Indusoiduista pluripotenteista kantasoluista erilaistettujen sydänlihassolujen rikastamiseen käytettävien magneettierottelijoiden vertailu

Abstract

Kantasolujen ominaisuuksiin kuuluu niiden rajattomat mahdollisuudet jakautua ja erilaistua eri solutyypeiksi. Ihmisen somaattiset solut voidaan uudelleenohjelmoida indusoiduiksi pluripotenteiksi kantasoluiksi, eli iPS-soluiksi, hyödyntäen solun sisälle vietäviä transkriptiotekijöitä. iPS-solut voidaan edelleen erilaistaa eri solutyypeiksi, esimerkiksi sykkiviksi sydänlihassoluiksi, ja puhdistaa rikastamalla useita erilaisia menetelmiä hyödyntäen.

Opinnäytetyön tavoitteena oli selvittää Sydänryhmälle, onko MACS® ja MojoSort™ -magneettirikastimilla eroja tehokkuudessa, käytettävyydessä tai toiminnallisuudessa sydänlihassoluja rikastettaessa. Opinnäytetyön tarkoituksena oli erilaistaa sydänlihassoluja HEB-erilaistusmenetelmällä ja rikastaa ne kahdella eri magneettirikastimella. Tuloksia kahden magneettirikastimen välillä oli tarkoitus vertailla käyttäen analysoinnissa virtaussytometriaa ja solujen immunofluoresenssivärjäystä. Työstä saatujen tulosten perusteella Sydänryhmä voi tehdä perusteltuja laitehankintapäätöksiä.

Toisen työssä käytetyn solulinjan solut eivät erilaistuneet kunnolla sydänlihassoluiksi, jonka vuoksi vain yhden soluerän näytteistä saatiin tavoitellun kaltaisia tuloksia. Rikastusmenetelminä kumpikin vertailtu menetelmä todettiin yksinkertaiseksi ja käytännölliseksi. Magneettien välisestä vertailusta ja menetelmien rikastustehokkuudesta ei saatu luotettavia tuloksia, joiden perusteella magneetteja voisi arvioida. Epäluotettavuus tuloksissa johtui tavoitellun kaltaisien analyysien vähäisyydestä, solujen huonosta erilaistumisesta ja solumäärän huomattavasta vähenemisestä rikastusta varten valmistavissa pesuissa.

Tämän tutkimuksen perusteella saatiin tietoa magneettirikastusmenetelmistä ja tekijöistä, joiden avulla tutkimuksen suoritusta voidaan kehittää. Uusissa tutkimuksissa näiden kahden magneettirikastimen välillä tulee kiinnittää huomiota erilaistumiskykyisen iPS-solulinjan valintaan ja näytteiden huolellisiin ja tarkkoihin pesuihin. Jatkotutkimusaiheena tämän työn perusteella voisi selvittää toisen solulinjan huonoon erilaistumiskykyyn vaikuttavia tekijöitä ja onko solulinjan erilaistumistehokkuudella vaikutusta magneettirikastimien rikastamistehokkuuteen. Lisäksi erilaistusmenetelmien eri esikäsittelymenetelmien vaikutuksia rikastamiseen olisi kannattavaa tutkia.

One of the properties of stem cells is their limitless ability to divide and differentiate into various cell types. Human somatic cells can be reprogrammed into induced pluripotent stem cells (iPSC) using transcription factors that are brought inside the cells. iPS cells can be further differentiated into diverse cell types such as beating cardiomyocytes and purified by use of several different methods.

This Bachelor’s thesis was done for the Heart Group. The objective of this study was to collect information on whether MACS® and MojoSort™ magnetic cell separators have differences regarding efficiency, usability or functionality. The purpose of the study was to differentiate cardiomyocytes using the HEB-differentiation method and to purify them with two different magnetic cell separators. The differing results between the two magnetic cell separators were to be compared utilizing flow cytometry and immunofluorescence staining for the analysis. Based on the results gained from the study the Heart Group can make well-informed decisions on buying new equipment.

The cells of one of the cell lines used in the study did not differentiate properly into cardiomyocytes, which is why only the samples from the other cell line yielded desirable results. Both of the compared purification methods were discovered to be simple and practical. No trustworthy or complete results were gained from the comparison of the methods or of their purification efficiency with which the methods could have been evaluated. The uncertainty in the results was caused by the scarcity of desired analyses, the poor differentiation of cells and the noticeable decrease of cell mass in the pre-purification washes.

This study produced information on magnetic purification methods and factors with which the research process can be developed. In further studies the selection of a differentiation-capable iPS cell line and the meticulous and precise wash of samples require increased attention. A topic for a continued research could be the investigation of factors regarding the poor differentiation ability of the second cell line. Additionally, it could be studied if the differentiation efficiency of a cell line affects the purification efficiency of magnetic cell separators. In addition, a comparison of the various prehandling procedures belonging to their respective differentiation methods and their effects on purification would be worthwhile.