Milieux de culture de cellules souches

Le type de milieu utilisé dans la culture de cellules souches dépend du type spécifique de cellules souches cultivées. Voici quelques types de milieux courants :

Cellules souches embryonnaires (ESCs) :

• mTeSR1 ou mTeSR Plus : Milieu défini, sans sérum pour les cellules souches embryonnaires humaines
• KnockOut™ DMEM/F-12 : Souvent supplémenté avec KnockOut™ Serum Replacement, FGF basique (bFGF) et d'autres additifs

Cellules souches pluripotentes induites (iPSCs) :

• Essential 8™ Medium : Milieu chimiquement défini, sans xéno
• TeSR-E8 : Un autre milieu défini, sans xéno pour les iPSCs humaines

Cellules souches mésenchymateuses (MSCs) :

• DMEM (Dulbecco’s Modified Eagle Medium) : Souvent supplémenté avec 10-20 % de sérum fœtal bovin (FBS), L-glutamine et des antibiotiques
• α-MEM (Alpha Minimum Essential Medium) : Également supplémenté de manière similaire au DMEM

Cellules souches neurales (NSCs) :

• Neurobasal™ Medium : Supplémenté avec B-27, N-2 supplements, EGF et bFGF
• DMEM/F-12 : Supplémenté avec N-2, B-27 et des facteurs de croissance

Cellules souches hématopoïétiques (HSCs) :

• StemSpan™ SFEM : Milieu d'expansion sans sérum, souvent supplémenté avec des cytokines et des facteurs de croissance spécifiques

Cellules souches cardiaques :

• RPMI 1640 : Souvent supplémenté avec B-27 et d'autres facteurs spécifiques

Ces types de milieux sont souvent supplémentés avec des facteurs de croissance spécifiques, des cytokines et d'autres additifs selon les besoins exacts des cellules souches cultivées.

La culture des cellules souches implique plusieurs étapes pour assurer leur croissance et leur différenciation correcte. Un guide général :

1. Assurez-vous que tout le matériel et les espaces de travail sont stérilisés pour éviter la contamination
2. Utilisez des milieux de culture spécifiques adaptés au type de cellules souches cultivées (par exemple, cellules souches embryonnaires, cellules souches pluripotentes induites ou cellules souches adultes)
3. Revêtement avec une matrice : Enduisez les plaques de culture avec une protéine de la matrice extracellulaire (comme Matrigel ou laminine) pour soutenir l'attachement et la croissance des cellules
4. Décongélation : Décongelez rapidement les aliquotes de cellules souches congelées dans un bain-marie à 37°C
5. Transférez les cellules dans un plat de culture pré-enduit avec un milieu de culture frais
6. Placez les plats de culture dans un incubateur humidifié réglé à 37°C avec 5% de CO2
7. Changez le milieu de culture chaque jour ou tous les deux jours pour fournir des nutriments frais et éliminer les déchets
8. Inspectez régulièrement les cellules au microscope pour vérifier la confluence (généralement 70-80% pour le passage)
9. Utilisez des enzymes comme la trypsine-EDTA ou des solutions non enzymatiques pour détacher les cellules du plat de culture
10. Replaquez les cellules à une densité plus faible dans des plats de culture frais et pré-enduits avec un milieu frais
11. Pour les cellules souches pluripotentes : ajoutez des facteurs de croissance spécifiques ou de petites molécules au milieu de culture pour maintenir la pluripotence (par exemple, bFGF pour les cellules souches embryonnaires)
12. Différenciation (si nécessaire) : Changez les conditions de culture en ajoutant des facteurs spécifiques pour induire la différenciation en types cellulaires souhaités
13. Contrôle de qualité : Vérifiez régulièrement la viabilité, la contamination et les marqueurs pertinents

Les protocoles spécifiques peuvent varier en fonction du type de cellules souches et des exigences expérimentales. Référez-vous toujours aux protocoles détaillés et aux directives spécifiques à votre type de cellules et à votre configuration expérimentale.

La culture des cellules souches peut être difficile en raison de leurs exigences spécifiques et de leur sensibilité aux conditions environnementales. Voici quelques facteurs qui contribuent à cette difficulté :

• Stérilité : Maintenir un environnement stérile est crucial pour éviter la contamination, ce qui peut être plus difficile en raison de la manipulation fréquente et des changements de milieu nécessaires
• Besoins en nutriments : Les cellules souches nécessitent souvent des nutriments spécifiques, des facteurs de croissance et des suppléments adaptés à leur type (par exemple, bFGF pour les cellules souches pluripotentes)
• Revêtement de surface : Une adhésion et une croissance appropriées nécessitent souvent un revêtement des surfaces de culture avec des protéines de la matrice extracellulaire comme Matrigel ou laminine
• Conditions environnementales : Maintenir une température précise (37°C), des niveaux de CO2 (5%) et une humidité adéquate est essentiel. Les variations peuvent affecter négativement la santé et la différenciation des cellules
• Passaging : Les cellules souches doivent généralement être passagées (sous-cultivées) régulièrement pour éviter la surconfluence, ce qui peut entraîner une différenciation ou la mort des cellules. Ce processus nécessite une manipulation minutieuse pour éviter d'endommager les cellules
• Maintien de la pluripotence : Pour les cellules souches pluripotentes (comme les ESCs et les iPSCs), il est crucial de maintenir leur état indifférencié, ce qui nécessite l'ajout de facteurs spécifiques et une surveillance régulière
• Contrôle de la différenciation : Si la différenciation est l'objectif, un contrôle précis du processus d'induction et du timing est nécessaire pour obtenir les types de cellules souhaités

Malgré ces défis, avec une formation adéquate, le respect des protocoles et une attention aux détails, la culture de cellules souches peut être gérée avec succès.