Comparison of isolation and expansion techniques for equine osteogenic progenitor cells from periosteal tissue.

Abstract: Stem cell therapy and cell-based therapies using other progenitor cells are becoming the treatment of choice for many equine orthopedic lesions. Important criteria for obtaining autogenous equine progenitor cells in vitro for use in clinical cell-based therapy include the ability to isolate and expand cells repeatedly to high numbers (millions) required for therapy, in a clinically relevant time frame. Cells must also maintain their ability to differentiate into the tissue type of choice. The objective of this study was to compare isolation and expansion techniques for preparation of periosteal-derived osteogenic progenitor cells for use in commercial autogenous cell-based therapy. Cells were allowed to migrate spontaneously from periosteal tissue or were enzymatically released. Isolated cells were expanded using enzymatic detachment of cells and subsequent monolayer or dynamic culture techniques. Viable osteogenic progenitor cells from each group were counted at 2 weeks, and osteogenic potential determined. Cells isolated or expanded using the explant or bioreactor technique yielded cells at a much lower number per gram of tissue compared with that of enzyme digestion and monolayer expansion, but all cells were able to differentiate into the ostoblast phenotype. Osteogenic progenitor cells isolated by enzymatic release and expanded using monolayer culture reached the highest number of viable cells per gram of donor periosteal tissue while maintaining the ability to differentiate into bone forming cells in vitro. This technique would be an easy, consistent method of preparation of equine osteogenic cells for clinical cell based therapy for orthopedic conditions. La thérapie à l’aide de cellules souches et les thérapies utilisant d’autres cellules de type progéniteur sont en voie de devenir le traitement de choix pour plusieurs lésions orthopédiques équines. Les critères importants pour obtenir in vitro des cellules autogènes équines de type progéniteur pour utilisation en thérapie clinique basée sur les cellules inclus la capacité à isoler et propager les cellules à répétition pour obtenir les nombres élevés (millions) nécessaires à la thérapie, et ce à l’intérieur d’un échéancier approprié pour la clinique. Les cellules doivent également maintenir leur capacité à se différencier au type de tissu approprié. L’objectif de cette étude était de comparer les techniques d’isolement et d’expansion pour la préparation de cellules ostéogéniques dérivées du périoste de type progéniteur pour utilisation commerciale d’une thérapie basée sur les cellules autogènes. Les cellules pouvaient migrer spontanément du périoste ou étaient relâchées par traitement enzymatique. Les cellules isolées étaient propagées par détachement des cellules au moyen d’enzyme suivi de techniques de culture dynamique ou en monocouche. Les cellules ostéogéniques viables de type progéniteur de chaque groupe étaient dénombrées après 2 semaines, et le potentiel ostéogénique déterminé. Les cellules isolées ou dont on augmenta le nombre par explantation ou la technique du bioréacteur ont permis de récolter un nombre beaucoup plus faible de cellules par gramme de tissu comparativement au traitement enzymatique et l’expansion en monocouche, mais les cellules étaient en mesure de se différencier au phénotype des ostéoblastes. Les cellules ostéogéniques de type progéniteur isolées par relâche enzymatique et ayant pris de l’expansion par culture en monocouche ont atteint les nombres les plus élevés de cellules viables par gramme de périoste du donneur tout en maintenant la capacité à se différencier in vitro en cellules formant de l’os. Cette technique serait une méthode facile et constante de préparation de cellules ostéogéniques équines pour le traitement de conditions orthopédiques basé sur une thérapie cellulaire. (Traduit par Docteur Serge Messier)