通过氧气控制和连续Wnt激活在生物反应器中的功能性hiPSC衍生的心肌细胞的数十亿级扩张

科学领域:

• 生物技术是生物技术.
• 干细胞生物学 干细胞生物学
• 心血管研究研究心血管研究

背景情况:

• 人类诱导的多能干细胞衍生心肌细胞 (hiPSC-CM) 的大规模生产对于治疗和测试应用至关重要,但仍然昂贵且耗时.
• 现有的方法在可扩展性和效率方面面临挑战,这阻碍了广泛使用.

研究的目的:

• 开发一种可扩展和具有成本效益的生物工艺,用于高产量生成hiPSC-CM.
• 优化混合生物反应器 (STB) 的扩张条件,以最大限度地提高hiPSC-CM的生产.

主要方法:

• 为hiPSC-CM扩张开发一个水箱生物反应器 (STB) 生物工艺.
• 通过CHIR99021 perfusion 连续激活Wnt通路.
• 在轻度低氧 (10% O2) 和受控的输入功率/体积下进行培养.

主要成果:

• 在2L STB中实现了40亿纯 hiPSC-CM 的扩展.
• 轻度缺氧 (10% O2) 通过减少活性氧物种和上调增殖基因,增加了与正常氧相比的十倍的扩张率.
• 作为一个关键的扩展标准,证明每体积的恒定输入功率.

结论:

• 这种新的生物工艺使得大量的hiPSC-CM能够在时间和成本上有效地产生.
• 优化条件促进hiPSC-CM扩张和随后的成熟,通过改进的转录特征,瘤对齐和处理来证明这一点.
• 这种可扩展的方法促进了用于各种应用的hiPSC-CM的生产.