Generation and Characterization of Mesenchymal Cell Lines for Osteorchondral Regeneration Research

Abstract

[Resumo] A rexeneración do óso e da cartilaxe tras sufrir un traumatismo ou unha enfermidade dexenerativa segue sendo un gran desafío clínico. Debido á súa capacidade de auto-renovación e multi-diferenciación, as células mesenquimais estromais (MSC) son unha fonte celular moi prometedora para a rexeneración destes tecidos, pero a investigación neste campo está limitada pola tendencia das MSC á senescencia ao seren expandidas en cultivo. A inmortalización das MSC permítelles superar a senescencia, o que supón un impulso para os avances na investigación. Neste estudo desenvolveuse un método para inmortalizar MSC derivadas de doantes de idade avanzada mediante inoculación centrífuga de dous xenes de inmortalización: o antíxeno T grande do virus de simio 40 (SV40LT) e a transcriptase reversa da telomerase humana (hTERT). As MSC inmortalizadas son fenotipicamente similares ás MSC primarias e son capaces de diferenciarse cara ás tres liñaxes esqueléticas, aínda que se inclinan cara á ruta de diferenciación osteoxénica. Os condrocitos articulares e os sinoviocitos pódense inmortalizar empregando o mesmo método, pero os condrocitos inmortalizados son metabolicamente diferentes dos condrocitos articulares primarios. Estas células poden ser útiles como parte de modelos in vitro de rexeneración dos tecidos articulares ou de enfermidade osteocondral.

[Resumen] La regeneración del hueso y el cartílago tras sufrir un traumatismo o una enfermedad degenerativa continúa siendo un gran desafío clínico. Debido a su capacidad de auto-renovación y multi-diferenciación, las células mesenquimales estromales (MSC) son una fuente celular prometedora para la regeneración de estos tejidos, pero la investigación en este campo se ve limitada por la tendencia de las MSC a la senescencia en cultivo. La inmortalización de las MSC les permite superar la senescencia, impulsando así los avances en la investigación. En este estudio, se ha desarrollado un método para inmortalizar MSC derivadas de donantes de edad avanzada mediante inoculación centrífuga de dos genes de inmortalización: el antígeno T grande del virus de simio 40 (SV40LT) y la transcriptasa reversa de la telomerasa humana (hTERT). Las MSC inmortalizadas son fenotípicamente similares a las MSC primarias y son capaces de diferenciarse hacia los tres linajes esqueléticos, aunque tienen tendencia a seguir la ruta de diferenciación osteogénica. Los condrocitos articulares y los sinoviocitos se pueden inmortalizar utilizando el mismo método, pero los condrocitos inmortalizados son metabólicamente diferentes de los condrocitos articulares primarios. Estas células pueden ser útiles como parte de modelos in vitro de regeneración de los tejidos articulares o de enfermedad osteocondral.

[Abstract] Regeneration of bone and cartilage after trauma or age-related degenerative diseases remains a major clinical challenge. Due to their self-renewal and multi-differentiation potential, mesenchymal stromal cells (MSCs) are a promising cell source for bone and cartilage regeneration, but research on this field is impaired by MSCs’ predisposition to senescence when culture-expanded. Immortalization of MSCs allows them to bypass senescence, thus boosting the advances in MSC research. In this study, a method has been developed to immortalize MSCs derived from elderly donors by spinoculation of two immortalization genes: simian virus 40 large T antigen (SV40LT) and human telomerase reverse transcriptase (hTERT). Immortalized MSCs are phenotypically similar to primary MSCs and are able to differentiate to the three skeletal lineages, although their multi-differentiation potential is unbalanced towards the osteogenic pathway. Articular chondrocytes and synoviocytes can also be immortalized by the same method, but immortalized chondrocytes are metabolically different from primary articular chondrocytes. These immortalized cells can be useful as part of in vitro models of osteochondral regeneration and disease.