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Conseils techniques essentiels pour la culture de conversion de cellules STAP à partir de cellules somatiques

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LES AUTEURS RÉTRACTENT CE PROTOCOLE D’ÉCHANGE CAR LES DOCUMENTS SUR LESQUELS IL EST BASÉ ONT ÉTÉ RÉTRACTÉS.

L’acquisition de pluripotence par stimulus (STAP) est un phénomène de reprogrammation cellulaire récemment rapporté dans deux articles (Obokata, Nature, 2014a, b). Dans ce processus de reprogrammation, sur de forts stimuli externes, les cellules somatiques néonatales sont converties en cellules qui expriment des gènes liés à la pluripotence, tels que Oct3 / 4, et acquièrent la capacité de se différencier en dérivés des trois couches germinales in vitro et in vivo. Ces cellules, appelées cellules STAP, peuvent contribuer aux fœtus chimériques après injection de blastocystes. De plus, dans le test d’injection de blastocystes, des cellules STAP injectées se trouvent également dans des tissus extra-embryonnaires, tels que le placenta.

Les cellules STAP dérivées de cellules somatiques néonatales sont ainsi entièrement reprogrammées en tant qu’état de pluripotence. Dans les conditions d’établissement des cellules STAP, leur capacité proliférative est assez limitée, distincte de celle des cellules souches embryonnaires (CES). Les cellules STAP peuvent être converties en deux types de lignées cellulaires prolifératives : les cellules souches STAP et les cellules souches induites par le FGF4 (cellules souches FI). Les cellules souches STAP, qui sont converties à partir de cellules STAP dans un milieu contenant de l’ACTH (voir Procédure), perdent la capacité de contribuer aux tissus extra-embryonnaires. Les cellules souches FI, qui sont générées à partir de cellules STAP dans un milieu contenant du FGF4, conservent en revanche la capacité de contribuer aux lignées embryonnaires et extra-embryonnaires dans le test d’injection de blastocystes, bien que leur contribution embryonnaire soit relativement faible.

Le phénomène STAP induit par des stimuli externes, apporte ainsi potentiellement un éclairage nouveau sur notre compréhension de la pluripotence et de la différenciation dans les cellules de mammifères. Ce phénomène imprévu peut être déclenché dans les cellules hématopoïétiques néonatales, par exemple, par une exposition transitoire à une solution à faible pH. Malgré son apparente simplicité, cette procédure nécessite un soin particulier dans les conditions de manipulation et de culture des cellules, ainsi que dans le choix de la population cellulaire de départ. La livraison du niveau optimal de stress sublétal aux cellules est essentielle au processus d’induction des cellules STAP. D’après notre expérience, la conversion STAP est observée de manière reproductible avec des conditions de culture dans lesquelles la plupart des cellules survivent pendant un jour après un traitement à faible pH, et dans lesquelles jusqu’à 80% du nombre de cellules initial meurent ensuite vers les jours 2-3. Le contrôle du pH de la solution n’est pas le seul facteur clé; l’apparition retardée du stress sublétal est également d’une importance critique. Ce contexte biologique peut également être affecté par de nombreux autres facteurs. Par exemple, la préparation et la manipulation des cellules somatiques avant et après l’exposition au stress doivent être effectuées avec précaution, car des dommages supplémentaires aux cellules peuvent modifier le niveau de stress, entraînant une mort cellulaire excessive ou un déclenchement insuffisant. Les types de cellules utilisées pour la conversion STAP sont également critiques, et l’utilisation de cellules provenant d’autres sources (par exemple, l’utilisation de fibroblastes cultivés après le passage) peut également entraîner un échec de la conversion STAP. Nous avons observé de manière reproductible la conversion des cellules STAP lorsque les procédures appropriées sont suivies dans le bon ordre.

Pour faciliter les tests et l’utilisation à grande échelle de cette technique, nous préparons maintenant un article de protocole complet avec des instructions étape par étape. Cependant, comme la préparation, la soumission et la publication d’un manuscrit complet prennent beaucoup de temps, nous aimerions partager un certain nombre de conseils techniques pour la culture de conversion cellulaire STAP (et les expériences connexes) dans cet échange de protocoles. Nous espérons que ces conseils techniques pourront répondre à de nombreuses questions fréquemment posées sur les détails expérimentaux.

Mots clés
Cellules STAP, reprogrammation, pluripotence

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