Polarization and alveologenesis of MCF 10A in nanofibrillar cellulose hydrogel (NFC), and in NFC – basal lamina protein -mixture environment

Tämä tutkimus esittelee kasviperäisen nanokuituselluloosageelin (NFC; GrowDex®) arvioinnin kolmiulotteisena (3U) kasvualustana rintarauhasen organogeneesin mallinnuksessa. Tutkimuksen tavoitteena oli tarkastella kasviperäisen in vitro -kasvualustan aiheuttamaa solusäätelyä normaalissa rinnan epiteelisessä solulinjassa, sekä selvittää rintakudoksen rauhasrakenteiden muodostumisessa keskeisen laminiini 111:n (LAM-111) alustaan lisäyksen mahdollisia hyötyjä viljelmille. Tutkimuksen koeasetelmassa NFC:n edustamaa kasvunicheä arvioitiin ihmisen rintaepiteelistä eristetyllä -ja tyvikalvon proteiinikontaktien säätelystä riippuvaisella MCF 10A -solulinjalla. Solujen in vitro -nicheympäristön verrokkimallinnuksessa hyödynnettiin epiteelisen tyvikalvon proteiiniympäristöä edustavaa proteiinirikasta Matrigel™-2,5U -kasvualustaa. Viljelynäytteistä tehtiin aikapisteittäin valomikroskooppiset -sekä histologiset hematoksyliini – eosiini (HE) morfologian arvioinnit, e-kadheriinin, vimentiinin ja β4-integriinin ilmentymisten vasta-aine-analyysit, sekä β1-integriinin, Bim:in ja c-FLIP-L:n lähetti-RNA:n reaaliaikaiset PCR-analyysit. Analyyseissä keskityttiin tarkastelemaan rintarauhasen epiteelin polarisoitumistapahtumassa havaittavaa solusäätelyä ja proteiinien eritystä. LAM-111 -lisän havaittiin edistävän jossain määrin NFC:ssä viljeltyjen sferoidien sisämorfologian kavitaatiota sekä eritettyjen proteiinien sijoittumista sferoidien pintarakenteisiin Matrigel™ -kontrollinäytteiden kaltaisesti, muttei yksinään riittänyt tuottamaan Matrigel™ :ssä havaittua viljelmien homogeenisyyttä. Kokeen natiivi-NFC:ssä sekä NFC-LAM-111:ssä kasvaneiden sferoidien PCR-analyyseissä havaittiin polarisaatiotapahtumaan liittyvää solusäätelyä viljelmien loppuvaiheessa päivänä 28, poiketen vastaavan PCR profiilin ilmentymisestä Matrigel™ -viljelmissä jo päivänä kolme. NFC -olosuhteissa havaittiin myös Matrigel™ -viljelmistä puuttuvia ylimääräisiä, epiteelisiltä vaikuttavia rakenteita, joiden määritteleminen vaatii lisätutkimuksia. NFC todettiin jäykkyyden suhteen helposti muokattavaksi sekä mahdollisesti kudoksen mekaanisia ominaisuuksia jäljitteleväksi 3U -kasvualustaksi. Tämän kokeen tuloksien perusteella muokkaamatonta NFC:tä voidaan ehdottaa soveltuvaksi kasvualustaksi tyvikalvoproteiinien säätelystä riippumattomille solutyypeille, sekä solutyypeille, jotka kykenevät tuottamaan ympärilleen oman kudostyypillisen proteiiniympäristönsä. Kliiniseen käyttöön kelpuuttavat standardivaatimukset täyttävä NFC vaikuttaa lupaavalta materiaalilta räätälöitävien in vitro -kasvualustojen suunnitteluun, ja mahdollisesti tarjoaa rakenneosiltaan tarkasti määritellyn, xenovapaan, ja proteiinilisillä eri solutyypeille säädettävän in vitro -kasvunichen tulevaisuuden jatkotutkimuksiin

Hepatic differentiation of human pluripotent stem cells on human liver progenitor HepaRG-derived acellular matrix

Human hepatocytes are extensively needed in drug discovery and development. Stem cell-derived hepatocytes are expected to be an improved and continuous model of human liver to study drug candidates. Generation of endoderm-derived hepatocytes from human pluripotent stem cells (hPSCs), including human embryonic stem cells and induced pluripotent stem cells, is a complex, challenging process requiring specific signals from soluble factors and insoluble matrices at each developmental stage. In this study, we used human liver progenitor HepaRG-derived acellular matrix (ACM) as a hepatic progenitor-specific matrix to induce hepatic commitment of hPSC-derived definitive endoderm (DE) cells. The DE cells showed much better attachment to the HepaRG ACM than other matrices tested and then differentiated towards hepatic cells, which expressed hepatocyte-specific makers. We demonstrate that Matrigel overlay induced hepatocyte phenotype and inhibited biliary epithelial differentiation in two hPSC lines studied. In conclusion, our study demonstrates that the HepaRG ACM, a hepatic progenitor-specific matrix, plays an important role in the hepatic differentiation of hPSCs. (C) 2016 Elsevier Inc. All rights reserved.Peer reviewe

Laminin-511 and laminin-521-based matrices for efficient hepatic specification of human pluripotent stem cells

Human pluripotent stem cells (hPSCs) have gained a solid foothold in basic research and drug industry as they can be used in vitro to study human development and have potential to offer limitless supply of various somatic cell types needed in drug development. Although the hepatic differentiation of hPSCs has been extensively studied, only a little attention has been paid to the role of the extracellular matrix. In this study we used laminin-511, laminin-521, and fibronectin, found in human liver progenitor cells, as culture matrices for hPSC-derived definitive endoderm cells. We observed that laminin-511 and laminin-521 either alone or in combination support the hepatic specification and that fibronectin is not a vital matrix protein for the hPSC-derived definitive endoderm cells. The expression of the laminin-511/521-specific integrins increased during the definitive endoderm induction and hepatic specification. The hepatic cells differentiated on laminin matrices showed the upregulation of liver-specific markers both at mRNA and protein levels, secreted human albumin, stored glycogen, and exhibited cytochrome P450 enzyme activity and inducibility. Altogether, we found that laminin-511 and laminin-521 can be used as stage-specific matrices to guide the hepatic specification of hPSC-derived definitive endoderm cells. 2016 The Author(s). Published by Elsevier Ltd. This is an open access article under the CC BY-NC-ND licensePeer reviewe

Silica bioreplication preserves three-dimensional spheroid structures of human pluripotent stem cells and HepG2 cells

Three-dimensional (3D) cell cultures produce more in vivo-like multicellular structures such as spheroids that cannot be obtained in two-dimensional (2D) cell cultures. Thus, they are increasingly employed as models for cancer and drug research, as well as tissue engineering. It has proven challenging to stabilize spheroid architectures for detailed morphological examination. Here we overcome this issue using a silica bioreplication (SBR) process employed on spheroids formed from human pluripotent stem cells (hPSCs) and hepatocellular carcinoma HepG2 cells cultured in the nanofibrillar cellulose (NFC) hydrogel. The cells in the spheroids are more round and tightly interacting with each other than those in 2D cultures, and they develop microvilli-like structures on the cell membranes as seen in 2D cultures. Furthermore, SBR preserves extracellular matrix-like materials and cellular proteins. These findings provide the first evidence of intact hPSC spheroid architectures and similar fine structures to 2D-cultured cells, providing a pathway to enable our understanding of morphogenesis in 3D cultures.Peer reviewe

MUG-Mel2, a novel highly pigmented and well characterized NRAS mutated human melanoma cell line

NRAS mutation in melanoma has been associated with aggressive tumor biology and poor prognosis. Although targeted therapy has been tested for NRAS mutated melanoma, response rates still appear much weaker, than in BRAF mutated melanoma. While plenty of cell lines exist, however, only few melanogenic cell lines retain their in vivo characteristics. In this work we present an intensively pigmented and well-characterized cell line derived from a highly aggressive NRAS mutated cutaneous melanoma, named MUG-Mel2. We present the clinical course, unique morphology, angiogenic properties, growth characteristics using in vivo experiments and 3D cell culture, and results of the exome gene sequencing of an intensively pigmented melanogenic cell line MUG-Mel2, derived from a cutaneous metastasis of an aggressive NRAS p. Q61R mutated melanoma. Amongst several genetic alterations, mutations in GRIN2A, CREBP, PIK3C2G, ATM, and ATR were present. These mutations, known to reinforce DNA repair problems in melanoma, might serve as potential treatment targets. The aggressive and fast growing behavior in animal models and the obtained phenotype in 3D culture reveal a perfect model for research in the field of NRAS mutated melanoma.Peer reviewe

Henkilökunnan osaaminen liikkuvan sairaalan toiminnassa

Tämä opinnäytetyö käsittelee Espoon sairaalan ja HUSin yhteistyöhanketta liikkuva sairaala - LiiSaa. Opinnäytetyön tarkoituksena on kartoittaa LiiSa: n henkilökunnan näkemyksiä omasta osaamisestaan, sekä osaamisen kehitystarpeista liittyen liikkuvassa sairaalassa työskentelyyn. Työn tavoitteena on tuottaa uutta tietoa LiiSa: n toimivuuden kehittämiseksi tulevaisuudessa. Opinnäytetyö toteutettiin Espoon Sairaalan tiloissa teemahaastatteluna ja kerätty aineisto analysoitiin aineistolähtöistä sisältöanalyysia hyödyntäen. Aineistosta eriteltiin haastatteluissa esiin nousseita keskeisiä teemoja, joista tyypiteltiin toiminnan kehittämisessä hyödynnettäviä käytännön osaamisen osa-alueita. Opinnäytetyössä nousi esiin useampi selkeä yhtäläisyys työntekijöiden kuvailemissa koulutustarpeissa sekä käytännöntyötä hidastavissa tekijöissä. Tulokset viittaavat, että sairaanhoitajien laaja-alainen osaaminen on merkittävässä roolissa LiiSa: n kaltaisessa ensihoidollista päivystystyötä tekevässä yksikössä. Päivystysluontoisten hoidonarviointitaitojen koulutuksella kuvailtiin olevan suuri merkitys hoitotyöhön ja sairaanhoitajien itseluottamukseen. Aiemman päivystys- ja akuuttityön tuoman työkokemuksen havaittiin antavan lisävalmiuksia LiiSa: ssa työskentelyyn, minkä lisäksi myös geriatrinen osaaminen kuvattiin tärkeäksi osaksi LiiSan jokapäiväistä toimintaa. Hoitohenkilökunnan oman työnkuvansa reflektointi tuo nopeasti ensikäden tietoa käytännön osaamisen haasteista. Johtopäätöksenä voidaan todeta, ettei yhden viikon perehdytyksen akuuttipäivystyksessä koettu tuovan riittävää ensihoidollisen osaamisen tasoa LiiSa:ssa työskentelyyn. Pilottihankkeena LiiSa:n perehdytyksessä ja toiminnan organisoinnissa on vielä kehitettävää, jotta toiminnasta saataisiin suurin mahdollinen hyöty tulevaisuudessa