Derivation of Human Embryonic Stem Cells for Preclinical and Clinical Applications

Mgr. Tereza Souralová, Ph.D.

Doctoral thesis

Anotácia:

Tato práce se zaměřuje na vývoj inovativních metod derivace lidských embryonálních kmenových buněk (hESC) pro výzkumné i klinické účely. Je založena na sumarizaci nejnovějšího poznání a faktů tak, aby byly naplněny požadavky Evropské lékové agentury. Klíčovým aspektem je zavedení přísných kontrolních postupů, které zajišťují bezpečnost a kvalitu linií pro další diferenciaci a využití v léčivých přípravcích moderní terapie (ATMP). Byly úspěšně derivovány tři linie hESC ve shodě s klinickými standardy, a to za definovaných podmínek v prostředí čistých prostor a s použitím média bez zvířecích komponent. Tyto linie splňují náročná kritéria kontroly kvality (QC) a jsou připraveny k výrobě ATMP. Nově byl jako substrát pro derivaci hESC (v experimentálním režimu) využit vitronektin se zkráceným N-koncem (VTN-N) v kombinaci s E-kadherinem a byla potvrzena jeho vhodnost pro klinické aplikace. Práce představuje robustní metodický rámec pro budoucí derivace a charakterizaci hESC určených k terapeutickému využití.

Abstract:

This thesis focuses on the development of innovative methods for the derivation of human embryonic stem cells (hESCs) for both research and clinical purposes. It is based on a summary of the latest knowledge and findings to meet the requirements of the European Medicines Agency. A key aspect is the implementation of stringent quality control procedures to ensure the safety and quality of the cell lines for further differentiation and use in advanced therapy medicinal products (ATMPs). Three hESC lines compliant with clinical standards were successfully derived under defined conditions in a cleanroom environment using animal component-free medium. These lines meet rigorous quality control (QC) criteria and are ready for ATMP manufacturing. Furthermore, vitronectin with a truncated N-terminus (VTN-N) in combination with E-cadherin was newly employed as a substrate for hESC derivation (under research-grade conditions), confirming its suitability for clinical applications. This study establishes a robust methodological framework for future derivation and characterization of hESCs intended for therapeutic use.

Keywords

human embryonic stem cells, clinical-grade, derivation, characterization, quality control, vitronectin, laminin 521, E-cadherin

Jazyk práce: English

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 4. 6. 2025

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 25. 9. 2025
• Vedúci: doc. RNDr. Irena Koutná, Ph.D.
• Oponent: PD. Dr. rer. nat. Robert Zweigerdt, doc. RNDr. Pavla Jendelová, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Medicine

Doctoral programme / odbor:
Biomedical sciences / Cell and Tissue Morphology