Maturation and function of human embryonic stem cell-derived pancreatic progenitors in macroencapsulation devices following transplant into mice

Bruin, Jennifer E.; Rezania, Alireza; Xu, Jean; Narayan, Kavitha; Fox, Jessica K.; O’Neil, John J.; Kieffer, Timothy J.

doi:10.1007/s00125-013-2955-4

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“…transplanted per group). These devices support neovascularization via woven outer membranes, while containing the engrafted cells within cell impermeable inner membranes [18,21]. Although in our previous studies progenitor cells were transplanted under the kidney capsule [16,17], we found that macroencapsulated progenitor cells develop into human C-peptide secreting cells with similar efficiency to cells implanted under the kidney capsule (Supporting Information Fig.…”

Section: Quantitative Reverse Transcriptase Polymerase Chain Reactionmentioning

confidence: 76%

“…Mature, glucoseresponsive insulin-secreting cells have only been produced from hESCs following transplantation of immature pancreatic progenitor cells; this was first demonstrated in healthy mice [12] and subsequently by our group in mice with diabetes [17,18]. We demonstrated that graft-derived human insulin levels gradually increased over time and after a 3-month maturation period, previously insulin-dependent diabetic mice achieved normal fasting blood glucose levels without exogenous insulin treatment [17].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 74%

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Enrichment of human embryonic stem cell-derived NKX6.1-expressing pancreatic progenitor cells accelerates the maturation of insulin-secreting cells in vivo

Rezania

Bruin²,

et al. 2013

Stem Cells

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Section: Quantitative Reverse Transcriptase Polymerase Chain Reactionmentioning

confidence: 76%

Section: Introductionmentioning

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Enrichment of human embryonic stem cell-derived NKX6.1-expressing pancreatic progenitor cells accelerates the maturation of insulin-secreting cells in vivo

Rezania

Bruin²,

et al. 2013

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“…All experiments at The University of British Columbia (UBC) with H1 cells were approved by the Canadian Stem Cell Oversight Committee and the UBC Clinical Research Ethics Board. Pluripotent H1 cells were differentiated into pancreatic progenitor cells for transplantation studies according to a 14-day, four-stage protocol, as previously described (4). Expression of key pancreatic progenitor cell markers was assessed before transplant using flow cytometry, as previously described (5); antibody information is provided in Supplementary Table 1.…”

Section: In Vitro Differentiation Of Hescs and Assessment Of Pancreatmentioning

confidence: 99%

Hypothyroidism Impairs Human Stem Cell–Derived Pancreatic Progenitor Cell Maturation in Mice

et al. 2016

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Pancreatic progenitors derived from human embryonic stem cells (hESCs) are a potential source of transplantable cells for treating diabetes and are currently being tested in clinical trials. Yet, how the milieu of pancreatic progenitor cells, including exposure to different factors after transplant, may influence their maturation remains unclear. Here, we examined the effect of thyroid dysregulation on the development of hESC-derived progenitor cells in vivo. Hypothyroidism was generated in SCID-beige mice using an iodine-deficient diet containing 0.15% propyl-2-thiouracil, and hyperthyroidism was generated by addition of L-thyroxine (T4) to drinking water. All mice received macroencapsulated hESC-derived progenitor cells, and thyroid dysfunction was maintained for the duration of the study (“chronic”) or for 4 weeks posttransplant (“acute”). Acute hyperthyroidism did not affect graft function, but acute hypothyroidism transiently impaired human C-peptide secretion at 16 weeks posttransplant. Chronic hypothyroidism resulted in severely blunted basal human C-peptide secretion, impaired glucose-stimulated insulin secretion, and elevated plasma glucagon levels. Grafts from chronic hypothyroid mice contained fewer β-cells, heterogenous MAFA expression, and increased glucagon+ and ghrelin+ cells compared to grafts from euthyroid mice. Taken together, these data suggest that long-term thyroid hormone deficiency may drive the differentiation of human pancreatic progenitor cells toward α- and ε-cell lineages at the expense of β-cell formation.

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“…Malgré ces difficultés, le champ d'application des CSE a été largement élargi par la publication en 2014 de deux études démontrant les capacités des CSE à acquérir des caractéristiques matures de cellules β in vitro. L'équipe de Kieffer, à Vancouver, a ainsi publié des révisions successives du protocole développé par ViaCyte [18,19] pour aboutir à la production, ex vivo, en 40 jours, de cellules endocrines exprimant toutes les caractéristiques de cellules β hormis le processus calciumdépendant de sécrétion d'insuline [20]. Leurs cellules β dérivées des CSE humaines étaient capables de guérir le diabète de souris dans un délai de deux mois, c'est-à-dire après une phase de maturation in vivo sensiblement restreinte.…”

Section: Progéniteurs Facultatifs Dans Le Pancréas Adulteunclassified

La thérapie cellulaire du diabète

Lysy

2016

Med Sci (Paris)

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> La poss ibilité de remplacer des cellules β déficientes par de nouvelles cellules insulinosécrétantes chez le patient diabétique est démontrée par le succès de la transplantation d'îlots pancréatiques. Le manque de donneurs cadavériques a stimulé la recherche de sources alternatives de cellules β dont le palmarès est dominé par les cellules souches pluripotentes humaines pouvant acquérir des caractéristiques quasiment identiques à celles des cellules β et rétablir l'équilibre glycémique de souris diabétiques. Néanmoins, elles comportent un risque carcinogénique actuellement inévitable. Le pancréas adulte héberge des compartiments cellulaires aux capacités de transdifférenciation établies pouvant être exploitées pharmacologiquement in situ ou via des phases d'expansion en culture. Cette revue s'intéresse aux nouveaux développements concernant la thérapie cellulaire du diabète. < vie permettent de prévenir 60 % des DT2, il n'y a, à ce jour, aucune straté-gie de prévention du DT1 et les traitements actuels ne permettent pas d'atteindre les objectifs thérapeutiques tels que révélés par le dosage de l'hémoglobine glyquée (ou glycatée) (HbA1 C ) 2 [1]. Le DT1 est donc la cible des stratégies développées pour le remplacement des cellules β qui ont vu le jour en 1966 à Minneapolis avec la première greffe de pancréas humain combinée à une greffe de rein [2]. Après plus de 47 000 greffes d'organe (pancréas associé au rein ou pancréas seul), la technique a été nettement raffinée. Elle permet actuellement une survie des greffons d'environ 85 % à 1 an post-chirurgie [3], ce qui en fait une option thérapeutique pour des patients diabétiques en insuffisance rénale [4]. Cette technique n'est malgré tout pas généralisable étant donnés les degrés de morbidité et de mortalité associés au geste chirurgical (75 % de survie à 10 ans), la nécessité d'une immunosuppression à vie, et le manque de donneurs d'organe. Ces difficultés ont stimulé la recherche pour une thérapie cellulaire du diabète fondée sur des sources cellulaires variées comme les îlots pancréatiques 3 , les cellules souches pluripotentes ou les cellules somatiques adultes du pancréas. Transplantation des îlots pancréatiquesLa transplantation des îlots de Langerhans du pancréas humain s'est développée dans les années 1970, comme une alternative moins invasive à la greffe de pancréas entier. Cette technique a bénéficié de la 2 L'hémoglobine glyquée est une forme d'hémoglobine ayant subi une glycation, c'est-à-dire une addition non enzymatique de sucre sur la protéine. C'est un marqueur de la glycémie. 3 Les îlots pancréatiques, ou îlots de Langerhans sont formés de cellules endocrines capables de synthéti-ser l'insuline, le glucagon, la somatostatine et le polypeptide pancréatique.

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Maturation and function of human embryonic stem cell-derived pancreatic progenitors in macroencapsulation devices following transplant into mice

Abstract: Efficient differentiation of hESC-derived pancreatic endocrine cells can occur in a macroencapsulation device, yielding glucose-responsive insulin-producing cells capable of reversing diabetes.

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Enrichment of human embryonic stem cell-derived NKX6.1-expressing pancreatic progenitor cells accelerates the maturation of insulin-secreting cells in vivo

Enrichment of human embryonic stem cell-derived NKX6.1-expressing pancreatic progenitor cells accelerates the maturation of insulin-secreting cells in vivo

Hypothyroidism Impairs Human Stem Cell–Derived Pancreatic Progenitor Cell Maturation in Mice

La thérapie cellulaire du diabète

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