本发明专利技术涉及一种培养基，使用所述培养基从多能胚胎干细胞(ESC)和/或(诱导)多能干细胞(iPSC)，尤其从分化为(胎儿)心肌细胞的干细胞产生成体样心肌细胞的不同方法，以及包含培养基，或者包含培养基连同衍生自多能胚胎干细胞(ESC)和/或(诱导)多能干细胞(iPSC)的分化的(胎儿)心肌细胞的试剂盒。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术通常涉及细胞培养和干细胞生物学领域，更具体地说，本专利技术涉及衍生多 能胚胎干细胞(PESC)的胎儿样(不成熟的）心肌细胞的成熟。尤其是，本专利技术提供了用于在 体外从哺乳动物PESC衍生的胎儿样(不成熟的）心肌细胞产生成体样心肌细胞的化学上定 义的组合物和方法。在本专利技术的一些方面，提供了使用本专利技术化学上定义的组合物在体外 从衍生自哺乳动物PESC的胎儿样(不成熟的）心肌细胞产生成体样心肌细胞的方法。化学上 定义的培养基组合物、产生的成体样心肌细胞，和本专利技术的方法可应用于药物发现、药物引 起的心脏毒性试验、预测毒理学筛选试验、候选药物的临床前筛选、心血管研究和心脏疾病 模拟、再生医学和其它旨在模拟或治疗成人心脏疾病的应用的领域。
技术介绍
医学多个领域(即心理健康，心脏病，免疫等等)需要新的和更有效的药物，这些领 域的进展被在药物开发途径中与多个候选先导化合物相关的不希望的药物引起的不良反 应所造成的极端成本所严重地阻碍。对于所有的药物开发而言，当前药物开发过程的主要 弊端是，由无法预料的药物不良反应，尤其是心脏毒性反应引起的先导化合物的高消耗率 经常在药物开发途径的后期阶段而不是早期阶段被发现。药物引起的心脏毒性的预防，其 可自身表现为心律失常，代表了管理机关和(生物）制药公司的当务之急，因为这种类型毒 性的表现是直接危及生命的。已表明，在临床研究中33%的不利安全事故通常是归因于心 脏的心律失常影响，其可导致个体突然死亡或严重的心脏并发症（Mordwinkin et al (2013)Journal of cardiovascular translational research,Vol:6(I):22-30)〇 因此，迫切需要新的符合成本效益的策略来提高药物开发/发现的传统方法，例如 消除药物引起的心脏毒性反应。尤其是，在药物途径开发中迫切需要在早期阶段预测药物 引起的心脏毒性，但这一需要未得到满足。在过去的十年间，大量的研究工作致力于实现这 个目标。例如，已经开发多个生物模型和工具，包括多能干细胞、离子通道分析和计算工具 的使用。尤其是，在开发创新预测分析以改正药物开发期间心脏毒性相关问题中，衍生自多 能干细胞的心肌细胞的使用是目前关注的焦点。 多能干细胞，例如多能胚胎干细胞(PESC)和诱导多能干细胞（iPSC)，是用于在体 外培养中产生心肌细胞的细胞潜在来源。心肌细胞的使用不仅对开发用于预测所有开发中 的药物的药物引起的毒性的分析是重要的，而且通常对于心脏的研究以及对新的心脏药物 的开发也是重要的，其中，心肌细胞可用于发现新的药物靶标和评估心脏药物安全性。在体 外从PESC和/或iPSC产生心肌细胞的能力也开创了其它治疗途径，例如再生医学，其中，例 如，PESC和/或iPSC衍生的心肌细胞可用于直接修复需要它们的病人的受损的心脏组织。 在药物开发/发现、药物安全性分析、心脏疾病模拟、心脏研究、再生医学和其它生 物目的中使用心肌细胞的能力，主要取决于培养和获得衍生自体外培养的PESC和/SiPSC 的心肌细胞的能力，这些心肌细胞必须满足某些表型要求，例如，一定水平的功能特性(例 如成体样电生理模式)和/或遗传图谱(例如细胞命运特异性(fate-specific)遗传标记的 成体样表达），和/或形态学方面(如成体样形状和组织学特性）。 在这方面，本领域的主要局限是用于从体外培养的PESC和/或iPSC产生心肌细胞 的当前方法和培养基组合物产生的结果，这些结果是次优的和不匹配或只部分匹配应用 (例如药物开/发现、药物安全性分析、心脏疾病模拟、心脏研究、再生医学）的需要，这些应 用中需要适合于"现实"环境（即成体样状态）的心肌细胞。这是因为当前的方法和培养基组 合物产生不成熟的心肌细胞，其类似于胎儿的（胎儿样）心肌细胞。这样的心肌细胞不适合 用于诸如药物开发/发现、药物安全性分析，心脏疾病模拟、心脏研究、再生医学和其它旨在 模拟或治疗通常在成人期而不在早期发育阶段发生的心脏疾病的目的应用中。因此，成体 样(成熟的）心肌细胞比不成熟的心肌细胞或胎儿样心肌细胞更适合这些目的。 因此，需要改进的方法和培养基组合物用于从体外培养的PESC和/或iPSC产生成 体样心肌细胞(而不是不成熟的心肌细胞）。也需要改进的方法和培养基组合物以产生更大 量的(更大的产量)衍生自胎儿样(不成熟的）心肌细胞的成体样心肌细胞，在体外干细胞分 化的中，它们本身衍生自PESC和/或iPSC。 本专利技术的目的是通过提供促进本身衍生自体外培养的多能胚胎干细胞的胎儿样 (不成熟的）心肌细胞成熟的化学上定义的培养基组合物，和用于在体外培养中产生所述成 体样心肌细胞的方法，以克服本领域的主要限制，该方法更有效率而且支持满足心脏研究 和临床应用的总体要求的成体样心肌细胞的更大规模生产。 专利技术详述 一般定义 在下面的描述和实施例中使用了一些术语。为了提供对说明书和权利要求书，包 括这些术语给定的范围的清楚和一致的理解，提供了下面的定义。除非本文另外定义，使用 的所有技术和科学术语与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的含义相同。所有 出版物、专利申请、专利和其它参考文献的公开内容通过引用的方式整体并入本文。 本文使用的术语"干细胞"指的是通过它们在单个细胞水平自我更新和分化产生 子代细胞的能力来定义的未分化细胞，包括自我更新的祖细胞、非自我更新的祖细胞和末 端分化细胞。干细胞具有在培养时无限期分裂的能力。干细胞的特点也在于它们在体外从 多胚层（内胚层、中胚层和外胚层)分化成不同细胞谱系的功能细胞的能力，以及在移植后 产生多胚层组织的能力和在注射入囊胚后显著有助于大部分(如果不是所有)组织的能力。 干细胞分类为成体(somatic)(成体(adult))干细胞或胚胎干细胞。成体干细胞是在分化组 织中发现的未分化细胞，可自我更新(克隆)和(有一定的限制)分化以获得它所起源的组织 的所有特定细胞类型。本文使用的术语"胚胎干细胞"，在本领域中也缩写为"ES细胞"或ESC(或如果是人 源的，则为'hES细胞'或'hESCs细胞'）是技术人员通常理解的，并且指的是衍生自囊胚的内 细胞团的多能胚胎干细胞(PESC)。技术人员理解如何获得这样的胚胎干细胞，例如Chung所 描述的（Chung et al(2008)Stem Cell Lines,Vol 2(2): 113-117)，其采用不引起供体胚 胎破坏的技术。本文使用的术语"多能性"是技术人员通常理解的，并且指的是具有分化为组成一 种或多种组织或器官的所有细胞潜能的多能干细胞的属性，例如，三个胚层中的任何一个： 内胚层（例如，内部的胃黏膜，胃肠道，肺），中胚层（例如心脏，肌肉，骨头，血液，泌尿生殖 道），或外胚层(例如表皮组织和神经系统）。 本文使用的术语"多能胚胎干细胞"，缩写为"PESC"，指的是衍生自早期胚胎的多 能干细胞。PESC可分化为衍生自三个胚层中的任何一个胚层的细胞。可通过标记或谱系特 异性标记的使用(包括但不限于0ct-4、Nanog、GCTM-2、SSEA3和SSEA4)区别PESC与其它类型 的细胞。 本文使用的术语"诱导多能干细胞"，通常缩写为i本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种水性培养基组合物，其中所述培养基组合物是无血清的并且包含：‑甲状腺激素样化合物；‑脂质混合物；和‑肉毒碱化合物。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬·罗伯特·布拉姆，
申请(专利权)人：普鲁瑞欧米克斯有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL
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