Un sistema de cultivo 3D completamente definido y escalable para la expansión y diferenciación de células madre pluripotentes humanas.

Las células madre pluripotentes humanas (hPSC), incluidas las células madre embrionarias humanas y las células madre pluripotentes inducidas, son prometedoras para numerosas aplicaciones biomédicas, como terapias de reemplazo celular, ingeniería de tejidos y órganos completos, y detección farmacológica y toxicológica de alto rendimiento. Cada una de estas aplicaciones requiere una gran cantidad de células de alta calidad; sin embargo, la expansión escalable y la diferenciación de las hPSC, especialmente para su uso clínico, sigue siendo un desafío. Presentamos un sistema de cultivo 3D simple, definido, eficiente, escalable y compatible con buenas prácticas de fabricación para la expansión y diferenciación de hPSC. Emplea un hidrogel termosensible que combina una fácil manipulación y condiciones completamente definidas, libre de factores derivados de humanos o animales y que implica únicamente factores proteicos recombinantes. Bajo un protocolo optimizado, el sistema 3D permite la expansión en serie a largo plazo de múltiples líneas de hPSC con una alta tasa de expansión (aproximadamente 20 veces por paso de 5 días, para una expansión de 1072 veces en 280 días), rendimiento (aproximadamente 2.0 x 107 células por ml de hidrogel) y pureza (aproximadamente 95% Oct4+), incluso con inoculación unicelular, todo lo cual ofrece ventajas considerables en relación con los enfoques actuales. Además, el sistema permitió la diferenciación dirigida en 3D de hPSC en múltiples linajes, incluidos progenitores de neuronas dopaminérgicas con un rendimiento de aproximadamente 8 x 107 progenitores dopaminérgicos por ml de hidrogel y una expansión de aproximadamente 80 veces al final de una derivación de 15 días. Este sistema versátil puede resultar útil en numerosas escalas, desde la investigación biológica básica hasta el desarrollo clínico.