Automated generation of hiPSC-derived hepatic progeny by cost-efficient compounds.

Autores de IIS La Fe
Participantes ajenos a IIS La Fe
- Vanmarcke G
- Sai-Hong Chui J
- Cooreman A
- De Vos K
- Cleuren L
- Van Rossom R
- Izuel Idoype T
- Boon R
- Kumar Gautam M
- Annaert P
- Lluis F
- Verfaillie CM
Grupos
Abstract
Human pluripotent stem cell (hPSC)-derived hepatocyte-like cells (HLCs) hold great promise for liver disease modeling, drug discovery and drug toxicity screens. Yet, several hurdles still need to be overcome, including among others decrease in the cost of goods to generate HLCs and automation of the differentiation process. We here describe that use of an automated liquid handling system results in highly reproducible HLC differentiation from hPSCs. This enabled us to screen 92 chemicals to replace expensive growth factors at each step of the differentiation protocol to reduce the cost of goods of the differentiation protocol by approximately 79%. In addition, we also evaluated several recombinant extracellular matrices (ECM) to replace Matrigel. We demonstrated that differentiation of hPSCs on Laminin-521 using an optimized small molecule combination resulted in HLCs that were transcriptionally identical to HLCs generated using the growth factor combinations. In addition, the HLCs created using the optimized small molecule combination secreted similar amounts of albumin and urea, and relatively low concentrations of alfa-fetoprotein (AFP), displayed similar CYP3A4 functionality and a similar drug toxicity susceptibility as HLCs generated with growth factor cocktails. The broad applicability of the new differentiation protocol was demonstrated for four different hPSC lines. This allowed the creation of a scalable, xeno-free, and cost-efficient hPSC-derived HLC culture, suitable for high throughput disease modeling and drug screenings, or even for the creation of HLCs for regenerative therapies.
© The Author(s) 2023. Published by Oxford University Press. All rights reserved. For permissions, please email: journals.permissions@oup.com.
Datos de la publicación
- ISSN/ISSNe:
- 1066-5099, 1549-4918
- Tipo:
- Article
- Páginas:
- 1076-1088
- Factor de Impacto:
- 1,374 SCImago ℠
- Cuartil:
- Q1 SCImago ℠
Stem Cells WILEY
Documentos
- No hay documentos
Filiaciones
Keywords
- differentiation; drug screenings; hepatocyte-like cells; human pluripotent stem cells; small molecules
Campos de estudio
Proyectos asociados
DESARROLLO DE UN MODELO HEPATOCELULAR HUMANO DIFERENCIADO PARA ESTUDIOS DE METABOLISMO Y POTENCIAL INDUCTOR DE NUEVOS FARMACOS
Investigador Principal: JOSÉ VICENTE CASTELL RIPOLL
SAF2003-09353 . 2003
A-CUTE-TOX
Investigador Principal: JOSÉ VICENTE CASTELL RIPOLL
LSHB-CT-2004-512051-ACUTE TOX . FUNDACIÓN PARA LA INVESTIGACIÓN DEL HOSPITAL UNIVERSITARIO LA FE DE LA COMUNIDAD VALENCIANA . 2005
DESARROLLO DE NUEVAS ESTRATEGIAS DIAGNOSTICAS BASADAS EN EL ESTUDIO DE LA CAPACIDAD METABOLIZANTE DE LA PIEL Y DEL PAPEL DE LAS CELULAS DENDITRICAS EN LA INDUCCION DE LAS REACCIONES ALERGICAS FRENTE A FARMACOS
Investigador Principal: JOSÉ VICENTE CASTELL RIPOLL
PARTIC PI05/2290 - FUND IMABIS . INSTITUTO DE SALUD CARLOS III; FUNDACION FIMABIS . 2007
DEVELOPMENT OF A HIGH THROUGHPUT GENOMICS-BASED TEST FOR ASSESSING GENOTOXIC AND CARCINOGENIC PROPERTIES OF CHEMICAL COMPOUNDS IN VITRO
Investigador Principal: JOSÉ VICENTE CASTELL RIPOLL
CARCINOGENOMICS . COMISION EUROPEA . 2006
LINTOP
Investigador Principal: JOSÉ VICENTE CASTELL RIPOLL
LSHB-CT-2006-037499 - LINTOP . FUNDACIÓN PARA LA INVESTIGACIÓN DEL HOSPITAL UNIVERSITARIO LA FE DE LA COMUNIDAD VALENCIANA . 2005
MECANISMOS TRNACRIPCIONALES IMPLICADOS EN LA ETIOLOGIA DEL HIGADO GRASO NO ALCOHOLICO. ESTUDIOS EN UN MODELO CELULAR HUMANO DE ESTEATOSIS Y APLICACION AL TRANSPLANTE DE HEPATOCITOS EN TERAPIA CELULAR.
Investigador Principal: RAMIRO JOVER ATIENZA
PI07/0550 . INSTITUTO DE SALUD CARLOS III . 2007
TU HOSPITAL INVESTIGA PARA TI
Investigador Principal: JOSÉ VICENTE CASTELL RIPOLL
CCT005-07-00936 . 2007
PROYECTO CAIBER
CAI08/01/0061 . INSTITUTO DE SALUD CARLOS III; FUNDACIÓN PARA LA INVESTIGACIÓN DEL HOSPITAL UNIVERSITARIO LA FE DE LA COMUNIDAD VALENCIANA . 2009
FORINVITOX
Investigador Principal: MARÍA JOSÉ GÓMEZ-LECHÓN MOLINER
FORINVITOX 1, START UP 2 . REMA; UNIVERSIDAD AUTONOMA BARCELONA; FUNDACIÓN PARA LA INVESTIGACIÓN DEL HOSPITAL UNIVERSITARIO LA FE DE LA COMUNIDAD VALENCIANA . 2008
RED DE INNOVACION EN TECNOLOGIAS MEDICAS Y SANITARIAS - RED ITEMAS
Investigador Principal: JOSÉ VICENTE CASTELL RIPOLL
RD09/0077/00156 . INSTITUTO DE SALUD CARLOS III . 2010
CREACION Y MEJORA DE INFRAESTRUCTURAS EN MEDICINA REGENERATIVA
Investigador Principal: FUNDACIÓN PARA LA INVESTIGACIÓN DEL HOSPITAL UNIVERSITARIO LA FE DE LA COMUNIDAD VALENCIANA
PLE2009-0141 ACI-PLAN E . MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACION; FUNDACIÓN PARA LA INVESTIGACIÓN DEL HOSPITAL UNIVERSITARIO LA FE DE LA COMUNIDAD VALENCIANA . 2009
METABONOMICA Y CITOMICA COMO NUEVOS PARADIGMAS Y ESTRATEGIAS EXPERIMENTALES PARA EL ESTUDIO DE LOS MECANISMOS DE HEPATOTOXICIDAD DE FARMACOS, PREDICCION DE SU POTENCIAL HEPATOTOXICO Y LA TRANSICION DE HEPATITIS I ATROGENICA A AUTOINMUNE.
Investigador Principal: MARÍA TERESA DONATO MARTÍN
PI10/00923 . INSTITUTO DE SALUD CARLOS III . 2010
INNOVALIV: INNOVATIVE STRATEGIES TO GENERATE HUMAN HEPATOCYTES FOR TREATMENT OF METABOLIC LIVER DISEASES: TOOLS FOR PERSONALIZED CELL THERAPY
Investigador Principal: JOSÉ VICENTE CASTELL RIPOLL
278152_INNOVALIV_PE_CASTELL_FP7-HEALTH-2011-two-st . COMISION EUROPEA . 2011
PROGRAMA DE TECNICO DE APOYO. MODALIDAD EMPRESAS
Investigador Principal: FUNDACIÓN PARA LA INVESTIGACIÓN DEL HOSPITAL UNIVERSITARIO LA FE DE LA COMUNIDAD VALENCIANA
PTA2012-8060-E . MINISTERIO DE ECONOMIA Y COMPETITIVIDAD . 2013
SOLICITUD DE CENTRO I+D RAMON Y CAJAL
Investigador Principal: MARÍA ÁNGELES TORMO MAS
RYC-2012-12246 . MINISTERIO DE ECONOMIA Y COMPETITIVIDAD; FUNDACIÓN PARA LA INVESTIGACIÓN DEL HOSPITAL UNIVERSITARIO LA FE DE LA COMUNIDAD VALENCIANA . 2014
APROXIMACIONES METABONÓMICAS PARA EL ESTUDIO DE LA HEPATOTOXICIDAD IDIOSINCRÁSICA CON BASE METABÓLICA Y LA IDENTIFICACIÓN DEL AGENTE CAUSAL.
Investigador Principal: MARÍA TERESA DONATO MARTÍN
PI13/00986 . INSTITUTO DE SALUD CARLOS III; FUNDACIÓN PARA LA INVESTIGACIÓN DEL HOSPITAL UNIVERSITARIO LA FE DE LA COMUNIDAD VALENCIANA . 2014
ESTEATOSIS HEPÁTICA POR MEDICAMENTOS: NUEVOS MECANISMOS Y BIOMARCADORES APLICABLES AL DESARROLLO FARMACÉUTICO Y A UNA TERAPIA MÁS RACIONAL EN PACIENTES CON SÍNDROME METABÓLICO.
Investigador Principal: RAMIRO JOVER ATIENZA
PI13/01470 . INSTITUTO DE SALUD CARLOS III; FUNDACIÓN PARA LA INVESTIGACIÓN DEL HOSPITAL UNIVERSITARIO LA FE DE LA COMUNIDAD VALENCIANA . 2014
PLATAFORMA DE INNOVACION EN TECNOLOGIAS MEDICAS Y SANITARIAS - ITEMAS
Investigador Principal: JOSÉ VICENTE CASTELL RIPOLL
PT13/0006/0020 . INSTITUTO DE SALUD CARLOS III . 2014
PLATAFORMA DE UNIDADES DE INVESTIGACION CLINICA Y ENSAYOS CLINICOS
Investigador Principal: JOSÉ VICENTE CASTELL RIPOLL
PT13/0002/0032 . INSTITUTO DE SALUD CARLOS III; FUNDACIÓN PARA LA INVESTIGACIÓN DEL HOSPITAL UNIVERSITARIO LA FE DE LA COMUNIDAD VALENCIANA . 2014
DESARROLLO DE UNA ESTRATEGIA BASADA EN ANÁLISIS METABOLÓMICO PARA EVALUAR LA CALIDAD DEL HÍGADO DONANTE ANTES DE SU IMPLANTE. VALIDACIÓN CLÍNICA MEDIANTE ESTUDIO MULTICÉNTRICO PROSPECTIVO.
PI14/00026 . INSTITUTO DE SALUD CARLOS III; FUNDACIÓN PARA LA INVESTIGACIÓN DEL HOSPITAL UNIVERSITARIO LA FE DE LA COMUNIDAD VALENCIANA . 2015
ADQUISICIÓN DE UNA PLATAFORMA BIG DATA PARA EL ANÁLISIS Y LA GESTIÓN DE DATOS MULTI-ÓMICOS Y CLÍNICOS ORIENTADA A LA MEDICINA DE PRECISIÓN.
Investigador Principal: JOSÉ VICENTE CASTELL RIPOLL
FUFE15-EE-3906 . MINISTERIO DE ECONOMIA Y COMPETITIVIDAD . 2016
HEPATOTOXICIDAD IDIOSINCRÁSICA POR FÁRMACOS: ESTRATEGIAS IN VITRO PARA DIAGNÓSTICO RETROSPECTIVO, ATRIBUCIÓN DE LA CAUSALIDAD Y EVALUACIÓN DEL POTENCIAL RIESGO CLÍNICO EN PACIENTES SUSCEPTIBLES.
Investigador Principal: MARÍA TERESA DONATO MARTÍN
PI16/00333 . INSTITUTO DE SALUD CARLOS III . 2017
Nuevos mecanismos y biomarcadores diagnósticos en la colestasis iatrogénica.
Investigador Principal: RAMIRO JOVER ATIENZA
PI17/01089 . INSTITUTO DE SALUD CARLOS III . 2018
EUTOXRISK21. AN INTEGRATED EUROPEAN ‘FLAGSHIP’ PROGRAM DRIVING MECHANISM-BASED.
Investigador Principal: JOSÉ VICENTE CASTELL RIPOLL
681002_EUTOXRISK_CASTELL_H2020-PHC-33-2015 . COMISION EUROPEA . 2016
Evaluación preclínica de nuevas fuentes celulares y biomateriales en terapia celular para el tratamiento metabolopatías congénitas y fallo hepático.
Investigador Principal: LAIA TOLOSA PARDO
PI18/00993 . INSTITUTO DE SALUD CARLOS III . 2019
Susceptibility factors and non-invasive biomarkers for liver steatosis induced by valproate in pediatric epileptic patients.
Investigador Principal: RAMIRO JOVER ATIENZA
PI20/00690 . INSTITUTO DE SALUD CARLOS III . 2021
ESTUDIO DE LA TOXICIDAD EN PLASMA INDUCIDA POR AGENTES QUIMIOTERÁPICOS.
Investigador Principal: JOSÉ ANASTASIO MONTERO ARGUDO
CARDIOTOX CLÍNICO
Characterisation of human variability in Toxicodynamics: towards the development of quantitative Adverse Outcome Pathways (qAOPs).
Investigador Principal: LAIA TOLOSA PARDO
OC/EFSA/SCER/2021/03 . EUROPEAN FOOD SAFETY AUTHORITY . 2021
Biomarcadores metabolicos y otros factores predictivos del sindrome de obstrucción sinusoidal (SOS) en el transplante de progenitores hematopoyeticos
Investigador Principal: JAIME SANZ CABALLER
PI22/01749 . INSTITUTO DE SALUD CARLOS III . 2023
Biomarcadores metabolómicos y otros factores predictivos del síndrome de obstrucción sinusoidal (SOS) en el trasplante de progenitores hematopoyéticos.
Investigador Principal: JUAN BAUTISTA MONTORO GÓMEZ
TPH-EO-SOS-2022 . 2022
Cita
Vanmarcke G,Sai J,Cooreman A,De Vos K,Cleuren L,Van R,García G,Izuel T,Boon R,Kumar M,Castell JV,Annaert P,Lluis F,Verfaillie CM. Automated generation of hiPSC-derived hepatic progeny by cost-efficient compounds. Stem Cells. 2023. 41. (11):p. 1076-1088. IF:4,000. (1).