Evaluation of modified alginates for encapsulation of hPSC-derived Hepatocyte-like cells

• Main Author: Kringstad, Vera Idadatter
• Format: Dissertation
• Language: Norwegian

Intraperitoneal transplantasjon av alginatinnkapslede humane hepatocytter er en lovende metode for å assistere ved akutt leversvikt, som et alternativ til invasiv levertransplantasjon. Å bruke hepatocyttlignende celler (HLC-er) utviklet fra humane pluripotente stamceller (hPSC) for dette formålet muliggjør en storskala produksjon av celler klare for transplantasjon, uten behov for menneskelige donasjoner. Bruk av alginat for celleinnkapsling har vist mangel på gunstige celle-matriksinteraksjoner, i tillegg til perikapsulær fibrotisk overvekst (PFO) ved intraperitoneal transplantasjon. Denne studien evaluerer bruk av alginater modifisert ved sulfatering og galaktose-poding for en cellespesifikk forbedring i funksjonalitet og levedyktighet av innkapslede HLCer, i tillegg til antiinflammatoriske effekter ved xenotransplantasjon til mus. Alginatkuler ble laget av både 20% og 40% modifisert alginat, der sistnevnte ble konkludert til å være mest gunstig på grunn av en høyere permeabilitet for partikler på størrelse med viktige hepatiske produkter, og at viskositeten er lavere og dermed forårsaker mindre komplikasjoner i innkapslingsprosessen. Galaktose-alginat viste en gjennomgående negativ effekt på funksjonaliteten til innkapslede celler, mens sulfert alginat ga økt produksjon av hepatiske produkter sammenlignet med celler i umodifisert alginat. Sulfert alginat hadde redusert immunrespons mot de innkapslede cellene, da PFO-nivået rundt kulene laget av dette alginatet var betydelig lavere enn kulene av umodifisert alginat. Imidlertid var kuler av sulfatert alginat mer utsatt for svelling sammenlignet med umodifisert alginat, noe som kan forklares av den reduserte gelstabiliteten som skyldes tap av koblingssoner i det sulfaterte alginatet. De innkapslede cellene viste økt hepatocytt-funksjonalitet etter transplantasjon, men cellene i sulfatert alginat var mindre funksjonelle enn de i umodifisert alginat. Observasjoner fra denne studien kan brukes til videre forskning på optimalisering av 3D-kulturer av HLC-er og for alginatinnkapsling av andre celletyper for terapeutiske anvendelser.