Celleformskarakteristika for humane skeletmuskelceller som en prædiktor for myogen kompetence: Et nyt paradigme mod præcisionscelleterapi

Charlotte Desprez, Davide Danovi, Charles H Knowles og Richard M Day.

J. Tissue Eng. 2023;14:1-18.

Abstrakt

Skeletmuskelafledte celler (SMDC) har et enormt potentiale til at genopbygge dysfunktionelle muskler, der er gået tabt på grund af sygdom eller traumer. Den nuværende terapeutiske brug af SMDC bygger på høst af autologe celler fra muskelbiopsier, som efterfølgende ekspanderes in vitro, inden de genindopereres i patienten. Heterogenitet kan skyldes flere faktorer, herunder kvaliteten af startbiopsien, alder og komorbiditet, der påvirker de behandlede SMDC'er. Kvalitetsattributter beregnet til klinisk brug fokuserer ofte på minimumsniveauer af myogen cellemarkørekspression. Sådanne tilgange evaluerer ikke sandsynligheden for, at SMDC differentierer og danner myofibre, når de implanteres in vivo, hvilket i sidste ende afgør sandsynligheden for muskelregenerering. Forudsigelse af den terapeutiske styrke af SMDC in vitro før implantation er nøglen til at udvikle vellykkede behandlinger inden for regenerativ medicin og reducere implementeringsomkostningerne. Her rapporterer vi om udviklingen af et nyt SMDC-profileringsværktøj til at undersøge populationer af celler in vitro, der stammer fra forskellige donorer. Vi udviklede en billedbaseret pipeline til at kvantificere morfologiske træk og udtrække celleformdeskriptorer. Vi undersøgte, om disse kunne forudsige heterogenitet i dannelsen af myotuber og korrelere med det myogene fusionsindeks. Flere af de tidlige celleformskarakteristika viste sig at korrelere negativt med fusionsindekset. Disse omfattede det samlede areal optaget af celler, arealform, afgrænsende boksareal, kompakthed, ækvivalent diameter, minimum ferret-diameter, længde af mindre akse og omkreds af SMDC 24 timer efter påbegyndelse af kulturen. De oplysninger, der er udledt med vores tilgang, viser, at levende cellebilleder kan registrere en række cellefænotyper baseret på celleform alene, og at bevarelse af celleintegritet kan bruges til at forudsige tilbøjeligheden til at danne myotuber in vitro og funktionelt væv in vivo.

Få adgang til hele artiklen her:

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36949843/