Clinique de thérapie par cellules souches iPSC,Tokyo,Japon

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dégénérescence maculaire liée à l'âge：Cellules RPE

à nos yeux，épithélium pigmentaire rétinien，Dans la dégénérescence maculaire liée à l'âge，DMLA)，Les cellules épithéliales pigmentaires rétiniennes perdront progressivement leur fonction，et provoque la mort des photorécepteurs de la macula，Affecte la vision et finit par conduire à la cécité。Si la maladie est détectée tôt，Peut être traité avec des médicaments anti-facteur de croissance endothélial vasculaire (anti-VEGF)。

Le groupe de recherche de Masayo Takahashi (également connu sous le nom de Masadai Takahashi) de l'Institut de physique et de chimie du Japon étudie la faisabilité de la transplantation de feuilles de cellules épithéliales pigmentaires rétiniennes différenciées iPSC (iPS-RPE) chez des patients atteints de DMLA humide.。Collecte de fibroblastes cutanés de deux patients atteints de DMLA avancée，Préparation dans des cellules iPS-RPE。Chez ces deux patients，Un patient a reçu une greffe autologue de feuille de cellules iPS-RPE。1 an après l'opération，De fines tranches de cellules RPE transplantées confirment le succès de la greffe，La vision est maintenue。

études cliniques ultérieures，La même équipe de recherche，Transplantation de cellules RPE préparées à partir de banques de cellules HLA-homo iPS chez des patients atteints de DMLA humide correspondant à HLA。stéroïdes topiques，Aucun immunosuppresseur n'a été utilisé。Dans les 5 cas de transplantation，Après 1 an de période d'observation，Survie confirmée des cellules transplantées，et pas de croissance anormale。dans les essais cliniques，Les événements indésirables observés comprenaient une légère inflammation、Rejet léger suspecté、œdème rétinien、Décollement de l'épithélium cornéen et endophtalmie aseptique。Les résultats intermédiaires indiquent，Après 1 an de suivi，La greffe de cellules iPS-RPE allogéniques compatibles HLA est sûre，et survivre de manière stable。

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déficit en cellules souches limbiques：feuille de cornée
La raison pour laquelle la cornée reste transparente，Les cellules épithéliales à sa surface contribuent beaucoup。Nos cellules épithéliales cornéennes humaines sont en constante croissance，constamment mis à jour，La source du maintien de ce renouvellement sont les cellules souches limbiques。Lorsque les cellules souches limbiques sont déficientes (c.-à-d. déficit en cellules souches limbiques)，déficit en cellules souches limbiques，LSCD），Provoque une perte épithéliale cornéenne persistante，vascularisation cornéenne、infection par un ulcère cornéen、opaque，Les cas graves peuvent provoquer une perforation cornéenne、Même mettre en danger tout le globe oculaire，provoquer la cécité。Les greffes de cornée provenant de donneurs ont été utilisées pour traiter de graves maladies épithéliales cornéennes pouvant conduire à la cécité.，Mais il y a aussi des problèmes de rejet et de pénurie de donateurs.。

Koji Nishida, ophtalmologiste à l'Université d'Osaka au Japon, et son équipe ont utilisé des couches de tissus cellulaires cornéens dérivés d'iPSC pour réparer les cornées endommagées.。Une équipe de recherche développe un système de culture bidimensionnel « méthode SEAM »，Reconstruction tissulaire de toutes les structures de type oculaire en favorisant l'auto-différenciation des cellules iPS。Cette couche de cellules constitue la principale population cellulaire de l'œil (y compris l'épithélium cornéen、épithélium rétinien et cristallin) se produisent dans des zones spécifiques des tissus。L’équipe de recherche isole les cellules progénitrices épithéliales cornéennes des structures tissulaires bidimensionnelles，et génération réussie de tissu épithélial cornéen fonctionnel。

Étude clinique de la thérapie cellulaire iPSC au Japon Schéma schématique du traitement iPSC du déficit limbique

L’équipe de recherche a transplanté du tissu épithélial cornéen préparé à partir de CSPi humaines dans des modèles animaux，Effet thérapeutique prouvé。De juillet 2019 à décembre 2020，Cette équipe de recherche a utilisé du tissu cornéen semblable à un film à base d'iPSC d'une épaisseur de 0,05 mm pour，La première étude clinique mondiale portant sur la transplantation de quatre patients atteints d'un « déficit en cellules souches limbiques » qui ont failli perdre la vue a été achevée。

Après 1 an d'observation de suivi,，Aucun problème tel qu'une réaction de rejet ou un cancer n'est survenu，Sécurité confirmée。Les symptômes de tous les patients se sont améliorés，Acuité visuelle corrigée améliorée chez 3 d'entre eux，Le nombre de patients est passé de 0,15 à 0,7。

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La maladie de Parkinson：cellules progénitrices neurales de dopamine
la plupart des mammifères，Le cerveau est en grande partie complété pendant la période embryonnaire，Seule une petite partie des nerfs continue à se développer après la naissance。Les maladies causées par des lésions nerveuses peuvent entraîner une invalidité permanente，Comment utiliser les CSPi pour réparer le système nerveux est actuellement un sujet de recherche brûlant en thérapie par cellules souches.。

Neurones dopaminergiques différenciés des CSPi pour traiter la maladie de Parkinson。La maladie de Parkinson est une maladie causée par la dégénérescence des cellules nerveuses sécrétant de la dopamine dans la région subatantia nigra du cerveau.。La maladie de Parkinson est la deuxième derrière la maladie d'Alzheimer，La deuxième maladie neurodégénérative la plus courante。aux etats-unis，Le risque à vie pour les hommes est de 2 %，1,3% pour les femmes。

Recherche clinique sur la thérapie cellulaire iPSC au Japon
Diagramme schématique du traitement iPSC de la maladie de Parkinson
Jun Takahashi, Institut de recherche sur les cellules iPS, Université de Kyoto, Japon，L’équipe de recherche du mari de Takahashi Masadai a lancé un essai clinique utilisant des cellules progénitrices neurales dopaminergiques dérivées d’iPSC pour traiter la maladie de Parkinson en août 2018.。Les cellules transplantées lors d’essais cliniques proviennent de la banque de cellules HLA-homo iPS。Les cellules séminales iPSC sont induites à se différencier，Et les cellules positives pour la corine ont été triées et purifiées par cytométrie en flux (la corine est un marqueur de surface cellulaire des cellules progénitrices neurales de la dopamine)。L’équipe de recherche a induit la différenciation des iPSC allogéniques HLA-matchées en cellules progénitrices neurales de dopamine，En association avec un immunosuppresseur à faible dose，Grâce à une chirurgie cérébrale localisée, environ 5 millions de cellules différenciées sont transplantées dans les parties corticales gauche et droite du striatum du cerveau du patient.。

avant les essais cliniques，Confirmation pour la première fois de l'efficacité et de l'innocuité de cellules progénitrices neurales dopaminergiques dérivées d'iPSC humaines transplantées dans un modèle de singe cynomolgus de la maladie de Parkinson。Après deux ans de suivi，Aucune formation de tumeur observée chez le singe，Aucune preuve de transformation maligne n'a été trouvée.，Sécurité confirmée。Les résultats montrent：Les singes transplantés présentent une activité locomotrice accrue，Les symptômes de la maladie de Parkinson s'améliorent。L'analyse TEP montre，Les cellules transplantées synthétisent la dopamine dans le cerveau。

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lésion de la moelle épinière：cellules progénitrices neurales
Lésion de la moelle épinière，Fait généralement référence à des influences externes sur la moelle épinière，Provoque une paralysie partielle ou complète de la zone blessée et en dessous，Rendre le patient invalide de façon permanente。Les lésions de la moelle épinière sont un traumatisme relativement courant。La difficulté du traitement des lésions médullaires réside dans la reconstruction de la conduction nerveuse et la récupération de la fonction motrice.。

Le groupe de recherche de Hideyuki Okano en physiologie de l'Université Keio a été autorisé en février 2019 à mener des recherches cliniques sur l'utilisation de cellules progénitrices neurales dérivées d'iPSC pour traiter les lésions subaiguës de la moelle épinière.。Cependant, en raison de l'épidémie de COVID-19，L’étude a été reportée à fin 2021。Les cellules transplantées lors d’essais cliniques proviennent de la banque de cellules HLA-homo iPS。Indications sélectionnées pour les essais cliniques，pour les lésions médullaires subaiguës (niveaux C3/4-Th10，Dans les 14 à 28 jours après la blessure)，Au total, 4 patients ont été inclus dans l'essai。L'objectif principal de l'essai est d'évaluer la sécurité des cellules transplantées hiPSC-NS/PC et des méthodes de transplantation.。Les objectifs secondaires sont d'obtenir des preuves préliminaires de ses effets sur la fonction neurologique et la qualité de vie.。

Recherche clinique sur la thérapie cellulaire iPSC au Japon
Aperçu clinique de la thérapie iPSC pour les lésions médullaires

Source cellulaire：La source cellulaire utilisée dans l'essai est l'iPSC - cellules progénitrices neurales。

Traitement cellulaire：
4 jours avant la chirurgie de transplantation programmée，Les cellules seront décongelées et récupérées，Après culture et lavage，20010 000 cellules ont été remises en suspension dans 20 µL de liquide céphalo-rachidien artificiel.，Conserver à 4°C，jusqu'à la transplantation。
Méthode de transplantation：
Le patient transplanté reçoit une anesthésie générale，Assisté par IRM préopératoire et échographie peropératoire，Les cellules sont transplantées via une neuroseringue au centre du site de la blessure sous un microscope chirurgical。

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insuffisance cardiaque：tranches de myocarde
insuffisance cardiaque (insuffisance cardiaque)，Une maladie cardiaque causée par une puissance de pompage insuffisante du cœur。La cardiopathie ischémique est une ischémie chronique du tissu myocardique due à une obstruction de l'artère coronaire.，conduisant à une nécrose fonctionnelle des cellules myocardiques。Cependant，Les cardiomyocytes matures ne peuvent pas se renouveler，Le myocarde dans les zones d'ischémie et de nécrose est progressivement remplacé par du tissu fibreux。donc，La reconstitution des cardiomyocytes fonctionnels est une approche raisonnable pour retarder la progression de l'insuffisance cardiaque。Parce que les cardiomyocytes n'ont pas la capacité de proliférer，Difficile de produire en grande quantité。donc，cellules musculaires squelettiques、Les cellules mononucléées de la moelle osseuse et les cellules souches mésenchymateuses (CSM) sont toutes deux des cellules candidates.，Utilisé pour remplacer les cardiomyocytes，et mené des expériences sur les animaux et des essais cliniques。

d'abord，Feuilles cellulaires fabriquées à partir de cellules musculaires squelettiques autologues，Peut être fixé directement à la surface du cœur。Le mécanisme thérapeutique repose principalement sur les facteurs trophiques sécrétés par le feuillet cellulaire et la fusion des cellules du feuillet cellulaire avec le myocarde hôte.。Cependant，Parce qu'il s'agit d'une greffe autologue personnalisée，Les défauts sont évidents：Premièrement, les patients doivent attendre longtemps，Deuxièmement, le coût de production est relativement élevé。donc，Développer un produit standardisé et universel，particulièrement important。Feuille de cellules，C'est un tel produit，Tranches de cardiomyocytes dérivées d'iPSC après correspondance HLA，Peut être utilisé comme produit général。

dans les expérimentations animales，Une étude révèle que les cardiomyocytes dérivés de cellules souches embryonnaires humaines peuvent correspondre au myocarde hôte à la fois histologiquement et électrophysiologiquement，Ceci est différent des non-cardiomyocytes précédemment transplantés。Expérience sur des singes，Montre également des améliorations dans sa capacité de survie et sa fonctionnalité。Dans un modèle singe d'infarctus du myocarde，Les cardiomyocytes dérivés d'iPSC de singe correspondant à HLA restent viables même 12 semaines après la transplantation，et produire des améliorations fonctionnelles dans le cœur hôte.。Cependant，Certaines arythmies ventriculaires ont été observées chez tous les singes，Cela démontre la nécessité de traiter les effets arythmiques avant la transplantation。

Recherche clinique sur la thérapie cellulaire iPSC au Japon
au Japon，L'un des inventeurs de HEARTSHEET®，Le professeur Yoshiki Sawa, chirurgien à l'Université d'Osaka, a réalisé des feuilles de cardiomyocytes à l'aide d'iPSC.，Pour le traitement de l'insuffisance cardiaque chez les porcs。Une équipe de recherche étudie le mécanisme d’amélioration de la fonction cardiaque，Y compris l'analyse des facteurs paracrines dans les cardiomyocytes dérivés d'iPSC。L’équipe de recherche a préparé avec succès un grand nombre de feuilles de cardiomyocytes hautement sûres à l’aide de cellules iPS HLA-homo，Peut être utilisé pour la transplantation humaine。à l'heure actuelle，L’équipe de recherche mène un essai clinique，Vérifier la sécurité et l'efficacité des tranches de cardiomyocytes dans le traitement de l'insuffisance cardiaque (jRCT2053190081)。L'indication clinique est la cardiopathie ischémique，Recruter 10 patients。

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Thrombocytopénie：plaquette
au Japon，Les besoins cliniques annuels dépassent 1,7 million de litres de plaquettes，Don de sang majeur。Ce qui est embarrassant, c'est，Les plaquettes ne peuvent être conservées que 4 jours après le prélèvement sanguin。En raison de la baisse des taux de natalité et du vieillissement de la population，Le nombre de groupes de donneurs de sang diminue，Mais le nombre de personnes âgées ayant besoin de plaquettes augmente。avenir，Pas seulement les préparations plaquettaires，En outre, les préparations pour transfusion sanguine peuvent également être rares.。

en général，Thrombocytopénie sévère due à une anémie aplasique (anémie aplasique) ou à d'autres maladies，Besoin d'une transfusion de plaquettes。Cependant，Une transfusion sanguine peut provoquer une transfusion plaquettaire réfractaire.，Autrement dit, le nombre de plaquettes dans le sang n’augmentera pas après une transfusion sanguine.。La raison principale est que les plaquettes étrangères sont détruites par les propres cellules immunitaires du patient.。dans ce cas，Les plaquettes ne peuvent pas être reconstituées par des transfusions allogéniques de plaquettes。Si les plaquettes sont fabriquées à partir de cellules autologues，Aucune réponse immunitaire ne se produit avec la transfusion sanguine。

Professeur Koji Eto, iPS Cell Research Institute (CiRA), Université de Kyoto, Japon，Utilisation d'un bioréacteur pour fabriquer de grandes quantités de plaquettes à partir d'iPSC，Et mener des recherches cliniques sur l'anémie aplasique associée aux réfractaires à la transfusion de plaquettes。Les essais cliniques sont conçus pour tester la sécurité des préparations plaquettaires。étude à dose unique croissante，Suivi un an après la transfusion sanguine。Le processus de thérapie plaquettaire：Recueillir des cellules de patients，Préparation en cellules iPS。alors，Préparez ensuite les cellules iPS en cellules progénitrices hématopoïétiques，se redifférencier en mégacaryocytes，et congelé en tant que banque de cellules maîtresse，Les mégacaryocytes peuvent être stockés pendant de longues périodes。enfin，Préparation de plaquettes à partir de mégacaryocytes。Il convient de noter que，séparation des plaquettes、Après concentration et nettoyage，Nécessite l'éradication des mégacaryocytes résiduels par irradiation。

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Résumé de la méthode de production de lots de plaquettes

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immunothérapie contre le cancer：cellules immunitaires
au cours des dernières années，L'immunothérapie du cancer comme traitement chirurgical、Options de traitement importantes après la chimiothérapie (administration de médicaments anticancéreux et d'hormones) et la radiothérapie，attirer de plus en plus d'attention。

Les cellules NKT (cellules T tueuses naturelles) sont une sous-population de cellules qui possèdent certains phénotypes et fonctions des cellules NK et des cellules T.，Activé par la reconnaissance du MHC-I sur CD1d。cellules NKT activées，Présente une activité cytotoxique directe par la production de perforine, etc.。en même temps，Produit également de grandes quantités de cytokines (telles que l'IFN-γ)，Induit les cellules NK activées et les cellules T CD8+，exercer un effet antitumoral。

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Thérapie cellulaire immunitaire anticancéreuse basée sur les iPSC
Comme nouveau traitement contre le cancer de la tête et du cou，Les groupes de recherche Haruhiko Koseki et Shin-Ichiro Fujii mènent un essai clinique utilisant des cellules NKT dérivées d'iPSC (jRCT2033200116)。Le processus de thérapie cellulaire NKT dérivée d’iPSC：d'abord，Induire des iPSC allogéniques dans des cellules NKT，Effectuer une culture d’amplification，Puis environ 3X10*8 cellules NKT préparées，Injecté dans le vaisseau sanguin du site tumoral du patient existant。Ajuster la dose en temps opportun en fonction des effets indésirables après l'administration，Retourné 3 fois au total。Suivi pendant 2 ans，Confirmer la sécurité et l'efficacité。

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lésions du cartilage articulaire：tissu cartilagineux
L'arthrose est la maladie articulaire la plus répandue dans le monde，chez les personnes de plus de 60 ans，10%des hommes et 18% des femmes en sont concernés。

Le professeur Noriyuki Tsumaki de l'Institut de recherche sur les cellules iPS (CiRA) de l'Université de Kyoto, au Japon, a mené un essai clinique utilisant une transplantation de cartilage dérivé d'iPSC pour traiter les lésions du cartilage articulaire (jRCTa050190104)。L’équipe de recherche a préparé avec succès du cartilage de haute qualité dérivé d’iPSC。Des études animales antérieures confirment，Le cartilage dérivé d'iPSC ne génère pas de tumeurs，Et peut régénérer le cartilage dans la zone transplantée。

Le but de l'étude clinique est d'évaluer la sécurité de la transplantation cellulaire chez les patients présentant des lésions cartilagineuses。Les critères d'évaluation principaux étaient la fréquence des événements indésirables et l'apparition ou non de tumeurs.。Préparer le cartilage，Chondrocytes induits à partir d'iPSC de la banque de cellules HLA-homo iPS，Le tissu cartilagineux est produit par les chondrocytes。Les chercheurs visent à utiliser cette thérapie pour traiter l’arthrose du genou à l’avenir。

en recherche clinique，Des chercheurs ont réalisé une transplantation unilatérale de cellules de la cavité articulaire du genou sur des patients，4 patients participant aux essais cliniques，Âgé de 20 à 70 ans，Dommages partiels au cartilage。Transplantation de cellules arthroscopiques pour réparer les défauts du cartilage。Le patient s'est rétabli pendant 6 semaines après l'opération。Suivi pendant 1 an，Observer la régénération et la réparation du cartilage。

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Troubles du cycle de l'urée：cellules hépatiques
Le trouble du cycle de l'urée se produit lorsqu'il existe un défaut congénital dans l'une des enzymes du cycle de l'urée.，Troubles de la synthèse de l'ammoniac et de l'urée，L'ammoniac libre s'accumule dans le corps，hyperammoniémie，Se manifeste cliniquement par un dysfonctionnement cérébral grave。Ce processus se produit dans les cellules du foie。

Les traitements traditionnels nécessitent une transplantation hépatique，Mais pour des raisons de sécurité，Le Japon stipule que la transplantation ne peut être réalisée que lorsque le poids de l'enfant atteint 6 kg (généralement entre 3 et 5 mois).。Afin de jeter les bases d’une transplantation hépatique ultérieure，Nécessité d'une « thérapie de transition » avant une greffe du foie。au Japon，Puisqu'il n'y a pas de cellules hépatiques provenant de donneurs de greffe de foie，Le plus grand défi consiste à garantir une qualité constante des hépatocytes en tant que source d'approvisionnement stable pour la transplantation d'hépatocytes.。

Le groupe de recherche d'Akihiro Umezawa au Centre national pour l'éducation des adultes au Japon se concentre sur la préparation de cellules hépatiques dérivées de cellules souches embryonnaires humaines (JMA-IIA00412)，Création d'une banque de cellules hépatiques dérivées de cellules souches embryonnaires humaines，Stockage cryogénique à long terme，Capable de s’adapter à une utilisation d’urgence。

En recherche clinique，Au sixième jour de vie chez un enfant présentant une anomalie du cycle de l'urée « urininémie de type 1 »，L’équipe de recherche a injecté deux fois dans l’abdomen 1,9 x 10 x 8 cellules hépatiques différenciées à partir de cellules souches embryonnaires.，Pour améliorer la fonction de détoxification du foie。Une fois l’administration terminée，Il n’y a eu aucune complication ni événement indésirable lié à la procédure de transplantation。Après que l'enfant a subi un traitement à base de cellules souches embryonnaires，J'ai reçu une greffe de foie d'un donneur vivant de mon père il y a environ 6 mois.。en même temps，L'hôpital utilise des immunosuppresseurs pour les enfants，Éviter les réactions de rejet chez les enfants。Deuxième mois après l'opération，Le patient est sorti。La greffe du patient a réussi，État stable。C'est la première fois au Japon que des cellules souches embryonnaires sont utilisées pour traiter des maladies humaines.，Il s'agit également de la première opération de transplantation au monde utilisant des cellules souches embryonnaires pour induire des cellules hépatiques.。

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maladie du rein：cellules progénitrices du néphron
insuffisance rénale chronique，CRF) fait référence à une insuffisance rénale lentement progressive causée par diverses maladies rénales，Menant finalement à l'urémie et à la perte complète de la fonction rénale。En raison de l'approvisionnement limité en dons de reins，La grande majorité des patients souffrant d’insuffisance rénale dépendent de la dialyse。au Japon，Il y a environ 330 000 patients dialysés，Environ 7 000 d’entre eux sont sous dialyse depuis plus de 30 ans.。

La greffe de rein est un traitement pour restaurer la fonction rénale，Une alternative à la dialyse pour les patients atteints d’insuffisance rénale terminale。La transplantation rénale comprend principalement la transplantation rénale sur cadavre et la transplantation rénale à partir d'un donneur vivant.。au Japon，Les greffes de rein provenant de donneurs sont rares。Le nombre de transplantations rénales réalisées chaque année au Japon est limité à environ 1 700.。Par rapport aux plus de 20 000 cas réalisés chaque année aux États-Unis，Très différent。donc，La médecine régénérative pour traiter les maladies rénales est très attendue。

Recherche clinique sur la thérapie cellulaire iPSC au Japon

Schéma de la technologie de régénération rénale interspécifique

L’équipe de recherche a induit la différenciation des CSPi en cellules progénitrices du néphron (cellules progénitrices du néphron, PNJ)，Les bourgeons rénaux sont cultivés in vitro puis transplantés à des patients insuffisants rénaux qui subissent un traitement de dialyse artificielle.。Utilisation pour la première fois de cellules progénitrices de néphrons de la banque de cellules HLA-homo iPS，cultiver en bourgeons rénaux，L'induction de la redifférenciation stimule la formation de glomérules et de tubules。Parce que les reins sont recouverts d'une fine capsule，dans les expérimentations animales，L’équipe de recherche a injecté des PNJ dérivés d’iPSC dans l’espace entre le parenchyme rénal et la capsule.，Il a un effet thérapeutique sur des modèles murins d’insuffisance rénale aiguë induite par une lésion d’ischémie-reperfusion.。

Résumé et perspectives

Nous fournissons un aperçu des essais cliniques japonais utilisant des systèmes iPSC.。Bien que l'iPSC soit encore confronté à de nombreux défis，Mais cela ne peut toujours pas empêcher son énorme potentiel en thérapie cellulaire et dans d’autres applications.。Un grand nombre de scientifiques continuent de travailler dur dans ce domaine，Surmonter continuellement les obstacles restants。

au cours des dernières années，Les entreprises nationales de traitement basées sur les iPSC poussent également comme des champignons après une pluie.，L'un après l'autre, ils ont demandé l'IND ou l'IIT，Lancer diverses tentatives，Explorez la thérapie iPSC en Chine。dans un futur proche，La technologie de thérapie cellulaire basée sur les iPSC deviendra une véritable option clinique，Apporter de bonnes nouvelles aux patients du monde entier。

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