнеспособность клеток-мишеней в условиях действия проапоптотических и цитостатических сил, которые возникают в процессе изменения клеточного статуса.[0053] However, there are technical barriers to mRNA-based stem cell differentiation. Not all types of stem cells and culture media are equally conducive to efficient delivery of mRNA and are currently a barrier to mRNA-based differentiation. It is also widely known that stem cells, and in particular most human stem cell lines, are quite difficult to culture without developing transfection-resistant patches. It is part of the present invention that pluripotent stem cells can be cultured under conditions in which most cells can be transfected with modified mRNAs. In another embodiment of the invention, a dose of RNA and transfection reagent (which have associated toxicity) is introduced into cells at levels capable of influencing the effects of essential regulatory genes that maintain the viability of target cells in the face of proapoptotic and cytostatic forces that arise during the change. cellular status.

[0054] В соответствии с этим, с учетом проблем, связанных с ранее известными процедурами дифференцировки стволовых клеток, были разработаны описанные здесь новые методы, материалы и протоколы, позволяющие продуцировать клетки различных типов из iPSC или ESC с повышенной эффективностью и качеством полученных клеток. В настоящем изобретении достигается значительное улучшение посредством потенцирования мРНК TF, введенной в стволовые клетки-мишени. Настоящее изобретение также относится к новым протоколам осуществления продуцирования клеток ткани без футпринтинга из человеческих стволовых клеток без использования клеток-фидеров или любых других потенциальных ксеноконтаминированных реагентов. Новые протоколы расширяют преимущества модифицированной мРНК и помогают устранить остальные препятствия на пути к терапевтическому применению технологии дериватизации стволовых клеток.[0054] Accordingly, taking into account the problems associated with previously known stem cell differentiation procedures, new methods, materials and protocols described herein have been developed to produce various cell types from iPSCs or ESCs with increased efficiency and quality of the resulting cells. The present invention achieves significant improvement by potentiating TF mRNA introduced into target stem cells. The present invention also provides novel protocols for achieving the production of non-footprinted tissue cells from human stem cells without the use of feeder cells or any other potential xenocontaminated reagents. New protocols expand the benefits of modified mRNA and help remove remaining barriers to the therapeutic application of stem cell derivatization technology.

[0055] Если учесть, что дифференцировка из плюрипотентных клеток в клетки в конечной стадии дифференцировки часто требует проведения множества стадий и занимает несколько недель и даже месяцев, то постадийная стратегия на основе фактора роста является по своей природе неэффективной и трудоемкой. В соответствии с этим, варианты осуществления настоящего изобретения позволяют полностью устранить необходимость в факторах роста для регуляции продуцирования панкреатических бета-клеток.[0055] Considering that differentiation from pluripotent cells to end-stage cells often requires multiple steps and takes weeks or even months, a growth factor-based stepwise strategy is inherently inefficient and time-consuming. Accordingly, embodiments of the present invention completely eliminate the need for growth factors to regulate pancreatic beta cell production.

[0056] Более конкретно, настоящее изобретение относится к превращению плюрипотентных стволовых клеток или стволовых клеток-предшественников или клеток-предшественников в клетки специфической линии дифференцировки или в клеточную ткань такого типа путем экспрессии ключевых генов, ответственных за статус клеток (называемых общим термином «стволовые клетки»), включая ключевые факторы статуса клеток и гибриды между обычными факторами транскрипции (TF) с трансактивирующими доменами, оптимизированными для превращения стволовых клеток в клетки различных типов; введения этих факторов в виде синтетической матричной РНК (мРНК) в культивируемые плюрипотентные стволовые клетки, имеющие предпочтительную плотность, с применением методов, обеспечивающих соответствующие уровни экспрессии трансгена; поддержания клеток в оптимальных условиях для достижения эффективности специфической дифференцировки, которая не могла быть достигнута ранее. Факторами, экспрессируемыми посредством введения мРНК, могут быть также факторы роста, цитокины, гормоны, сигнальные пептиды и другие секретированные факторы или модифицирующие ферменты, влияющие на статус клеток. С применением аналогичной процедуры, микроРНК (миРНК) или другие РНК, не кодирующие белок, могут быть введены в клетки на переходном состоянии для регуляции дифференцировки. Способы согласно изобретению, по сравнению с другими известными способами, позволяют значительно сократить время, расходы и усилия, затрачиваемые на дифференцировку стволовых клеток в бета-клетки.[0056] More specifically, the present invention relates to the conversion of pluripotent stem cells or progenitor stem cells or progenitor cells into cells of a specific lineage or cell tissue of that type by expressing key genes responsible for the status of cells (referred to generically as “stem cells”) "), including key cell status factors and hybrids between conventional transcription factors (TFs) with transactivating domains optimized for the conversion of stem cells into various cell types; introducing these factors in the form of synthetic messenger RNA (mRNA) into cultured pluripotent stem cells having a preferred density, using methods that ensure appropriate levels of transgene expression; maintaining cells in optimal conditions to achieve specific differentiation efficiency that could not be achieved previously. Factors expressed through the introduction of mRNA may also be growth factors, cytokines, hormones, signal peptides and other secreted factors or modifying enzymes that affect the status of cells. Using a similar procedure, microRNAs (miRNAs) or other non-protein-coding RNAs can be introduced into transitional cells to regulate differentiation. The methods according to the invention, in comparison with other known methods, can significantly reduce the time, cost and effort spent on differentiating stem cells into beta cells.

[0057] В настоящем изобретении описан способ превращения плюрипотентных стволовых клеток или стволовых клеток-предшественников или клеток-предшественников в клетки специфической линии дифференцировки или в клеточную ткань такого типа, где указанные способы включают по меньшей мере одну из стадий: экспрессии ключевых генов, ответственных за статус клеток, включая ключевые факторы статуса клеток, оптимизированные для превращения стволовых клеток в клетки различных типов; введения этих факторов в виде синтетической матричной РНК (мРНК) в культивируемые плюрипотентные стволовые клетки, имеющие предпочтительную плотность, с применением методов, обеспечивающих соответствующие уровни экспрессии трансгена; поддержания клеток в оптимальных условиях для достижения высокой эффективности специфической дифференцировки.[0057] The present invention describes a method for converting pluripotent stem cells or progenitor stem cells or progenitor cells into cells of a specific lineage or cell tissue of that type, wherein the methods include at least one of the steps of: expression of key genes responsible for cell status, including key cell status factors optimized for the development of stem cells into different cell types; introducing these factors in the form of synthetic messenger RNA (mRNA) into cultured pluripotent stem cells having a preferred density, using methods that ensure appropriate levels of transgene expression; maintaining cells in optimal conditions to achieve high efficiency of specific differentiation.

[0058] В некоторых своих вариантах, настоящее изобретение относится к полностью стабилизированным размноженным iPSC.[0058] In some embodiments, the present invention relates to fully stabilized expanded iPSCs.

[0059] В некоторых вариантах осуществления изобретения не требуется удаления эписом или РНК-вирусов (например, вируса Сендай), которые могут появляться через 10 пассажей после выделения iPSC.[0059] Some embodiments do not require removal of episomes or RNA viruses (eg, Sendai virus) that may appear 10 passages after iPSC isolation.

[0060] В некоторых вариантах осуществления изобретения, этот способ осуществляют без фидеров.[0060] In some embodiments of the invention, this method is carried out without feeders.

[0061] В некоторых вариантах осуществления изобретения, этот способ является не ксеногенным и включает введение всех синтетических или человеческих реагентов, но не включает ни одного компонента животного происхождения.[0061] In some embodiments of the invention, this method is non-xenogeneic and includes the introduction of all synthetic or human reagents, but does not include any components of animal origin.

[0062] В некоторых вариантах осуществления изобретения, способ проводят без футпринтинга, что исключает случайную интергацию ДНК в геном (как это часто бывает с эписомами).[0062] In some embodiments of the invention, the method is carried out without footprinting, which eliminates random integration of DNA into the genome (as is often the case with episomes).

[0063] В некоторых вариантах осуществления изобретения, этот способ дает полностью скорректированный генетический фон благодаря использованию исходной ткани, специфичной для пациента, и/или редактированию генома.[0063] In some embodiments, this method produces a completely corrected genetic background through the use of patient-specific source tissue and/or genome editing.

[0064] В другом эксперименте, в качестве альтернативы способу, описанному в таблице 1, клетки iPSC, культивированные в виде сфер в суспензии, непосредственно трансфецировали путем электропорации (например, с использованием электропоратора MaxCyte STX) без нанесения покрытия на поверхность планшета. В одном варианте осуществления изобретения, 2 миллиона исходных iPSC в виде сфер трансфицировали в суспензии другими мРНК, например, Sох 17 или Рах6, или подвергали ложному трансфецированию. Количество тестируемой мРНК, как показано на фигуре 8, составляло 2500 нг. Затем клетки культивировали в NBM в случае Soxl7-трансфекции, или MEM-альфа с KSR, в случае Рах6-трансфекции. Трансфекция может быть проведена повторно 1, 2, 3, 4, 5 или даже более раз, если транзиция занимает более длительный период времени. В результате, после 1-й трансфекции мРНК Sox 17, клеточные кластеры становились значительно меньше и представляли собой менее компактные сферы, теряя определенный «край» или внешнюю границу. В противоположность этому, ложнотрансфецированные сферы сохраняли четко определенные, и хорошо видимые внешние «края» на 2D-фотографиях. Более мелкие сферы нетрансфецированных или ложнотрансфецированных iPSC имели прозрачный внешний вид, тогда как более крупные сферы выглядяли менее прозрачными и имели толстые клеточные слои. Для сравнения, сферы iPSC, трансфецированные мРНК Рах6 (нейронная дифференцировка TF) продвигались в сторону эктодермы, то есть нервных клеток-предшественников, из-за которых сферы становились темнее и имели менее острый «край», чем ложнотрансфецированные сферы, но имели больший размер и более четкие границы, чем Sox 17-трансфецированные сферы.[0064] In another experiment, as an alternative to the method described in Table 1, iPSC cells cultured as spheres in suspension were directly transfected by electroporation (eg, using a MaxCyte STX electroporator) without coating the plate surface. In one embodiment, 2 million original iPSC beads were transfected into suspension with other mRNAs, such as Sox 17 or Pax6, or mock transfected. The amount of mRNA tested, as shown in Figure 8, was 2500 ng. Cells were then cultured in NBM in the case of Soxl7 transfection, or MEMalpha with KSR in the case of Pax6 transfection. Transfection can be repeated 1, 2, 3, 4, 5 or even more times if the transition takes a longer period of time. As a result, after the first transfection of Sox 17 mRNA, cell clusters became significantly smaller and less compact spheres, losing a defined “edge” or outer boundary. In contrast, mock-transfected spheres retained well-defined, and easily visible outer “edges” in 2D photographs. Smaller spheres of untransfected or mock-transfected iPSCs had a transparent appearance, whereas larger spheres appeared less transparent and had thick cell layers. In comparison, iPSC spheres transfected with Pax6 mRNA (neural differentiation TF) moved toward the ectoderm, i.e., neural progenitor cells, causing the spheres to become darker and have a less sharp “edge” than the mock-transfected spheres, but were larger and larger. sharper boundaries than Sox 17-transfected spheres.

[0065] Промежуточные клетки, специфичные для зародышевого слоя, такие как клетки эндодермы, и последующие промежуточные клетки, такие как клетки-предшественники гепатоцитов, панкреатических клеток-предшественников и т.п., могут быть также трансфецированы дополнительными мРНК TF в сферах по тому же принципу и теми же самыми методами. Клетки, трансфецированные таким образом, являются более устойчивыми к токсичности, вызываемой небольшими молекулами, факторами роста или другими элементами в клеточных культурах, и в основном, должны дифференцироваться более эффективно, чем клетки, подвергнутые 2D-трансфекции с использованием химических реагентов. Это наблюдение, которое осталось незамеченным в научной публикации, было сделано случайно во время тестирования оборудования для электропорации, и послужило в качестве стимулирующего метода в ходе раскрытия настоящего изобретения.[0065] Germ layer-specific intermediate cells, such as endodermal cells, and subsequent intermediate cells, such as hepatocyte progenitor cells, pancreatic progenitor cells, and the like, can also be transfected with additional TF mRNAs in spheres along the same lines principle and by the same methods. Cells transfected in this manner are more resistant to toxicity caused by small molecules, growth factors, or other elements in cell cultures, and generally should differentiate more efficiently than cells 2D transfected using chemical reagents. This observation, which went unnoticed in scientific publication, was made accidentally during testing of electroporation equipment, and served as a stimulating method during the disclosure of the present invention.

ОпределенияDefinitions

[0066] Для облегчения понимания настоящего изобретения ниже приводится определение ряда терминов. Термины, определенные в настоящем документе, имеют общепринятые значения, обычно понятные специалисту в области, к которой относится изобретение. Служебные слова, такие как «а», «an» и «the» могут употребляться с существительным, определяемым не только какой-либо отдельный предмет, но и с существительным, под которым подразумевается весь класс этих предметов, конкретный пример которых может быть использован для иллюстрации. Терминология, используемая в настоящем изобретении, употребляется для описания конкретных вариантов осуществления изобретения, но ее использование не ограничивает настоящее изобретение, если это не выходит за рамки сформулированной формулы изобретения.[0066] To facilitate understanding of the present invention, a number of terms are defined below. The terms defined herein have generally accepted meanings commonly understood by one skilled in the art to which the invention relates. Function words such as "a", "an" and "the" can be used with a noun that defines not only any individual object, but also with a noun that refers to an entire class of these objects, a specific example of which can be used to illustrations. The terminology used in the present invention is used to describe specific embodiments of the invention, but its use does not limit the present invention unless it goes beyond the scope of the stated claims.

[0067] Термин «клетки, подобные бета-клеткам» означает клетки, имеющие общие признаки с панкреатическими бета-клетками. Клетки, подобные бета-клеткам, дополнительно определяются по их морфологическими свойствам, а также по специфическим маркерным свойствам. Поскольку клетки, подобные бета-клеткам, происходящим от индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, имеют общие свойства (включая маркерные и гормональные свойства) с панкреатическими бета-клетками, то клетки, подобные бета-клеткам, происходящим от индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, могут быть использованы как синоним термина «бета-клетки, происходящие от индуцированных плюрипотентных стволовых клеток».[0067] The term "beta cell-like cells" means cells that share common characteristics with pancreatic beta cells. Beta cell-like cells are further defined by their morphological properties as well as specific marker properties. Because induced pluripotent stem cell-derived beta cell-like cells share properties (including marker and hormonal properties) with pancreatic beta cells, induced pluripotent stem cell-derived beta cell-like cells can be used as synonymous with the term "beta cells derived from induced pluripotent stem cells".

[0068] Термин «эмбриоидное тело» означает агрегат клеток, происходящих от плюрипотентных клеток, где агрегация клеток может быть инициирована любым методом, который предотвращает прилипание клеток к поверхности для формирования роста типичных колоний. Используемый здесь термин «эмбриоидное тело» означает трехмерный сфероидный агрегат плюрипотентных стволовых клеток, включая, но не ограничиваясь ими, эмбриональные стволовые клетки, образующиеся после стадии формирования бластоцистов эмбрионов млекопитающих. Эмбриоидное тело может быть образовано из эмбриональных стволовых клеток, полученных с применением любой технологии, в основном, известной специалистам в данной области, включая, но не ограничиваясь ими, перенос ядер соматических клеток или перепрограммирование соматических клеток с получением индуцированных плюрипотентных стволовых клеток.[0068] The term "embryoid body" means an aggregate of cells derived from pluripotent cells, where cell aggregation can be initiated by any method that prevents cells from adhering to a surface to form typical colony growth. As used herein, the term “embryoid body” means a three-dimensional spheroidal aggregate of pluripotent stem cells, including, but not limited to, embryonic stem cells formed after the blastocyst stage of mammalian embryos. The embryoid body may be formed from embryonic stem cells obtained using any technology generally known to those skilled in the art, including, but not limited to, somatic cell nuclear transfer or somatic cell reprogramming to produce induced pluripotent stem cells.

[0069] Используемый здесь термин «индуцированные плюрипотентные стволовые клетки» означает плюрипотентные стволовые клетки, полученные из соматических клеток (например, соматических клеток взрослых). Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки подобны эмбриональным стволовым клеткам по их способности дифференцироваться с образованием клеток взрослых любых типов, но не происходящих от эмбриона.[0069] As used herein, the term “induced pluripotent stem cells” means pluripotent stem cells derived from somatic cells (eg, adult somatic cells). Induced pluripotent stem cells are similar to embryonic stem cells in their ability to differentiate into any type of adult cell that is not embryonic.

[0070] Используемые здесь термины «клетка», «клеточная линия» и «клеточная культура» включают потомство. Следует также отметить, что все потомство не может быть полностью идентичным по содержанию ДНК вследствие преднамеренных или случайных мутаций. Этот термин также включает вариант потомства, который имеет такую же функцию или биологическое свойство, как и исходная трансформированная клетка как было оценено путем скрининга.[0070] As used herein, the terms “cell,” “cell line,” and “cell culture” include progeny. It should also be noted that all offspring may not be completely identical in DNA content due to intentional or accidental mutations. The term also includes a progeny variant that has the same function or biological property as the original transformed cell as assessed by screening.

[0071] Используемый здесь термин «композиция» означает комбинацию активного агента и по меньшей мере одного другого соединения или молекулы, которые являются инертными (например, детектируемый агент или метка) или активными, такие как адъювант.[0071] As used herein, the term “composition” means a combination of an active agent and at least one other compound or molecule that is inert (eg, a detectable agent or label) or active, such as an adjuvant.

[0072] Используемый здесь термин «культивирование» означает поддержание клеток в условиях, при которых они могут размножаться и избежать старения как группы клеток. «Культивирование» может также включать условия, при которых клетки так же или альтернативно дифференцируются.[0072] As used herein, the term “culture” means maintaining cells under conditions in which they can proliferate and avoid aging as a group of cells. "Culturing" may also include conditions under which cells similarly or alternatively differentiate.

[0073] Используемый здесь термин «дифференциально экспрессированные» относится к дифференциальному продуцированию РНК, включая, но не ограничиваясь ими, мРНК, тРНК, миРНК, киРНК, мяРНК и пиРНК, транскрибируемые из гена или регуляторной области генома или белкового продукта, кодируемого геном, по сравнению с уровнем продуцирования РНК тем же самым геном или регуляторной областью в нормальной или контрольной клетке. В другом контексте, термин «дифференцированно экспрессированные» также относится к нуклеотидным последовательностям или белкам в клетке или в ткани, которые имеют различные временные и/или пространственные профили экспрессии по сравнению с нормальной или контрольной клеткой.[0073] As used herein, the term "differentially expressed" refers to the differential production of RNA, including, but not limited to, mRNA, tRNA, miRNA, siRNA, snRNA and piRNA, transcribed from a gene or regulatory region of the genome or the protein product encoded by the gene, according to compared with the level of RNA production by the same gene or regulatory region in a normal or control cell. In another context, the term "differentially expressed" also refers to nucleotide sequences or proteins in a cell or tissue that have different temporal and/or spatial expression profiles compared to a normal or control cell.

[0074] Используемый здесь термин «сверхэкспрессированный» или «сверхэкспрессия» относится к повышению уровня экспрессии продукта РНК или белка, кодируемого геном, по сравнению с уровнем экспрессии продукта РНК или белка в нормальной или контрольной клетке.[0074] As used herein, the term “overexpressed” or “overexpression” refers to an increase in the level of expression of the RNA product or protein encoded by a gene compared to the level of expression of the RNA product or protein in a normal or control cell.

[0075] Используемый здесь термин «недостаточно экспрессированный» или «недостаточная экспрессия» относится к снижению уровня экспрессии продукта РНК или белка, кодируемого геном, по сравнению с уровнем экспрессии продукта РНК или белка в нормальной или контрольной клетке.[0075] As used herein, the term "underexpressed" or "underexpression" refers to a decrease in the level of expression of the RNA product or protein encoded by a gene compared to the level of expression of the RNA product or protein in a normal or control cell.

[0076] Используемый здесь термин «дифференцировать» или «дифференцировка» означает процесс, посредством которого предшественники или клетки-предшественники (то есть, панкреатические клетки-предшественники) дифференцируются в клетки специфических типов, например, в панкреатические бета-клетки.[0076] As used herein, the term “differentiate” or “differentiation” means the process by which progenitors or progenitor cells (ie, pancreatic progenitor cells) differentiate into specific cell types, for example, pancreatic beta cells.

[0077] Используемый здесь термин «эффективное количество» означает количество, достаточное для осуществления благоприятной или желаемой биологической, эмоциональной, терапевтической или клинической реакции клетки, ткани, системы, животного или человека. Эффективное количество может быть введено за один или более приемов, одно или более нанесений или в одной или более дозах. Этот термин также включает, в пределах его объема, количество, эффективное для усиления нормальной физиологической функции.[0077] As used herein, the term “effective amount” means an amount sufficient to produce a beneficial or desired biological, emotional, therapeutic or clinical response of a cell, tissue, system, animal or human. An effective amount may be administered in one or more divided doses, one or more applications, or in one or more doses. The term also includes, within its scope, an amount effective to enhance normal physiological function.

[0078] Используемый здесь термин «размножение» или «размноженный», если он относится к клеткам, указывает на увеличение числа клеток характерных типов или типов клеток, происходящих от исходной популяции клеток, которые могут быть, а могут и не быть, идентичными. Исходные клетки, используемые для размножения, необязательно должны быть такими же, как и клетки, полученные после размножения. Так, например, размноженные клетки могут быть получены путем культивирования ex vivo или in vitro и дифференцировки исходной популяции клеток.[0078] As used herein, the term “proliferation” or “expanded”, when referring to cells, indicates an increase in the number of characteristic cell types or cell types derived from the original cell population, which may or may not be identical. The original cells used for propagation do not have to be the same as the cells obtained after propagation. For example, expanded cells can be obtained by culturing ex vivo or in vitro and differentiating the original cell population.

[0079] Используемый здесь термин «экспрессия» означает процесс транскрипции полинуклеотидов в РНК-транскрипты. При описании мРНК и других транслированных молекул РНК, термин «экспрессия» также означает процесс или процессы последовательной трансляции транскрибированной РНК в пептиды, полипептиды или белки.[0079] As used herein, the term “expression” refers to the process of transcribing polynucleotides into RNA transcripts. When describing mRNA and other translated RNA molecules, the term "expression" also means the process or processes of sequential translation of transcribed RNA into peptides, polypeptides or proteins.

[0080] Используемые здесь термины «индуцированная плюрипотентная стволовая клетка» или «iPS-клетка» или «iPSC» означают клетки, способные дифференцироваться в клетки множества типов, которые были искусственно получены (неприродные) из не-плюрипотентных клеток.[0080] As used herein, the terms “induced pluripotent stem cell” or “iPS cell” or “iPSC” mean cells capable of differentiating into multiple cell types that have been artificially derived (non-naturally occurring) from non-pluripotent cells.

[0081] Используемый здесь термин «неинтегрирующаяся iPS-клетка» означает iPS-клетки, которые не содержат экзогенного трансгена, интегрированного в геном не-плюрипотентных клеток.[0081] As used herein, the term “non-integrating iPS cell” means iPS cells that do not contain an exogenous transgene integrated into the genome of non-pluripotent cells.

[0082] Используемый здесь термин «выделенный» относится к компонентам, отделенным от других компонентов клеток и т.п., с которыми полинуклеотид, пептид, полипептид, белок, антитело или его фрагменты обычно ассоциируются в природе. Неприродные полинуклеотиды, пептиды, полипептиды, белки, антитела или их фрагменты не требуют «выделения» для того, чтобы отличить их от природного аналога.[0082] As used herein, the term “isolated” refers to components separated from other components of cells and the like with which a polynucleotide, peptide, polypeptide, protein, antibody, or fragments thereof are commonly associated in nature. Non-natural polynucleotides, peptides, polypeptides, proteins, antibodies or fragments thereof do not require “isolation” in order to distinguish them from their natural counterpart.

[0083] Используемый здесь термин «концентрированный» относится к молекуле, включая, но не ограничиваясь ими, полинуклеотид, пептид, полипептид, белок, антитело или их фрагменты, которые отличаются от своего природного аналога тем, что концентрация или число молекул в данном объеме больше, чем у его природного аналога.[0083] As used herein, the term "concentrated" refers to a molecule, including, but not limited to, a polynucleotide, peptide, polypeptide, protein, antibody, or fragments thereof, that differs from its natural counterpart in that the concentration or number of molecules in a given volume is greater than its natural counterpart.

[0084] Используемый здесь термин «разведенный» относится к молекуле, включая, но не ограничиваясь ими, полинуклеотид, пептид, полипептид, белок, антитело или их фрагменты, которые отличаются от своего природного аналога тем, что концентрация или число молекул в данном объеме меньше, чем у его природного аналога.[0084] As used herein, the term "dilute" refers to a molecule, including, but not limited to, a polynucleotide, peptide, polypeptide, protein, antibody, or fragments thereof, that differs from its natural counterpart in that the concentration or number of molecules in a given volume is less than its natural counterpart.

[0085] Используемый здесь термин «разделенный» относится к состоянию объекта, физически отделенного от исходного источника или популяции таким образом, что отделенные соединения, агенты, частицы или молекулы уже не могут рассматриваться как часть исходного источника или популяции.[0085] As used herein, the term “separated” refers to the state of an entity being physically separated from the original source or population such that the separated compounds, agents, particles or molecules can no longer be considered part of the original source or population.

[0086] Используемый здесь термин «млекопитающее», подвергаемое лечению, означает любое животное, относящееся к классу млекопитающих, включая человека, домашних животных и сельскохозяйственных животных, приматов, не являющихся человеком, а также животных, содержащихся в зоопарке, животных, участвующих в спортивных состязаниях или домашних питомцев, таких как, но не ограничивающихся ими, собаки, лошади, кошки и коровы.[0086] As used herein, the term "mammal" being treated means any animal belonging to the class of mammals, including humans, domestic and farm animals, non-human primates, as well as animals kept in zoos, animals participating in sports competitions or pets such as, but not limited to, dogs, horses, cats and cows.

[0087] Используемый здесь термин «стволовые клетки» означает любые самообновляющиеся тотипотентные, плюрипотентные или мультипотентные клетки или их клетки-предшественники или клетки-предшественники, которые способны дифференцироваться в клетки различных типов.[0087] As used herein, the term “stem cells” means any self-renewing totipotent, pluripotent or multipotent cells or their progenitor cells or progenitor cells that are capable of differentiating into various cell types.

[0088] Используемый здесь термин «тотипотентный» относится к клеткам, которые могут дифференцироваться и превращаться в клетки всех типов в организме, а также во внеэмбриональные клетки или клетки плаценты.[0088] As used herein, the term “totipotent” refers to cells that can differentiate and become all cell types in the body, as well as extraembryonic or placental cells.

[0089] Используемый здесь термин «плюрипотентный» относится к клеткам, которые могут дифференцироваться и превращаться в клетки всех типов, которые составляют организм, включая любые клетки плода или взрослых, за исключением внеэмбриональных клеток или клеток плаценты.[0089] As used herein, the term “pluripotent” refers to cells that can differentiate and become all cell types that make up an organism, including any fetal or adult cells, excluding extraembryonic or placental cells.

[0090] Используемый здесь термин «мультипотентный» относится к клеткам, которые могут развиваться в клетки более, чем одного типа, но, в отличие от плюрипотентных клеток, они более ограничены по типам, в которые они могут развиваться.[0090] As used herein, the term "multipotent" refers to cells that can develop into more than one type of cell, but, unlike pluripotent cells, they are more limited in the types into which they can develop.

[0091] Используемые здесь термины «субъект», «индивидуум» или «пациент» являются синонимами и относятся к позвоночному организму.[0091] As used herein, the terms “subject,” “individual,” or “patient” are synonymous and refer to a vertebrate organism.

[0092] Используемый здесь термин «по существу, чистая клеточная популяция» означает популяцию клеток, имеющих конкретные свойства клеточных маркеров и способность к дифференцировке, где указанная популяция составляет приблизительно 50%, предпочтительно приблизительно 75-80%, более предпочтительно приблизительно 85-90%, а наиболее предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 95% от клеток, составляющих общую популяцию клеток. Таким образом, «по существу чистая клеточная популяция» означает популяцию клеток, которая содержит менее, чем приблизительно 50%, предпочтительно менее, чем приблизительно 20-25%, более предпочтительно менее, чем приблизительно 10-15%, а наиболее предпочтительно менее, чем приблизительно 5% клеток, которые имеют конкретные свойства клеточных маркеров и способность к дифференцировке в указанных условиях проведения анализа.[0092] As used herein, the term “substantially pure cell population” means a population of cells having specific cellular marker properties and differentiation capacity, wherein said population is about 50%, preferably about 75-80%, more preferably about 85-90% and most preferably at least about 95% of the cells constituting the total cell population. Thus, a “substantially pure cell population” means a population of cells that contains less than about 50%, preferably less than about 20-25%, more preferably less than about 10-15%, and most preferably less than approximately 5% of cells that have specific cellular marker properties and the ability to differentiate under specified assay conditions.

[0093] Используемый здесь термин «предварительная дифференцировка» означает процесс, посредством которого клетки-предшественники или клетки-предшественники (например, плюрипотентные стволовые клетки) дифференцируются в клетки промежуточных типов, например, в панкреатические клетки-предшественники, обладающие способностью дополнительно дифференцироваться в конечные эффекторные клетки (например, бета-клетки).[0093] As used herein, the term “predifferentiation” means the process by which progenitor or precursor cells (eg, pluripotent stem cells) differentiate into intermediate cell types, such as pancreatic progenitor cells, that have the ability to further differentiate into final effector cells. cells (eg beta cells).

[0094] Используемый здесь термин «терапевтический» относится к лечению, терапии и/или облегчению симптомов заболевания, расстройства, состояния или побочного эффекта или к снижению скорости прогрессирования заболевания, расстройства, состояния или побочного эффекта. Этот термин также включает улучшение нормальной физиологической функции, паллиативное лечение и частичное ослабление заболевания, расстройства или состояния или побочного эффекта.[0094] As used herein, the term “therapeutic” refers to the treatment, therapy, and/or alleviation of symptoms of a disease, disorder, condition, or side effect, or the reduction in the rate of progression of a disease, disorder, condition, or side effect. The term also includes improvement of normal physiological function, palliation and partial relief of a disease, disorder or condition or side effect.

[0095] Используемые здесь термины «лечение» и «терапия», относятся, в основном, к достижению желаемого фармакологического и/или физиологического эффекта. Этот эффект может быть профилактическим, то есть, направленным на предотвращение или частичное предотвращение заболевания, симптома или состояния, и/или может быть терапевтическим, направленным на частичное или полное излечение заболевания, состояния, симптома или побочного эффекта, ассоциированного с таким заболеванием. Используемый здесь термин «лечение» охватывает любое лечение млекопитающего, а в частности, человека, и включает: (а) профилактику заболевания у индивидуума, который может быть предрасположен к данному заболеванию, но у которого оно еще не было диагностировано; (b) подавление заболевания, то есть, прекращение его развития; или (с) ослабление заболевания, то есть, смягчение или облегчение течения заболевания и/или его симптомов или состояний. Используемый здесь термин «лечение» означает терапевтическое лечение и профилактические или превентивные меры. Индивидуумами, нуждающимися в лечении, являются индивидуумы, уже страдающие таким расстройством, а также индивидуумы, нуждающиеся в его профилактике.[0095] As used herein, the terms “treatment” and “therapy” refer generally to achieving a desired pharmacological and/or physiological effect. This effect may be prophylactic, that is, aimed at preventing or partially preventing a disease, symptom or condition, and/or may be therapeutic, aimed at partially or completely curing a disease, condition, symptom or side effect associated with such disease. As used herein, the term “treatment” includes any treatment of a mammal, and in particular a human, and includes: (a) prevention of a disease in an individual who may be predisposed to the disease but has not yet been diagnosed with it; (b) suppression of the disease, that is, stopping its development; or (c) alleviation of the disease, that is, mitigation or alleviation of the disease and/or its symptoms or conditions. As used herein, the term “treatment” means therapeutic treatment and prophylactic or preventive measures. Individuals in need of treatment are those already suffering from such a disorder, as well as individuals in need of its prevention.

[0096] Используемый здесь термин «профилактический» относится к замедлению или прекращению развития заболевания или состояния, прежде чем это происходит, даже если оно не было диагностировано, или если это заболевание или состояние находится в субклинической фазе.[0096] As used herein, the term “preventive” refers to slowing or stopping the progression of a disease or condition before it occurs, even if it has not been diagnosed, or if the disease or condition is in a subclinical phase.

[0097] Используемый здесь термин «активный агент» означает вещество, соединение или молекулу, которые являются биологически активными или как либо иначе индуцируют биологический или физиологический эффект у индивидуума, которому их вводят.[0097] As used herein, the term "active agent" means a substance, compound or molecule that is biologically active or otherwise induces a biological or physiological effect in the individual to whom it is administered.

[0098] Используемый здесь термин «фармацевтически приемлемый носитель» означает разбавитель, адъювант, наполнитель или носитель, вместе с которым активный агент, хондроциты согласно изобретению или композицию, содержащую хондроциты согласно изобретению, вводят в комбинации, где такое введение одобрено Регуляторными Органами Федерального Правительства или Правительства штата, или где указанные носители перечислены в Фармакопее США или в других общепризнанных фармакопеях как разрешенные для применения в лечении животных и/или человека.[0098] As used herein, the term "pharmaceutically acceptable carrier" means a diluent, adjuvant, excipient or carrier with which the active agent, chondrocytes of the invention, or a composition containing chondrocytes of the invention are administered in combinations where such administration is approved by Federal Government Regulatory Agencies or State governments, or where the specified carriers are listed in the United States Pharmacopoeia or other generally accepted pharmacopoeias as approved for use in animals and/or humans.

[0099] Если это не оговорено особо, то все используемые здесь технические и научные термины имеют свои общепринятые значения, известные специалисту в данной области.[0099] Unless otherwise specified, all technical and scientific terms used herein have their generally accepted meanings known to one skilled in the art.

Типы клетокCell types

[00100] Репрезентативными типами клеток могут быть, например, клетки эндодермы, панкреатические клетки-предшественники, панкреатические эндокринные клетки и бета-клетки.[00100] Representative cell types may include, for example, endodermal cells, pancreatic progenitor cells, pancreatic endocrine cells, and beta cells.

[00101] Примерами подходящих поверхностей для культуральных сосудов являются, но не ограничивается ими, витронектин, E-кадгерин, Corning® Synthemax® II или Матригель для iPSC, который включает, но не ограничивается ими, Матригель для эндодермы, который, в свою очередь, включает, но не ограничиваются ими, Матригель или коллаген для панкреатических клеток-предшественников и панкреатических эндокринных клеток.[00101] Examples of suitable surfaces for culture vessels include, but are not limited to, vitronectin, E-cadherin, Corning® Synthemax® II or Matrigel for iPSC, which includes, but is not limited to, Matrigel for endoderm, which in turn includes, but is not limited to, Matrigel or collagen for pancreatic progenitor cells and pancreatic endocrine cells.

[00102] В одном из аспектов изобретения, репрезентативный способ блокирования дифференцировки или перепрограммирования соматических клеток может включать применение любого одного или более из синтетических факторов перепрограммирования мРНК, выбранных из Oct4, Sox2, Klf4, CMYC, Nanog и Lin28 и доменов трансактивации в целях перепрограммирования или блокирования дифференцировки соматических клеток. Способы и композиции для модуляции IPSC описаны в патентах США NN 13/893166 и 14/292317, содержание которых вводится в настоящее описание посредством ссылки.[00102] In one aspect of the invention, an exemplary method of blocking the differentiation or reprogramming of somatic cells may include the use of any one or more synthetic mRNA reprogramming factors selected from Oct4, Sox2, Klf4, CMYC, Nanog and Lin28 and transactivation domains for the purpose of reprogramming or blocking the differentiation of somatic cells. Methods and compositions for IPSC modulation are described in US Pat. Nos. 13/893166 and 14/292317, the contents of which are incorporated herein by reference.

[00103] В некоторых своих вариантах, настоящее изобретение относится к протоколам по применению суспензионных клеточных культур и культуральных планшетов и сосудов с низкой клеточной адгезией для приготовления таких суспензионных культур.[00103] In some embodiments, the present invention relates to protocols for the use of suspension cell cultures and culture plates and vessels with low cell adhesion for the preparation of such suspension cultures.

[00104] В некоторых вариантах осуществления, условия окружающей среды, такие как концентрация кислорода, могут быть модулированы для создания оптимальных условий индуцирования.[00104] In some embodiments, environmental conditions, such as oxygen concentration, can be modulated to create optimal induction conditions.

[00105] В некоторых своих вариантах, настоящее изобретение относится к способам и методам отбора нужных клеток или повышения процента их конфлюэнтности или плотности в общей популяции клеточных культур.[00105] In some embodiments, the present invention relates to methods and methods for selecting desired cells or increasing the percentage of their confluence or density in the general population of cell cultures.

[00106] В некоторых своих вариантах, настоящее изобретение относится к способам получения криоконсервированных и дифференцированных клеток, подобных бета-клеткам. В некоторых вариантах осуществления изобретения, дифференцированные клетки подвергают криоконсервации для достижения оптимальной жизнеспособности клеток во время или после хранения, например, путем получения культуральной среды, содержащей HSA и/или DMSA. В некоторых вариантах осуществления изобретения может быть получена культуральная среда, содержащая, например, 2,5% HSA и 10% ДМСО в культуральной среде. В некоторых вариантах осуществления изобретения, число клеток может быть оптимизировано для дальнейшего повышения жизнеспособности во время или после хранения.[00106] In some embodiments, the present invention relates to methods for producing cryopreserved and differentiated beta cell-like cells. In some embodiments, differentiated cells are cryopreserved to achieve optimal cell viability during or after storage, for example, by providing a culture medium containing HSA and/or DMSA. In some embodiments, a culture medium may be prepared containing, for example, 2.5% HSA and 10% DMSO in the culture medium. In some embodiments of the invention, the number of cells can be optimized to further improve viability during or after storage.

[00107] Настоящее изобретение также относится к способам повторного культивирования дифференцированных клеток. Клетки могут быть повторно культивированы в большинстве сосудов для культивирования: например, в колбе T75, в колбе Т25, в 6-луночном планшете, в 96-луночном планшете. Клетки могут быть повторно культивированы при различных плотностях для различных применений.[00107] The present invention also relates to methods for re-culturing differentiated cells. Cells can be recultured in most culture vessels: for example, T75 flask, T25 flask, 6-well plate, 96-well plate. Cells can be recultured at different densities for different applications.

[00108] В некоторых своих вариантах, настоящее изобретение также относится к способам снижения физической нагрузки на клетки во время обработки в течение всего процесса дифференцировки, и, тем самым, повышения их жизнеспособности. Клетки определенных типов во время дифференцировки являются очень мелкими, подобно iPSC. Эти небольшие клетки очень чувствительны к центробежной силе. iPSC очень чувствительны к избыточной центробежной силе. Клетки некоторых типов в процессе дифференцировки являются очень липкими, подобно iPSC и клеткам на стадии эндодермы. Эти клетки очень чувствительны к сдвиговым усилиям. При обработке этих клеток используют 10 мл-пипетку без применения каких-либо небольших наконечников для повторного пипетирования вверх и вниз. Для хранения, эти клетки могут быть культивированы как колонии, а затем подвергнуты диссоциации в виде кластеров, а не отдельных клеток. Для дифференцировки, если необходимо использовать отдельные клетки, диссоциацию можно завершить еще до их отслоения с последующим удалением диссоциирующего раствора и последующей диссоциацией клеток в остаточном диссоциирующем растворе. Этот протокол обычно применяется для культивирования клеток.[00108] In some embodiments, the present invention also provides methods for reducing the physical stress on cells during processing throughout the differentiation process, and thereby increasing their viability. Certain cell types are very small during differentiation, similar to iPSCs. These small cells are very sensitive to centrifugal force. iPSCs are very sensitive to excess centrifugal force. Some cell types are very sticky during differentiation, like iPSCs and endodermal stage cells. These cells are very sensitive to shear forces. When processing these cells, use a 10 ml pipette without using any small tips to repeatedly pipet up and down. For storage, these cells can be cultured as colonies and then dissociated into clusters rather than individual cells. For differentiation, if single cells are to be used, dissociation can be completed before cell detachment, followed by removal of the dissociating solution and subsequent dissociation of the cells in the residual dissociating solution. This protocol is commonly used for cell culture.

[00109] Описание изобретения будет более понятным со ссылкой на документы, цитируемые в настоящей заявке. Варианты осуществления изобретения приводятся лишь в целях иллюстрации и не должны рассматриваться как ограничение объема изобретения. Каждому специалисту в данной области хорошо известно, что в объем настоящего изобретения входят и многие другие варианты его осуществления. Все публикации и патенты, цитируемые в настоящей заявке, во всей своей полноте вводятся в настоящее описание посредством ссылки. Если материал, включенный в качестве ссылки, противоречит или не соответствует описанию настоящей заявки, то такой материал может быть заменен любым другим материалом. Цитирование любых докуменов в настоящей заявке никоим образом не должно указывать на то, что такие документы относятся к предшествующему уровню техники.[00109] The description of the invention will be better understood with reference to the documents cited in this application. Embodiments of the invention are provided for purposes of illustration only and should not be construed as limiting the scope of the invention. It is well known to those skilled in the art that many other embodiments are included within the scope of the present invention. All publications and patents cited in this application are incorporated herein by reference in their entirety. If material incorporated by reference is inconsistent with or inconsistent with the description of this application, then such material may be replaced by any other material. The citation of any documents in this application should in no way imply that such documents are prior art.

[00110] Если это не оговорено особо, то все числа, выражающие количества ингредиентов, условия реакции и т.п., используемые в описании, включая формулу изобретения, во всех случаях следует понимать как числа, имеющие отклонения от указанной величины и определяемые термином «приблизительно». В соответствии с этим, если это не оговорено особо, то численные параметры являются приблизительными и могут изменяться в зависимости от нужных свойств, которые должны быть достигнуты в настоящем изобретении. Ни в малейшей степени и без всякой попытки ограничить применение доктрины эквивалентов к объему формулы изобретения, следует отметить, что каждый числовой параметр должен быть представлен как число значащих цифр, округленное по обычным правилам округления.[00110] Unless otherwise specified, all numbers expressing quantities of ingredients, reaction conditions, etc., used in the description, including the claims, in all cases should be understood as numbers having deviations from the specified value and defined by the term " approximately". Accordingly, unless otherwise stated, numerical parameters are approximate and may vary depending on the desired properties to be achieved in the present invention. In no way, and without any attempt to limit the application of the doctrine of equivalents to the scope of the claims, it should be noted that each numerical parameter must be presented as a number of significant figures, rounded according to ordinary rounding rules.

[00111] Употребление артиклей «а» или «an», если они используется в сочетании со словом «содержащий» в формуле изобретения и/или в описании изобретения, может означать «один», но, при этом также допускаются значения «один или более», «по меньшей мере один» и «один или более, чем один». Использование слова «или» в формуле изобретения означает «и/или», если это явно не указано лишь на альтернативное значение, или если альтернативные значения являюся взаимоисключающими, хотя в раскрытие настоящего изобретения поддерживается определение, которое относится только к альтернативам и «и/или».[00111] The use of the articles “a” or “an”, when used in combination with the word “comprising” in the claims and/or description of the invention, can mean “one”, but the meaning “one or more” is also allowed ", "at least one" and "one or more than one". The use of the word "or" in a claim means "and/or" unless it is expressly indicated only as an alternative meaning, or when the alternative meanings are mutually exclusive, although the present disclosure supports a definition that refers only to the alternatives and "and/or" "

[00112] Если это не оговорено особо, то словосочетание «по меньшей мере», если оно стоит до перечисления ряда элементов, следует понимать как относящееся к каждому элементу в этом ряду. Специалистам в данной области будет понятно или они могут самостоятельно определить с помощью не более, чем рутинных экспериментов множество эквивалентов конкретных вариантов осуществления описанного здесь изобретения. Такие эквиваленты входят в объем нижеследующей формулы изобретения.[00112] Unless otherwise specified, the phrase “at least”, when used before listing a series of elements, should be understood to refer to each element in that series. Those skilled in the art will recognize or can independently determine, by no more than routine experimentation, many equivalents to specific embodiments of the invention described herein. Such equivalents are included within the scope of the following claims.

[00113] Если это не оговорено особо, то все используемые здесь технические и научные термины имеют свои общепринятые значения, известные специалисту в области, к которой относится изобретение. Хотя для практического осуществления изобретения или проведения тестов в соответствии с настоящим изобретением могут быть использованы любые способы и материалы, аналогичные или эквивалентные тем, которые описаны в настоящей заявке, однако, в данном описании приводятся предпочтительные способы и материалы.[00113] Unless otherwise specified, all technical and scientific terms used herein have their generally accepted meanings known to one skilled in the art to which the invention relates. Although any methods and materials similar or equivalent to those described herein may be used to practice the invention or perform tests in accordance with the present invention, preferred methods and materials are provided herein.

[00114] Другие варианты осуществления изобретения будут очевидны для специалиста в данной области исходя из приведенного здесь описания и практического применения раскрытого здесь изобретения. При этом следует отметить, что описание и примеры приводятся лишь в иллюстративных целях, однако, истинный объем и сущность изобретения сформулированы лишь в прилагаемой формуле изобретения.[00114] Other embodiments of the invention will be apparent to one skilled in the art from the description given herein and the practice of the invention disclosed herein. It should be noted that the description and examples are provided for illustrative purposes only, however, the true scope and essence of the invention are formulated only in the accompanying claims.

ПримерыExamples

[00115] Настоящее изобретение описано со ссылкой на нижеследующие примеры. Эти примеры приводятся в целях иллюстрации, однако, настоящее изобретение не ограничивается этими примерами, а, скорее, охватывает все варианты, которые будут очевидны из приведенного здесь описания.[00115] The present invention is described with reference to the following examples. These examples are provided for purposes of illustration, however, the present invention is not limited to these examples, but rather covers all variations that will be apparent from the description given herein.

Пример 1: Продуцирование клеток эндодермы из iPSCExample 1: Production of endodermal cells from iPSCs

[00116] iPSC высевали в 6-луночные планшеты стандартного размера для культивирования клеток (площадь культивирования приблизительно 9,5 см2/лунку) или в 12-луночные планшеты стандартного размера для культивирования клеток (площадь культивирования приблизительно 3,8 см2/лунку) для инициации дифференцировки. Таким же образом, но необязательно, могут быть использованы сосуды для культивирования другого размера, а иногда могут оказаться более предпочтительными планшеты, имеющие большее число лунок, чем 6- или 12-луночные планшеты, поскольку они обеспечивают большую эффективность использования реагентов и сокращение времени. Репрезентативные условия проведения высокоэффективного протокола получения функциональных дифференцированных бета-клеток представлены ниже в Таблице «Дифференцировка бета-клеток», где указаны начальная клеточная стадия, сосуды для культивирования, покрытия, диссоциирующие агенты, название среды и основные компоненты, плотность посева для репрезентативного 6-луночного планшета и уровень кислорода.[00116] iPSCs were seeded into standard size 6-well cell culture plates (culture area approximately 9.5 cm 2 /well) or standard size 12-well cell culture plates (culture area approximately 3.8 cm 2 /well) to initiate differentiation. Likewise, but not necessarily, other sized culture vessels may be used, and plates having more wells than 6- or 12-well plates may sometimes be preferred because they provide greater reagent efficiency and reduced time. Representative conditions for a highly efficient protocol for obtaining functional differentiated beta cells are presented below in the Beta Cell Differentiation Table, which includes initial cell stage, culture vessels, coatings, dissociating agents, media name and main components, seeding density for a representative 6-well tablet and oxygen level.

Таблица 1: Дифференцировка бета-клетокTable 1: Beta Cell Differentiation

2-6 дней2-6 days 1-3 дня1-3 days 1-3 дня1-3 days 3-6 дней3-6 days Стадия 1Stage 1 Стадия 2Stage 2 Стадия 3Stage 3 Стадия 4Stage 4 Исходные клеткиSource cells iPSCsiPSCs ЭндодермаEndoderm Панкреатические клетки-предшественники Pancreatic progenitor cells Панкреатические эндокринные клетки Pancreatic endocrine cells Сосуды для культивирования Culture vessels Планшет/колба со сверхнизкой адгезиейUltra-low adhesion plate/flask Планшет/колба для культивирования Cultivation plate/flask Планшет/колба для культивирования аCultivation plate/flask a Планшет/колба для культивированияCultivation plate/flask ПокрытиеCoating НетNo МатригельMatrigel Матригельl/Коллаген I Matrigel/Collagen I Матригельl/Коллаген IMatrigel/Collagen I Диссоциация Dissociation EDTAEDTA TypLETypeLE TypLETypeLE TypLETypeLE Названия среды и главные компоненты Environment names and main components MEMa, DMEM/F12, DMEM B27
10-50 мкМ инсулина
5% KSR
Трансфекция мРНК SOX17
MEMa, DMEM/F12, DMEM B27
10-50 µM insulin
5% KSR
Transfection of SOX17 mRNA
DMEM/F12, MCDB131+8 мМ D- глюкоза
Трансфекция мРНК PDX1
DMEM/F12, MCDB131+8 mM D-glucose
Transfection of PDX1 mRNA
DMEM/F12, MCDB131+20 мМ D-глюкоза
Трансфекция мРНК PDX1 и NKX6.1
DMEM/F12, MCDB131+20 mM D-glucose
Transfection of PDX1 and NKX6.1 mRNA
CMRL
Трансфекция мРНК NKX6.1 и MAFA
CMRL
Transfection of NKX6.1 and MAFA mRNA
Плотность посеваSeeding density
(для 6-луночного планшета)(for 6-well plate)
1×105- 4×105 клеток на лунку 1×10 5 - 4×10 5 cells per well 1×105- 3×105 клеток на лунку1×10 5 - 3×10 5 cells per well 3×105 клеток на лунку3×10 5 cells per well 3×105 клеток на лунку l3×10 5 cells per well l
КислородOxygen Нормальный кислородNormal oxygen Нормальный кислородNormal oxygen Нормальный кислородNormal oxygen Нормальный кислородNormal oxygen

[00117] В 6-луночном планшете были успешно использованы популяции клеток размером от 1 × 10 5 до 4 × 10 5 на лунку. iPSC рассматривались как готовые к дифференцировке, если достаточное число типичных колоний iPSC имели хорошо очерченные края, клетки были компактными, а рост колоний не был избыточным. Качество iPSC согласно изобретению, полученных в соответствии с этими критериями, играет главную роль для дифференцировки, как было подтверждено при сравнении линий iPSC согласно изобретению с линиями Ipsc, которые были получены другими методами.[00117] Cell populations ranging from 1 x 10 5 to 4 x 10 5 per well have been successfully used in a 6-well plate. iPSCs were considered ready to differentiate if a sufficient number of typical iPSC colonies had well-defined edges, the cells were compact, and colony growth was not excessive. The quality of the iPSCs according to the invention, obtained in accordance with these criteria, plays a major role for differentiation, as was confirmed when comparing the iPSC lines according to the invention with Ipsc lines that were obtained by other methods.

[00118] На этой стадии, iPSC индуцировали для дифференцировки в клетки линии мезоэндодермы. Неожиданно было обнаружено, что суспензионные клеточные системы являются наиболее подходящими для масштабирования на этой стадии, даже несмотря на то, что для использования прикрепленных клеточных монослоев обычно предпочитают использовать большинство современных протоколов для дифференцировки. Более конкретно, iPSC, выращенные в суспензии для индуцирования, были более резистентными к химической токсичности и их было легче повторно культивировать на более поздних стадиях. Планшеты со сверхнизкой адгезией (Sigma-Aldrich) или другие планшеты с низкой адгезией были использованы для стимуляции роста клеточной суспензии iPSC.[00118] At this stage, iPSCs are induced to differentiate into mesoendoderm lineage cells. Surprisingly, suspension cell systems have been found to be most suitable for scale-up at this stage, even though the use of adherent cell monolayers is generally preferred by most current differentiation protocols. More specifically, iPSCs grown in suspension for induction were more resistant to chemical toxicity and were easier to reculture at later stages. Ultra-low adhesion plates (Sigma-Aldrich) or other low adhesion plates were used to stimulate the growth of the iPSC cell suspension.

[00119] Если iPS-клетки должны быть пассированы, то важно провести диссоциацию колоний iPSC в соответствии с протоколом, обеспечивающим низкую цитотоксичность и позволяющим получить еще более мелкие кластеры iPSC, которые могут быстро образовывать сферы, если желательно получить суспензионную культуру. iPSC диссоциировали с использованием TripLETM (ThermoFisher), аккутазы (Life Technology) или EDTA путем диссоциации под действием EDTA в концентрации 0,1 мМ, а иногда 0,5 мМ или 1 мМ в DPBS (Fisher Scientific), при 37°C в течение 5 минут. Эту стадию успешно проводили в различные периоды времени диссоциации, включая, в некоторых вариантах осуществления изобретения, от 1 до 2 минут, а иногда от 10 до 20 минут. В некоторых аспектах изобретения, время диссоциации может составлять 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 или 20 минут.[00119] If iPS cells are to be passaged, it is important to dissociate iPSC colonies according to a protocol that provides low cytotoxicity and produces even smaller iPSC clusters that can rapidly form spheres if a suspension culture is desired. iPSCs were dissociated using TripLE (ThermoFisher), Accutase (Life Technology) or EDTA by dissociation with 0.1 mM EDTA and sometimes 0.5 mM or 1 mM in DPBS (Fisher Scientific), at 37°C in within 5 minutes. This step has been successfully carried out at various dissociation times, including, in some embodiments, 1 to 2 minutes, and sometimes 10 to 20 minutes. In some aspects of the invention, the dissociation time may be 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, or 20 minutes.

[00120] Для получения среды были протестированы MEMA, DMEM/F12 и DMEM В27 с использованием 10-50 мкМ инсулина и 5% KSR, и эти среды оказались подходящими для получения результатов, желательных на этой стадии дифференцировки. Затем iPSC были индуцированы для терминации плюрипотентной стадии клеток и их дифференцировки в мезоэндодерму в присутствии ингибиторов GSK3, таких CHIR99021, CHIR98014, BIO или ингибитор GSK IX и SB-216763, которые осуществляют активацию функций генов пути Wnt, BMP4 и активина А. В некоторых вариантах осуществления изобретения, инсулин присутствует в концентрации например, приблизительно 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 25, 30, 35, 40, 45 или 50 мкМ, или в интервалах между любыми перечисленными выше значениями. Ингибиторы GSK3 вводили с временными окнами в 1, 2, 3 дня, и используемые здесь FoxА2-, CXCR4-позитивные клетки подсчитывали в анализе контроля качества в течение определенного периода времени и при концентрации ингибиторов, например, 5 мМ, 8 мМ, 10 мМ и т.п. В некоторых вариантах осуществления изобретения, ингибиторы присутствуют в концентрациях 5, 6, 7, 8, 9 или 10 мМ, или в интервалах между любыми перечисленными выше значениями.[00120] To obtain the media, MEMA, DMEM/F12 and DMEM B27 were tested using 10-50 μM insulin and 5% KSR, and these media were suitable for obtaining the results desired at this stage of differentiation. iPSCs were then induced to terminate the pluripotent stage of cells and differentiate into mesoendoderm in the presence of GSK3 inhibitors, such as CHIR99021, CHIR98014, BIO or GSK inhibitor IX and SB-216763, which activate the functions of the Wnt pathway genes, BMP4 and activin A. In some embodiments In carrying out the invention, insulin is present at a concentration of, for example, about 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 25, 30, 35, 40, 45 or 50 μM, or at intervals between any the values listed above. GSK3 inhibitors were administered at time windows of 1, 2, 3 days, and FoxA2-, CXCR4-positive cells used here were counted in a quality control assay over a period of time and at inhibitor concentrations, e.g., 5 mM, 8 mM, 10 mM, and etc. In some embodiments, the inhibitors are present at concentrations of 5, 6, 7, 8, 9, or 10 mM, or in the range of any of the above values.

[00121] В одном эксперименте, клетки затем трансфецировали мРНК FoxА2 и/или Sох17 в дозе 20 нг на лунку с использованием реагента для трансфекции Stemgent (Stemgent). Эта трансфекция также была проведена с использованием мРНК GATA4 и/или мРНК GATA6, и ее повторяли 3, 4, 5 и 6 раз, иногда в 10 раз более высокой дозе мРНК с использованием реагента для трансфекции Stemgent или других коммерчески доступных реагентов для трансфекции. Клетки на этой стадии имели морфологию, более близкую к морфологии эпителиальных клеток, чем мезенхимальные клетки, происходящие от iPSC в различные периоды времени трансфекции мРНК и с различными начальными плотностями (фиг. 1).[00121] In one experiment, cells were then transfected with FoxA2 and/or Sox17 mRNA at a dose of 20 ng per well using Stemgent transfection reagent (Stemgent). This transfection was also performed using GATA4 mRNA and/or GATA6 mRNA and was repeated 3, 4, 5, and 6 times, sometimes at a 10-fold higher dose of mRNA using Stemgent transfection reagent or other commercially available transfection reagents. Cells at this stage had a morphology closer to that of epithelial cells than iPSC-derived mesenchymal cells at different times of mRNA transfection and at different initial densities (Fig. 1).

[00122] В другом эксперименте, в качестве альтернативы способу, описанному в таблице 1, клетки iPSC, культивированные в виде сфер в суспензии, непосредственно трансфецировали путем электропорации (например, с использованием электропоратора MaxCyte STX) без нанесения покрытия на поверхность планшета. В одном варианте осуществления изобретения, 2 миллиона исходных iPSC в виде сфер трансфецировали в суспензии другими мРНК, например, Sох17 или Рах6, или подвергали ложному трансфецированию. Количество тестируемой мРНК, как показано на фигуре 8, составляло 2500 нг. Затем клетки культивировали в NBM в случае Soxl7-трансфекции, или MEM-альфа с KSR, в случае Рах6-трансфекции. Трансфекция может быть проведена повторно 1, 2, 3, 4, 5 или даже более раз, если транзиция занимает более длительный период времени. В результате, после 1-й трансфекции мРНК Sox17, клеточные кластеры становились значительно меньше и представляли собой менее компактные сферы, теряя определенный «край» или внешнюю границу. В противоположность этому, ложнотрансфецированные сферы сохраняли четко определенные и хорошо видимые внешние «края» на 2D-фотографиях. Более мелкие сферы нетрансфецированных или ложнотрансфецированных iPSC имели прозрачный внешний вид, тогда как более крупные сферы выглядяли менее прозрачными и имели толстые клеточные слои. Для сравнения, сферы iPSC, трансфецированные мРНК Рах6 (нейронная дифференцировка TF), продвигались в сторону эктодермы, то есть нервных клеток-предшественников, из-за которых сферы становились темнее и имели менее острый «край», чем ложнотрансфецированные сферы, но по размеру они были больше и имели более четкие границы, чем Sox17-трансфецированные сферы.[00122] In another experiment, as an alternative to the method described in Table 1, iPSC cells cultured as spheres in suspension were directly transfected by electroporation (eg, using a MaxCyte STX electroporator) without coating the plate surface. In one embodiment of the invention, 2 million original iPSCs in the form of spheres were transfected into suspension with other mRNAs, for example, Sox17 or Pax6, or were mock transfected. The amount of mRNA tested, as shown in Figure 8, was 2500 ng. Cells were then cultured in NBM in the case of Soxl7 transfection, or MEMalpha with KSR in the case of Pax6 transfection. Transfection can be repeated 1, 2, 3, 4, 5 or even more times if the transition takes a longer period of time. As a result, after the first transfection of Sox17 mRNA, cell clusters became significantly smaller and less compact spheres, losing a defined “edge” or outer boundary. In contrast, mock-transfected spheres retained well-defined and clearly visible outer “edges” in 2D photographs. Smaller spheres of untransfected or mock-transfected iPSCs had a transparent appearance, whereas larger spheres appeared less transparent and had thick cell layers. In comparison, iPSC spheres transfected with Pax6 mRNA (neural differentiation TF) moved toward the ectoderm, i.e., neural progenitor cells, causing the spheres to become darker and have a less sharp “edge” than mock-transfected spheres, but in size were larger and had sharper boundaries than Sox17-transfected spheres.

[00123] По тому же принципу и теми же самыми методами промежуточные клетки, специфичные для зародышевого слоя, такие как клетки эндодермы, и последующие промежуточные клетки, такие как клетки-предшественники гепатоцитов, панкреатических клеток-предшественников и т.п., могут быть также трансфецированы дополнительными мРНК TF в сферах. Клетки, трансфецированные таким образом, являются более устойчивыми к токсичности, вызываемой небольшими молекулами, факторами роста или другими элементами в клеточных культурах, и в основном, должны дифференцироваться более эффективно, чем клетки, подвергнутые 2D-трансфекции с использованием химических реагентов. Это наблюдение, которое осталось незамеченным в научной публикации, было сделано случайно во время тестирования оборудования для электропорации, и послужило в качестве стимулирующего метода в ходе раскрытия настоящего изобретения.[00123] By the same principle and by the same methods, germ layer-specific intermediate cells, such as endodermal cells, and subsequent intermediate cells, such as hepatocyte progenitor cells, pancreatic progenitor cells, and the like, can also be transfected with additional TF mRNAs in spheres. Cells transfected in this manner are more resistant to toxicity caused by small molecules, growth factors, or other elements in cell cultures, and generally should differentiate more efficiently than cells 2D transfected using chemical reagents. This observation, which went unnoticed in scientific publication, was made accidentally during testing of electroporation equipment, and served as a stimulating method during the disclosure of the present invention.

Пример 2: Продуцирование панкреатических клеток-предшественников из клеток эндодермыExample 2: Production of pancreatic progenitor cells from endodermal cells

[00124] Клетки эндодермы высевали в коммерчески доступные сосуды для культивирования клеток. 6-луночные планшеты были использованы в экспериментах, проиллюстрированных на фиг. 2, но при этом, могут быть также использованы и другие стандартные коммерчески доступные планшеты с подходящими размерами лунок. Планшеты были предварительно покрыты Матригелем (BD Biosciences), а затем 1×105-1×106 клеток высевали в среду DMEM/F12 или MCDB131 с добавлением 8 мМ D-глюкозы.[00124] Endoderm cells were seeded into commercially available cell culture vessels. 6-well plates were used in the experiments illustrated in FIG. 2, but other standard commercially available plates with suitable well sizes may also be used. The plates were pre-coated with Matrigel (BD Biosciences), and then 1 x 10 5 - 1 x 10 6 cells were seeded in DMEM/F12 or MCDB131 medium supplemented with 8 mM D-glucose.

[00125] В одном эксперименте, клетки затем трансфецировали мРНК PDX1. Кроме того, клетки были трансфецированы или котрансфецированы мРНК Hlxb9, Ptf1a, ixl1, HNF1a и b и Sox9 в дозе приблизительно 50 нг на лунку для достижения более сильных эффектов с использованием реагента для трансфекции Stemgent (Stemgent) в культуральной среде, и эту трансфекцию повторяли 2, 3 или более раз в дозах в пределах по меньшей мере от 10 нг и максимум до 200 нг на лунку с использованием реагента для трансфекции Stemgent или других коммерчески доступных реагентов для трансфекции. В некоторых вариантах осуществления изобретения, начальная или повторная доза Stemgent может составлять 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 1120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190 или 200 нг на лунку или любое значение в интервалах между любыми перечисленными выше значениями. Клетки на этой стадии являются более темными, чем клетки эндодермы, и, как правило, имеют тенденцию к образованию кластеров (фиг. 2).[00125] In one experiment, cells were then transfected with PDX1 mRNA. In addition, cells were transfected or cotransfected with Hlxb9, Ptf1a, ixl1, HNF1a and b, and Sox9 mRNA at approximately 50 ng per well to achieve stronger effects using Stemgent transfection reagent (Stemgent) in culture medium, and this transfection was repeated 2 , 3 or more times in doses ranging from at least 10 ng and up to a maximum of 200 ng per well using Stemgent transfection reagent or other commercially available transfection reagents. In some embodiments, the initial or repeat dose of Stemgent may be 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 1120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190 or 200 ng per well or any value between any of the above values. Cells at this stage are darker than endodermal cells and tend to form clusters (Fig. 2).

Пример 3: Продуцирование панкреатических эндокринных клеток из панкреатических клеток-предшественниковExample 3: Production of Pancreatic Endocrine Cells from Pancreatic Progenitor Cells

[00126] Панкреатические клетки-предшественники культивировали в 6-луночных планшетах или в других планшетах, предварительно покрытых Матригелем (BD Biosciences) или коллагеном I (Sigma) в среде DMEM/F12 или MCDB131 с добавлением 8 мМ D-глюкозы. Для использования в этих целях, подходящей также является и другая подобная культуральная среда для адгезии клеток.[00126] Pancreatic progenitor cells were cultured in 6-well plates or other plates pre-coated with Matrigel (BD Biosciences) or collagen I (Sigma) in DMEM/F12 or MCDB131 supplemented with 8 mM D-glucose. Other similar cell adhesion culture media are also suitable for this purpose.

[00127] Панкреатические клетки-предшественники трансфецировали мРНК PDX1, NKX6.1 и/или NKX2.2, Pax6, Pax4, Hlxb9 Ngn3 в дозе 10-200 нг на лунку с использованием реагента для трансфекции Stemgent (Stemgent) в культуральной среде с добавлением 200 нг/мл B18R. В некоторых вариантах осуществления изобретения, доза Stemgent может составлять 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 1120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, или 200 нг на лунку или любое значение в интервале между любым из указанных выше указанных значений.начальная или повторная доза Stemgent может составлять 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190 или 200 нг на лунку, или в интервалах между любыми перечисленными выше значениями. Также может быть использовано большинство коммерчески доступных реагентов для трансфекции.[00127] Pancreatic progenitor cells were transfected with PDX1, NKX6.1 and/or NKX2.2, Pax6, Pax4, Hlxb9 Ngn3 mRNA at a dose of 10-200 ng per well using Stemgent transfection reagent (Stemgent) in culture medium supplemented with 200 ng/ml B18R. In some embodiments, the dose of Stemgent may be 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 1120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, or 200 ng per well or any value between any of the above values. The initial or repeat dose of Stemgent can be 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140 , 150, 160, 170, 180, 190, or 200 ng per well, or in intervals between any of the above values. Most commercially available transfection reagents can also be used.

[00128] На этой стадии, панкреатические клетки-предшественники обрабатывают, но необязательно, рядом факторов роста для последующей дифференцировки. Клетки культивировали в среде S5, содержащей MCDB131+20 мМ D-глюкозы+1,754 г/л NaHCО3+2% FAF-ВSА+ITS-Х 1:200+2 мМ Glutamax+0,25 мМ витамина С+1% пенициллина/стрептомицина+10 мкг/мл гепарина (Sigma; H3149). Клетки обрабатывали средой S5, содержащей 0,25 мкМ Sant 1+100 нМ RA+1 мкМ XXI (EMD Millipore)+10 мкМ Alk5i II (Axxora)+1 мкМ Т3 (EMD Millipore)+20 нг/мл бета-целлюлина (Thermo Fisher Scientific) каждый день в течение четырех дней. На пятый день, клетки обрабатывали средой S5, содержащей 25 нМ RA+1 мкМ XXI+10 мкМ Alk5i II+1 мкМ T3+20 нг/мл бета-целлюлина каждый день в течение четырех дней.[00128] At this stage, pancreatic progenitor cells are optionally treated with a number of growth factors for subsequent differentiation. Cells were cultured in S5 medium containing MCDB131 + 20 mM D-glucose + 1.754 g/l NaHCO 3 + 2% FAF-BSA + ITS-X 1:200 + 2 mM Glutamax + 0.25 mM vitamin C + 1% penicillin/ streptomycin + 10 μg/ml heparin (Sigma; H3149). Cells were treated with S5 medium containing 0.25 µM Sant 1 + 100 nM RA + 1 µM XXI (EMD Millipore) + 10 µM Alk5i II (Axxora) + 1 µM T3 (EMD Millipore) + 20 ng/ml beta-cellulin (Thermo Fisher Scientific) every day for four days. On the fifth day, cells were treated with S5 medium containing 25 nM RA + 1 µM XXI + 10 µM Alk5i II + 1 µM T3 + 20 ng/ml beta-cellulin every day for four days.

[00129] На этой стадии, клетки дополнительно кластеризовали и инициировали флотацию из монослоя, которая является ранним признаком дифференцировки и образования панкреатических эндокринных клеток (фиг. 3).[00129] At this stage, the cells further clustered and initiated flotation from the monolayer, which is an early sign of differentiation and formation of pancreatic endocrine cells (Fig. 3).

Пример 4: Созревание панкреатических эндокринных клетокExample 4: Maturation of Pancreatic Endocrine Cells

[00130] Панкреатические эндокринные клетки культивировали в коммерческих доступных сосудах для культивирования клеток. В этих экспериментах использовали 6-луночные планшеты, но могут быть также использованы планшеты и всех других типов. Планшеты предварительно покрывали Матригелем (BD Biosciences) или коллагеном I (Sigma) в CMRL (Mediatech). После сбора кластеров использовали планшеты или колбы со сверхнизкой адгезией.[00130] Pancreatic endocrine cells were cultured in commercially available cell culture vessels. 6-well plates were used in these experiments, but all other types of plates can also be used. Plates were precoated with Matrigel (BD Biosciences) or collagen I (Sigma) in CMRL (Mediatech). After cluster collection, ultra-low adhesion plates or flasks were used.

[00131] Затем эти клетки трансфецировали мРНК KX6.1/MAFA или MAFA в дозе 10-200 нг на лунку с использованием реагента для трансфекции Stemgent (Stemgent) в культуральной среде с добавлением 200 нг/мл B18R. Повторные трансфекции проводили 3 раза, при этом, если необходимо, могут быть проведены необязательные дополнительные трансфекции. Могут быть также использованы и другие коммерчески доступные реагенты для трансфекции.[00131] These cells were then transfected with 10-200 ng of KX6.1/MAFA or MAFA mRNA per well using Stemgent transfection reagent (Stemgent) in culture medium supplemented with 200 ng/ml B18R. Repeat transfections were performed 3 times, and optional additional transfections could be performed if necessary. Other commercially available transfection reagents may also be used.

[00132] Панкреатические эндокринные клетки также обрабатывают, но необязательно, рядом факторов роста для последующего созревания. Клетки культивировали в среде S6, содержащей среду с добавкой CMRL 1066 (Mediatech; 99-603-CV)+10% FBS (HyClone, VWR; 16777)+1% пенициллина/стрептомицина. Клетки обрабатывали средой S6, содержащей 10 мкМ Alk5i II+1 мкМ T3, каждый день в течение 14 дней.[00132] Pancreatic endocrine cells are also optionally treated with a number of growth factors for subsequent maturation. Cells were cultured in S6 medium containing medium supplemented with CMRL 1066 (Mediatech; 99-603-CV)+10% FBS (HyClone, VWR; 16777)+1% penicillin/streptomycin. Cells were treated with S6 medium containing 10 μM Alk5i II + 1 μM T3 every day for 14 days.

[00133] На этой стадии, кластеры панкреатических эндокринных клеток, таких как бета-клетки, образуют кластеры размера от нескольких десятков до нескольких тысяч клеток, которые самостоятельно отделялись от монослоя созревших панкреатических эндокринных клеток. На этой стадии, клеточные культуры были представлены в качестве примеров на фиг. 4. Эти клетки окрашивали антителами против белковых маркеров, специфичных к этой клеточной стадии, таких как KX6.1 и инсулин, и результаты такого окрашивания подтвердили, что некоторые из этих клеток действительно являются панкреатическими бета-клетками (фиг. 5). Эти клетки также продемонстрировали специфические маркеры статуса клеток по всему этому искусственно индуцированному пути дифференцировки в клетки, подобные бета-клеткам (фиг. 6). Кроме того, в культуральную среду добавляли кластеры бета-клеток, отвечающие на глюкозу, и бета-клетки секретировали инсулин в ответ на глюкозу (фиг. 7).[00133] At this stage, clusters of pancreatic endocrine cells, such as beta cells, form clusters ranging in size from several tens to several thousand cells that have independently separated from the monolayer of mature pancreatic endocrine cells. At this stage, cell cultures have been exemplified in FIG. 4. These cells were stained with antibodies against protein markers specific for this cell stage, such as KX6.1 and insulin, and the results of such staining confirmed that some of these cells were indeed pancreatic beta cells (Fig. 5). These cells also showed specific markers of cell status throughout this artificially induced differentiation pathway into beta cell-like cells (Fig. 6). In addition, glucose-responsive beta cell clusters were added to the culture medium, and the beta cells secreted insulin in response to glucose (Figure 7).

Пример 5: Бета-клетки, происходящие от iPSC, реагируют на глюкозу Example 5: iPSC-Derived Beta Cells Respond to Glucose in vitroin vitro

[00134] Кластеры клеток, образованные в виде 3-мерных структур из монослойных панкреатических эндокринных клеток, как показано на фиг. 4, собирали и переносили в 15 мл-пробирки, 2×105-1×106 клеток на пробирку, и культуральную среду удаляли путем центрифугирования (300× g в течение 2 минут) и два раза промывали 1 мл буфера Кребса на образец (публикация Милтона 2014). К клеткам добавляли 3 мл среды Кребса с низкой концентрацией глюкозы (2 мМ) и инкубировали в течение 2 часов. Среду удаляли путем центрифугирования, и клетки 2 раза промывали 1 мл буфера Кребса на образец. В каждую пробирку добавляли 1 мл буфера Кребса с низкой концентрацией глюкозы и инкубировали в течение 30 минут при 37°C в инкубаторе, крышку которого закрывали неплотно для обеспечения воздушного обмена. После этого, супернатант собирали для анализа путем центрифугирования, а затем клетки один раз промывали 1 мл буфера Кребса, инкубировали в буфере Кребса с высоким содержанием глюкозы (20 мМ) в течение 30 минут, а затем центрифугировали для сбора супернатанта для анализа. Клетки два раза промывали, а затем повторяли цикл с низкой-высокой концентрацией глюкозы, и эту процедуру проводили всего 3 раза. Супернатанты собирали в каждой стадии, объединяли после 4-6 независимых повторов и анализировали на уровень инсулина с использованием коммерчески доступного набора для ELISA (ALPCO) и планшет-ридера (Tecan или SpectroMax). Для сравнения, анализ также проводили с бета-клетками, полученными, в основном, в соответствии с протоколом Милтона (2014), и результаты показали, что бета-клетки, полученные способом согласно изобретению, имели более низкий базовый уровень экспрессии инсулина и более высокий уровень инсулина в ответ на увеличение концентрации глюкозы в среде по сравнению с методом Милтона (фиг. 7), что указывает на неожиданные и удивительные преимущественные свойства вариантов настоящего изобретения.[00134] Clusters of cells formed as 3-dimensional structures from monolayer pancreatic endocrine cells, as shown in FIG. 4, were collected and transferred into 15 ml tubes, 2 x 10 5 - 1 x 10 6 cells per tube, and the culture medium was removed by centrifugation (300 x g for 2 minutes) and washed twice with 1 ml of Krebs buffer per sample ( published by Milton 2014). 3 ml of Krebs medium with a low concentration of glucose (2 mM) was added to the cells and incubated for 2 hours. The medium was removed by centrifugation, and the cells were washed 2 times with 1 ml of Krebs buffer per sample. 1 ml of Krebs buffer with a low concentration of glucose was added to each tube and incubated for 30 minutes at 37°C in an incubator with the lid loosely closed to allow air exchange. Thereafter, the supernatant was collected for analysis by centrifugation, and then the cells were washed once with 1 ml of Krebs buffer, incubated in Krebs buffer with high glucose (20 mM) for 30 minutes, and then centrifuged to collect the supernatant for analysis. The cells were washed twice and then the low-high glucose cycle was repeated for a total of 3 times. Supernatants were collected at each stage, pooled after 4 to 6 independent replicates, and analyzed for insulin levels using a commercially available ELISA kit (ALPCO) and a plate reader (Tecan or SpectroMax). For comparison, the analysis was also carried out with beta cells obtained essentially according to the protocol of Milton (2014), and the results showed that beta cells obtained by the method according to the invention had a lower baseline level of insulin expression and a higher level insulin in response to an increase in glucose concentration in the medium compared to the Milton method (Fig. 7), which indicates unexpected and surprising advantageous properties of the variants of the present invention.

Пример 6: Бета-клетки, происходящие от iPSC, реагируют на глюкозу у животных-моделейExample 6: iPSC-Derived Beta Cells Respond to Glucose in Animal Models

[00135] Для дополнительного подтверждения функций репрезентативныхх зрелых панкреатических бета-клеток, полученных в соответствии с настоящим изобретением, функцию восприимчивых к глюкозе и инсулин-секретирующих панкреатических бета-клеток, происходящих от iPSC, тестировали на мышах с моделью диабета, таких как: 1) мышь NOD со спонтанной моделью диабета типа I; 2) модель STZ-индуцированного диабета типа I; 3) модель ob/ob или db/db с диабетом типа II; или на приматах, не являющихся человеком, таких как: макаки/зеленые мартышки или павианы с моделью STZ-индуцированного диабета типа I; или макаки/зеленые мартышки или павианы с моделью диабета типа II, индуцированного спонтанно или после употребления корма с высоким содержанием жира.[00135] To further confirm the functions of representative mature pancreatic beta cells obtained in accordance with the present invention, the function of glucose-sensing and insulin-secreting iPSC-derived pancreatic beta cells was tested in a mouse model of diabetes, such as: 1) NOD mouse with spontaneous type I diabetes model; 2) model of STZ-induced diabetes type I; 3) ob/ob or db/db model with type II diabetes; or in non-human primates such as: macaques/green monkeys or baboons with a model of STZ-induced type I diabetes; or macaques/green monkeys or baboons with a model of type II diabetes induced spontaneously or after consumption of a high-fat diet.

[00136] Способ доставки: репрезентативные сферы панкреатических бета-клеток вводили путем инфузии в печеночную или в почечную капсулы или в сальник. Тестирование: измеряли уровень инсулина в сыворотке без стимуляции глюкозой (неделя 2, 4, 8, 12, 16, 24); проводили измерение уровня инсулина в сыворотке без стимуляции глюкозой (недели 2, 4, 8, 12, 16, 24); проводили оценку уровня глюкозы в крови у животных натощак (неделя 2, 4, 8, 12, 16, 24); проводили ИГХ-анализ участка трансплантации на инсулин, и проводили окрашивание на С-пептид и глюкагон. Результаты продемонстрировали устранение или ослабление симптомов диабета, таких как высокое содержание глюкозы в крови и связанные с ним воздействия на органы.[00136] Method of delivery: Representative spheres of pancreatic beta cells were administered by infusion into the hepatic or renal capsules or into the omentum. Testing: Serum insulin levels were measured without glucose stimulation (weeks 2, 4, 8, 12, 16, 24); serum insulin levels were measured without glucose stimulation (weeks 2, 4, 8, 12, 16, 24); We assessed blood glucose levels in fasting animals (weeks 2, 4, 8, 12, 16, 24); IHC analysis of the transplant site was performed for insulin, and staining for C-peptide and glucagon was performed. The results demonstrated elimination or reduction of diabetes symptoms such as high blood glucose and associated organ effects.

Пример 7: Бета-клетки, происходящие от iPSC, реагируют на глюкозу при лечении пациентов с диабетомExample 7: iPSC-Derived Beta Cells Respond to Glucose in the Treatment of Diabetic Patients

[00137] Клинические испытания с использованием человеческих панкреатических бета-клеток, происходящих от iPSC, проводимые в соответствии с описанными протоколами, адаптированными для проведения процедур cGMP, осуществляли путем введения доз в исследованиях на животных по сравнению с другими видами клеточной терапии, и даже если в настоящее время не проводится терапия с использованием панкреатических бета-клеток, происходящих от iPSC, то панкреатические клетки-предшественники, происходящие от человеческих ESC, на данный момент используются в клинических испытаниях, целью которых является лечение диабета типа I. Аутологичные, предпочтительного типа, или аллогенные бета-клетки, происходящие от iPS-клеток, вводили через воротную вену для лечения, например, индуцированного диабета типа I, диабета типа II «тощих», диабета на поздней стадии, если собственные бета-клетки человека не функционируют или истощаются, или диабета другого типа, ассоциированного с нарушением функции бета-клеток. Репрезентативные специально созданные бета-клетки, полученные способами согласно изобретению, описанными в настоящей заявке, вводили в другие органы человеческого организма, такие как мышцы, соединительные ткани, части поджелудочной железы или в некоторые участки других органов.[00137] Clinical trials using human pancreatic beta cells derived from iPSCs, conducted in accordance with the described protocols adapted for cGMP procedures, were carried out by dosing in animal studies in comparison with other types of cell therapy, and even if in While there are currently no therapies using iPSC-derived pancreatic beta cells, human ESC-derived pancreatic progenitor cells are currently being used in clinical trials to treat type I diabetes. Autologous, preferred type, or allogeneic iPS cell-derived beta cells are administered via the portal vein to treat, for example, type I induced diabetes, type II “skinny” diabetes, advanced diabetes where a person's own beta cells are dysfunctional or depleted, or another's diabetes type associated with impaired beta cell function. Representative engineered beta cells produced by the inventive methods described herein are injected into other organs of the human body, such as muscles, connective tissues, parts of the pancreas, or certain areas of other organs.

Claims (34)

1. Способ индуцирования дифференцировки стволовых клеток в чувствительные к глюкозе инсулин-секретирующие панкреатические бета-клетки, где указанный способ включает стадии:1. A method of inducing differentiation of stem cells into glucose-sensitive insulin-secreting pancreatic beta cells, where the method includes the steps of: (а) культивирования индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPSCs) в качестве исходных клеток в условиях дифференцировки;(a) culturing induced pluripotent stem cells (iPSCs) as parent cells under differentiation conditions; (b) индуцирования указанных исходных клеток для перехода из плюрипотентного состояния в состояние линии дифференцировки в мезоэндодерму;(b) inducing said parent cells to transition from a pluripotent state to a mesoendoderm lineage state; (c) направления дифференцировки клеток в клетки эндодермы посредством трансфекции клеточной культуры первой комбинацией мРНК в эффективной дозе и периоде времени, где первая комбинация мРНК содержит по меньшей мере одну из мРНК FoxA2 и мРНК Sox17;(c) directing the cells to differentiate into endodermal cells by transfecting the cell culture with a first combination of mRNAs at an effective dose and period of time, wherein the first combination of mRNAs comprises at least one of FoxA2 mRNA and Sox17 mRNA; (d) превращения указанных клеток эндодермы в панкреатические клетки-предшественники путем трансфекции второй комбинацией мРНК, где вторая комбинация мРНК содержит по меньшей мере одну из мРНК PDX1, Hlxb9, Ptf1a, ixl1, HNF1a и b и Sox9;(d) converting said endodermal cells into pancreatic progenitor cells by transfection with a second combination of mRNAs, wherein the second combination of mRNAs comprises at least one of PDX1, Hlxb9, Ptf1a, ixl1, HNF1a and b, and Sox9 mRNAs; (e) созревания указанных панкреатических клеток-предшественников в панкреатические эндокринные клетки с использованием третьей комбинации мРНК, где третья комбинация мРНК содержит по меньшей мере одну из мРНК PDX1, NKX6.1, NKX2.2, Pax6, Pax4, Hlxb9 и Ngn3; и(e) maturing said pancreatic progenitor cells into pancreatic endocrine cells using a third combination of mRNAs, wherein the third combination of mRNAs comprises at least one of PDX1, NKX6.1, NKX2.2, Pax6, Pax4, Hlxb9 and Ngn3 mRNAs; And (f) сбора кластеров, обогащенных панкреатическими бета-клетками, которые являются восприимчивыми к глюкозе окружающей среды и способны секретировать инсулин в ответ на глюкозу,(f) collecting clusters enriched in pancreatic beta cells that are receptive to environmental glucose and capable of secreting insulin in response to glucose, где индуцированные плюрипотентные стволовые клетки не выделяют из эмбриона человека.where induced pluripotent stem cells are not isolated from a human embryo. 2. Способ по п.1, где указанная первая комбинация мРНК содержит мРНК FoxA2.2. The method of claim 1, wherein said first mRNA combination comprises FoxA2 mRNA. 3. Способ по п.1, где указанная первая комбинация мРНК содержит мРНК Soxl7.3. The method of claim 1, wherein said first mRNA combination comprises Soxl7 mRNA. 4. Способ по п.1, где указанная первая комбинация мРНК содержит мРНК FoxA2 и Soxl7.4. The method of claim 1, wherein said first mRNA combination comprises FoxA2 and Soxl7 mRNA. 5. Способ по п.1, где указанная первая комбинация мРНК содержит мРНК FoxA2, Sox17, GATA4 и GATA6.5. The method of claim 1, wherein said first mRNA combination comprises FoxA2, Sox17, GATA4 and GATA6 mRNA. 6. Способ по п.1, где указанная вторая комбинация мРНК содержит по меньшей мере мРНК PDX1.6. The method of claim 1, wherein said second mRNA combination comprises at least PDX1 mRNA. 7. Способ по п.1, где указанная третья комбинация мРНК содержит по меньшей мере мРНК PDX1 и NKX6.1.7. The method of claim 1, wherein said third mRNA combination comprises at least PDX1 and NKX6.1 mRNA. 8. Способ по п.1, включающий созревание панкреатических эндокринных клеток со стадии (е) в панкреатические бета-клетки с использованием четвертой комбинации мРНК, где четвертая комбинация мРНК содержит мРНК NKX6.1 и MAFA или мРНК MAFA.8. The method of claim 1, comprising maturing pancreatic endocrine cells from step (e) into pancreatic beta cells using a fourth mRNA combination, wherein the fourth mRNA combination comprises NKX6.1 and MAFA mRNA or MAFA mRNA. 9. Способ по п.1, где указанные iPSCs выделяют из физиологической жидкости или ткани индивидуума.9. The method of claim 1, wherein said iPSCs are isolated from the physiological fluid or tissue of an individual. 10. Способ устранения или ослабления симптомов диабета у индивидуума, который включает10. A method of eliminating or reducing symptoms of diabetes in an individual, which includes (а) культивирование индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPSCs) в качестве исходных клеток в условиях дифференцировки;(a) culturing induced pluripotent stem cells (iPSCs) as parent cells under differentiation conditions; (b) индуцирование указанных исходных клеток для перехода из плюрипотентного состояния в состояние линии дифференцировки в мезоэндодерму;(b) inducing said parent cells to transition from a pluripotent state to a mesoendoderm lineage state; (c) направление дифференцировки клеток в клетки эндодермы посредством трансфекции клеточной культуры первой комбинацией мРНК в эффективной дозе и периоде времени, где первая комбинация мРНК содержит по меньшей мере одну из мРНК FoxA2 и мРНК Sox17;(c) directing the cells to differentiate into endodermal cells by transfecting the cell culture with a first combination of mRNAs at an effective dose and time period, wherein the first combination of mRNAs comprises at least one of FoxA2 mRNA and Sox17 mRNA; (d) превращение указанных клеток эндодермы в панкреатические клетки-предшественники путем трансфекции второй комбинацией мРНК, где вторая комбинация мРНК содержит по меньшей мере одну из мРНК PDX1, Hlxb9, Ptf1a, ixl1, HNF1a и b и Sox9;(d) converting said endodermal cells into pancreatic progenitor cells by transfection with a second combination of mRNAs, wherein the second combination of mRNAs comprises at least one of PDX1, Hlxb9, Ptf1a, ixl1, HNF1a and b, and Sox9 mRNAs; (e) созревание указанных панкреатических клеток-предшественников в панкреатические эндокринные клетки с использованием третьей комбинации мРНК, где третья комбинация мРНК содержит по меньшей мере одну из мРНК PDX1, NKX6.1, NKX2.2, Pax6, Pax4, Hlxb9 и Ngn3; (e) maturation of said pancreatic progenitor cells into pancreatic endocrine cells using a third combination of mRNAs, wherein the third combination of mRNAs comprises at least one of PDX1, NKX6.1, NKX2.2, Pax6, Pax4, Hlxb9 and Ngn3 mRNAs; (f) сбор кластеров, обогащенных панкреатическими бета-клетками, которые являются восприимчивыми к глюкозе окружающей среды и способны секретировать инсулин в ответ на глюкозу; и(f) collecting clusters enriched in pancreatic beta cells that are responsive to environmental glucose and capable of secreting insulin in response to glucose; And (g) введение чувствительных к глюкозе инсулин-секретирующих панкреатических бета-клеток субъекту;(g) administering glucose-sensitive insulin-secreting pancreatic beta cells to a subject; где iPSCs не выделяют из эмбрионов человека.where iPSCs are not isolated from human embryos. 11. Способ по п.10, где указанные iPSCs выделяют из индивидуума-реципиента.11. The method of claim 10, wherein said iPSCs are isolated from a recipient individual. 12. Способ продуцирования индуцированных чувствительных к глюкозе инсулин-секретирующих панкреатических бета-клеток, где указанный способ включает стадии:12. A method for producing induced glucose-sensitive insulin-secreting pancreatic beta cells, where the method includes the steps of: (а) культивирования индуцированных плюрипотентных стволовых клеток в качестве исходных клеток в условиях дифференцировки;(a) culturing induced pluripotent stem cells as parent cells under differentiation conditions; (b) индуцирования указанных исходных клеток для перехода из плюрипотентного состояния в состояние линии дифференцировки в мезоэндодерму;(b) inducing said parent cells to transition from a pluripotent state to a mesoendoderm lineage state; (c) направления дифференцировки клеток в клетки эндодермы посредством трансфекции клеточной культуры первой комбинацией мРНК в эффективной дозе и периоде времени, где первая комбинация мРНК содержит по меньшем мере одну из мРНК FoxA2 и мРНК Sox17;(c) directing the cells to differentiate into endodermal cells by transfecting the cell culture with a first combination of mRNAs at an effective dose and period of time, wherein the first combination of mRNAs comprises at least one of FoxA2 mRNA and Sox17 mRNA; (d) превращения указанных клеток эндодермы в панкреатические клетки-предшественники путем трансфекции второй комбинацией мРНК, где вторая комбинация мРНК содержит по меньшей мере одну из мРНК PDX1, Hlxb9, Ptf1a, ixl1, HNF1a и b и Sox9;(d) converting said endodermal cells into pancreatic progenitor cells by transfection with a second combination of mRNAs, wherein the second combination of mRNAs comprises at least one of PDX1, Hlxb9, Ptf1a, ixl1, HNF1a and b, and Sox9 mRNAs; (e) созревания указанных панкреатических клеток-предшественников в панкреатические эндокринные клетки с использованием третьей комбинации мРНК, где третья комбинация мРНК содержит по меньшей мере одну из мРНК PDX1, NKX6.1, NKX2.2, Pax6, Pax4, Hlxb9 и Ngn3; и(e) maturing said pancreatic progenitor cells into pancreatic endocrine cells using a third combination of mRNAs, wherein the third combination of mRNAs comprises at least one of PDX1, NKX6.1, NKX2.2, Pax6, Pax4, Hlxb9 and Ngn3 mRNAs; And (f) сбора кластеров, обогащенных панкреатическими бета-клетками, которые являются восприимчивыми к глюкозе окружающей среды и способны секретировать инсулин в ответ на глюкозу, (f) collecting clusters enriched in pancreatic beta cells that are receptive to environmental glucose and capable of secreting insulin in response to glucose, где индуцированные плюрипотентные стволовые клетки не выделяют из эмбриона человека.where induced pluripotent stem cells are not isolated from a human embryo.
RU2019118438A 2016-11-16 2017-11-16 Inducing pancreatic beta cells by stem cell differentiation under action of rna RU2822203C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662423120P 2016-11-16 2016-11-16
US62/423,120 2016-11-16
PCT/US2017/062105 WO2018094114A2 (en) 2016-11-16 2017-11-16 Induction of pancreatic beta cells by stem cell differentiation with rna

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2019118438A RU2019118438A (en) 2020-12-18
RU2019118438A3 RU2019118438A3 (en) 2021-03-22
RU2822203C2 true RU2822203C2 (en) 2024-07-03

Family

ID=

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120207744A1 (en) * 2009-03-19 2012-08-16 Mendlein John D Reprogramming compositions and methods of using the same
US20150240235A1 (en) * 2012-09-27 2015-08-27 INSERM (Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale) Methods for producing a population of pancreatic beta-cells

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120207744A1 (en) * 2009-03-19 2012-08-16 Mendlein John D Reprogramming compositions and methods of using the same
US20150240235A1 (en) * 2012-09-27 2015-08-27 INSERM (Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale) Methods for producing a population of pancreatic beta-cells

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LIEW C-G et al. Generation of insulin-producing cells from pluripotent stem cells: from the selection of cell sources to the optimization of protocols, The review of diabetic studies: RDS, 2010, 7(2), p.82-92. *
SCHIESSER JV. еt al. Derivation of insulin-producing beta-cells from human pluripotent stem cells, The review of diabetic studies: RDS, 2014, 11(1), p.6-18. *
ВЕРХОВСКАЯ Л.З. и др. Действие алкоксизамещённых глицерина на морфофункциональные свойства перевиваемой культуры, Криобиология, 1990, No.1, с.30-33. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3500664B1 (en) Methods for differentiating pluripotent cells
CN104640979B (en) Stem cells and pancreatic cells useful for the treatment of insulin-dependent diabetes
JP2022069552A (en) Induction of hepatocytes by stem cell differentiation with RNA
JP2024045609A (en) Induction of pancreatic β cells by stem cell differentiation with RNA
WO2016187451A1 (en) Multi-pathway induction of stem cell differentiation with rna
JP7426340B2 (en) Pancreatic cells and methods of their production relevant for treating diabetes
RU2822203C2 (en) Inducing pancreatic beta cells by stem cell differentiation under action of rna
NZ794430A (en) Induction of pancreatic beta cells by stem cell differentiation with RNA
Bharadwaj et al. Stem cell’s potential role in the treatment of diabetes mellitus
NZ794429A (en) Induction of hepatocytes by stem cell differentiation with RNA
EA045078B1 (en) STEM CELLS AND PANCREAS CELLS USED FOR TREATING INSULIN DEPENDENT DIABETES MELLITUS