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J-GLOBAL ID：202002262628100345   整理番号：20A2697316

幹細胞ファクトリー:ヒト誘導多能性幹細胞の自動発生と拡大のためのモジュールシステム統合【JST・京大機械翻訳】

The StemCellFactory: A Modular System Integration for Automated Generation and Expansion of Human Induced Pluripotent Stem Cells

著者 (26件)： Elanzew Andreas (Institute of Reconstructive Neurobiology, University of Bonn Medical Faculty and University Hospital Bonn, Bonn, Germany) ,  Elanzew Andreas (LIFE&BRAIN GmbH, Cellomics Unit, Bonn, Germany) ,  Niessing Bastian (Fraunhofer Institute for Production Technology, Aachen, Germany) ,  Langendoerfer Daniel (LIFE&BRAIN GmbH, Cellomics Unit, Bonn, Germany) ,  Rippel Oliver (LIFE&BRAIN GmbH, Cellomics Unit, Bonn, Germany) ,  Rippel Oliver (Fraunhofer Institute for Production Technology, Aachen, Germany) ,  Piotrowski Tobias (Fraunhofer Institute for Production Technology, Aachen, Germany) ,  Schenk Friedrich (Fraunhofer Institute for Production Technology, Aachen, Germany) ,  Kulik Michael (Fraunhofer Institute for Production Technology, Aachen, Germany) ,  Peitz Michael (Institute of Reconstructive Neurobiology, University of Bonn Medical Faculty and University Hospital Bonn, Bonn, Germany) ,  Peitz Michael (Cell Programming Core Facility, University of Bonn Medical Faculty, Bonn, Germany) ,  Breitkreuz Yannik (Institute of Reconstructive Neurobiology, University of Bonn Medical Faculty and University Hospital Bonn, Bonn, Germany) ,  Breitkreuz Yannik (LIFE&BRAIN GmbH, Cellomics Unit, Bonn, Germany) ,  Jung Sven (Fraunhofer Institute for Production Technology, Aachen, Germany) ,  Wanek Paul (Institute for Biomedical Engineering, Cell Biology, Faculty of Medicine, RWTH Aachen University, Aachen, Germany) ,  Wanek Paul (Helmholtz Institute for Biomedical Engineering, RWTH Aachen University, Aachen, Germany) ,  Stappert Laura (LIFE&BRAIN GmbH, Cellomics Unit, Bonn, Germany) ,  Schmitt Robert H. (Fraunhofer Institute for Production Technology, Aachen, Germany) ,  Schmitt Robert H. (Laboratory for Machine Tools and Production, RWTH Aachen University, Aachen, Germany) ,  Haupt Simone (Institute of Reconstructive Neurobiology, University of Bonn Medical Faculty and University Hospital Bonn, Bonn, Germany) ,  Haupt Simone (LIFE&BRAIN GmbH, Cellomics Unit, Bonn, Germany) ,  Zenke Martin (Institute for Biomedical Engineering, Cell Biology, Faculty of Medicine, RWTH Aachen University, Aachen, Germany) ,  Zenke Martin (Helmholtz Institute for Biomedical Engineering, RWTH Aachen University, Aachen, Germany) ,  Konig Niels (Fraunhofer Institute for Production Technology, Aachen, Germany) ,  Bruestle Oliver (Institute of Reconstructive Neurobiology, University of Bonn Medical Faculty and University Hospital Bonn, Bonn, Germany) ,  Bruestle Oliver (LIFE&BRAIN GmbH, Cellomics Unit, Bonn, Germany)
資料名： Frontiers in Bioengineering and Biotechnology (Web)  (Frontiers in Bioengineering and Biotechnology (Web))
巻： 8  ページ： 580352  発行年： 2020年 
JST資料番号： U7059A  ISSN： 2296-4185  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： ヒト誘導多能性幹細胞(hiPSC)は,疾患モデリングの新しい展望を提供するが,異なる系統にわたって見られる高い表現型可変性は,個々の遺伝的変異体の影響を解読するために,大きなhiPSCコホートの使用を必要とする。したがって,細胞再プログラミングのための自動化解とhiPSCの拡大によってのみ達成できる,hiPSCの生産における並列化のはるかに高いグレードとスループットが必要である。ここでは,成体ヒト線維芽細胞拡大,Sendaiウイルスに基づくリプログラミングから自動分離,およびhiPSCクローンの平行展開から,hiPSC産生の全プロセスをカバーする自動化モジュールプラットフォームであるStemCellFactoryについて述べた。最先端の効率で3週間以内にフットプリントフリーhiPSCを送達するロボット液体ハンドリングユニットを介して細胞培養処理に適したフィーダーフリーのSendaiウイルス媒介リプログラミングプロトコルを開発した。進化hiPSCコロニーを,自動的に検出し,収穫し,24穴プレートでクローン的に増殖させた。高忠実度性能を確保するために,プロセス品質管理のための高速顕微鏡と自動希釈率計算のための画像ベース合流測定を実行した。この合流ベースの分割法は,少なくとも10の通路で,6ウェルプレートにおける24ウェルプレートまたはスケールアップにおけるhiPSCの並列で個々の拡張を可能にする。自動拡張hiPSCは正常な増殖特性を示し,少なくとも5週間(10継代)にわたり多能性関連幹細胞マーカーTRA-1-60の持続的発現を示した。著者らのセットアップは,完全に定義された条件下でhiPSCの自動で,ユーザに依存しない拡張を可能にし,疾患モデリングのための多数のhiPSC系統と,工業規模での薬物スクリーニングと品質を作り出すために活用できる。Copyright 2020 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 品質管理 ,  自動化 ,  ロボット ,  細胞培養 ,  線維芽細胞 ,  ヒト ,  表現型 ,  成体 ,  スループット ,  コロニー ,  クローン ,  母集団 ,  *幹細胞 ,  iPS細胞
準シソーラス用語： リプログラミング , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 自動化 ,  細胞培養 ,  プログラミング ,  人工多能性幹細胞 ,  細胞生産

分類 (2件)： 細胞生理一般  (EF02010S) ,  細胞・組織培養法  (EA03040R)

引用文献 (42件)：

• ArchibaldP. R. T.ChandraA.ThomasD.ChoseO.MassouridèsE.LaâbiY. (2016). Comparability of automated human induced pluripotent stem cell culture: a pilot study. Bioprocess Biosyst. Eng. 39 1847-1858. doi: 10.1007/s00449-016-1659-9 27503483
• BarS.BenvenistyN. (2019). Epigenetic aberrations in human pluripotent stem cells. EMBO J. 38:e101033. doi: 10.15252/embj.2018101033 31088843
• BrafmanD. A.ChangC. W.FernandezA.WillertK.VargheseS.ChienS. (2010). Long-term human pluripotent stem cell self-renewal on synthetic polymer surfaces. Biomaterials 31 9135-9144. doi: 10.1016/j.biomaterials.2010.08.007 20817292
• Carcamo-OriveI.HoffmanG. E.CundiffP.BeckmannN. D.D’SouzaS.KnowlesJ. W. (2017). Analysis of transcriptional variability in a large human iPSC library reveals genetic and non-genetic determinants of heterogeneity. Cell Stem Cell 20 518.e9-532.e9. doi: 10.1016/j.stem.2016.11.005 28017796
• ChenG.GulbransonD. R.HouZ.BolinJ. M.RuottiV.ProbascoM. D. (2011). Chemically defined conditions for human iPS cell derivation and culture. Nat. Methods 8 424-429. doi: 10.1038/nmeth.1593 21478862

タイトルに関連する用語 (8件)： 幹細胞 ,  ファクトリー ,  ヒト ,  誘導 ,  多能性幹細胞 ,  拡大 ,  モジュール ,  システム統合