Clinical applications of stem cell therapy-the pros and cons of stem cell sources

„…rozpoczęła się rewolucja w wykorzystaniu komórek macierzystych w medycynie regeneracyjnej.”

komórki macierzyste o potencjale do leczenia szerokiego zakresu zaburzeń zwyrodnieniowych mogą być pozyskiwane z różnych źródeł, ale ze względów praktycznych niektóre z nich częściej znajdują zastosowanie kliniczne niż inne., Główne typy, które były badane w kontekście terapii komórkami macierzystymi są embrionalne komórki macierzyste, płodowe komórki macierzyste i dorosłe komórki macierzyste.

embrionalne komórki macierzyste i, w mniejszym stopniu, płodowe komórki macierzyste mają potencjał do naprawy wielu rodzajów tkanek, ponieważ są totipotentne . Embrionalne komórki macierzyste mogą być znacznie zwiększane w hodowli jako linie komórkowe in vitro i mogą być immunoenzymatyczne. Cechy te oznaczają, że mogą być stosowane w leczeniu wielu pacjentów., Jednak ich stosowanie zostało uwikłane poważnymi kwestiami etycznymi i bardzo realnym prawdopodobieństwem, że będąc nieśmiertelnymi, będą tworzyć guzy po przeszczepieniu pacjentów . Niewątpliwie jednak te bariery dla powszechnego stosowania zostaną przezwyciężone w przyszłości.

dorosłe komórki macierzyste istnieją w wielu tkankach i narządach i te komórki macierzyste mają potencjał różnicowania poza tymi wymaganymi do regeneracji tkanki lub narządu, w którym przebywają ., Wyraźnie, niektóre z tych źródeł dorosłych komórek macierzystych, jak komórki macierzyste mózgu, są mniej dostępne niż inne, takie jak komórki macierzyste szpiku kostnego. Wykorzystanie komórek macierzystych pochodzących ze szpiku kostnego do naprawy tkanek i narządów ma dodatkową zaletę, że istnieje duże doświadczenie w klinicznym zastosowaniu przeszczepu szpiku kostnego do regeneracji układu hemopoetycznego, począwszy od lat 70., kiedy rozpoczęto stosunkowo duże badania kliniczne. Do 2002 roku w Europie przeprowadzono 20 207 przeszczepów hemopoetycznych komórek macierzystych przez 586 zespołów w 39 krajach., Temu doświadczeniu klinicznemu towarzyszyło bogactwo badań laboratoryjnych dotyczących hemopoetycznych komórek macierzystych i biologii Transplantacyjnej.

ogólnie uważa się, że dwie odrębne populacje komórek macierzystych znajdują się w tkance hemopoetycznej. Są to hemopoetyczne komórki macierzyste i mezenchymalne komórki macierzyste. Klasycznie hemopoetyczne komórki macierzyste są prekursorami wszystkich linii komórkowych krwi, a mezenchymalne komórki macierzyste są źródłem podtrzymujących komórek zrębowych szpiku kostnego, w tym Linii osteogennych, chondrogennych i adipogennych ., Multipotent adult progenitor cells (MAPC) są subpopulacją komórek które powstają w kulturach mezenchymalnych komórek macierzystych i wydają się mieć szerszy potencjał różnicowania niż same mezenchymalne komórki macierzyste . Jednak, wiele komórki populacja podwojenie wymaga zanim MAPCs pojawiać w mezenchymal komórki Kultury i to kojarzy się z potencjałem genetyczna niestabilność., Inne konsekwencje są takie, że nie wiadomo, czy istnieją MAPCs in vivo lub jaki może być ich fenotyp in vivo, MAPCs nie mogą być prospektywnie wyizolowane z tkanki takiej jak szpik kostny i nie ma badania ilościowego dla MAPCs tak, że nie jest możliwe przewidzenie z jakąkolwiek dokładnością, ile tkanki byłoby wymagane, aby dostarczyć wystarczającą ilość komórek do określonego zastosowania. Podobne uwagi odnoszą się do innych rodzajów subpopulacji komórek macierzystych z mezenchymalnym pochodzeniem komórek, które zostały opisane .,

wysoce pożądanymi cechami komórek macierzystych do terapii byłaby identyfikacja homogenicznej populacji komórek macierzystych, która istnieje normalnie in vivo i która mogłaby być prospektywnie wyizolowana z łatwo dostępnej tkanki, takiej jak krew lub szpik kostny. W idealnym przypadku przedłużona hodowla tkankowa nie byłaby konieczna, a wymagana liczba komórek byłaby możliwa do osiągnięcia w krótkim okresie czasu., Identyfikacja typu komórki w szpiku kostnym z tymi właściwościami i zdolnością do różnicowania na wiele typów komórek spełniałaby natychmiastowe wymagania dla wczesnego klinicznego zastosowania terapii komórkami macierzystymi. Niedawno odkryliśmy, że populacja hemopoetycznych komórek macierzystych zawiera właśnie taką subpopulację komórek macierzystych i wykorzystaliśmy komórki w badaniu klinicznym fazy i w leczeniu niewydolności wątroby. Dotychczasowe wyniki są obiecujące i wskazują na potencjalne korzyści kliniczne .,

dorosłe komórki macierzyste mogą być stosowane w Warunkach autologicznych lub allogenicznych w leczeniu chorób zwyrodnieniowych. Chociaż wiele się nauczyło na temat typowania tkanek i dopasowywania z przeszczepu tkanek klinicznych i narządów, autologiczny przeszczep pozwala uniknąć ryzyka odrzucenia przeszczepu. Jednak bez wprowadzenia allogenicznego przeszczepu, w połączeniu ze zdolnością do masowego zwiększania liczby komórek macierzystych in vitro, jest mało prawdopodobne, aby pojedyncza dawka była wystarczająca do dostarczenia komórek macierzystych więcej niż jednemu pacjentowi., Trudności związane z amplifikacją hemopoetycznych komórek macierzystych są notorycznie, ponieważ komórki macierzyste mają tendencję do podziału asymetrycznie i jest to niezgodne ze wzrostem liczby komórek macierzystych . Po raz kolejny jednak duża liczba podziałów komórkowych stwarza ryzyko niestabilności genetycznej . Niektóre z tych przeszkód mogą być przezwyciężone przez tzw klonowanie terapeutyczne, chociaż przyciąga niektóre kontrowersje związane z badań embrionalnych komórek macierzystych.,

pomimo ograniczonej wiedzy na temat najlepszego źródła i rodzaju komórek macierzystych do wykorzystania w zastosowaniach klinicznych, terapia komórkami macierzystymi w Warunkach zwyrodnieniowych jest stosowana w kilku Ustawieniach. Na przykład indukowana przez komórki macierzyste regeneracja serca u pacjentów z niedokrwienną niewydolnością serca została zbadana przez wiele grup z zachęcającymi wynikami . Podane komórki pozyskano ze szpiku kostnego i wstrzyknięto drogą wewnątrzgałkową, wewnątrzkoronarną i przezendokardialną., Przeprowadziliśmy badanie kliniczne fazy i transplantacji komórek macierzystych u pacjentów z niewydolnością wątroby. W tym celu pozyskiwano i oczyszczano autologiczne zmobilizowane komórki macierzyste przed wstrzyknięciem do żyły wrotnej lub tętnicy wątrobowej w celu miejscowego dostarczenia do uszkodzonej tkanki . Doświadczenie to wykazało bezpieczeństwo i brak toksyczności procedury i doprowadziło do rozpoczęcia badania klinicznego II Fazy. Przykłady te pokazują, że rozpoczęła się rewolucja w wykorzystaniu komórek macierzystych w medycynie regeneracyjnej., Należy się spodziewać, że w przyszłości będzie zobaczyć coraz szersze zastosowania tego nowatorskiego podejścia do warunków obejmujących uszkodzenia tkanek i degeneracji.

Bibliografia

  • 1 LEROU PH, Daley GQ: potencjał terapeutyczny embrionalnych komórek macierzystych. Blood Rev. 19, 321-331 (2005).Google Scholar
  • 2 Dolgin JL: Zagadnienia Prawo Med.19, 203–261 (2004).Google Scholar
  • 3 Erdo F, Buhrle C, Blunk J et al: host-dependent tumorigenesis of Embrionic stem cell transplantation in experimental stroke.J. Cereb. Przepływ Krwi Metab.23, 780–785 (2003).,Google Scholar
  • 4 Lakshmipathy U, Verfaillie C: stem cell plasticity. Blood Rev. 19, 29-38 (2005).Google Scholar
  • 5 Quesenberry PJ, Levitt L: Hematopoetic stem cells. N. Engl J Med.301 (Pt 1-3) 755-760, 819-823, 868-872 (1979).Google Scholar
  • 6 Friedenstein AJ, Chailakhjan RK, Lalykina KS: the development of fibroblast colonies in monolayers or guinea-pig bone marrow and spleen cells. Kinet Tkanki Komórkowej.3, 393–403 (1970).,Google Scholar
  • 7 Pereira R, Halford K, O ' Hara m et al: hodowane przylegające komórki ze szpiku mogą służyć jako długotrwałe komórki prekursorowe dla kości, chrząstki i płuc u napromieniowanych myszy. Proc. Natl Acad. Sci. USA92, 4857-4861 (1995).Google Scholar
  • 8 Colter DC, Sekiya I, Prockop DJ: Identification of a subpopulation of rapidly self-renewing and multipotential adult stem cells in colonies of human marrow stromal cells. Proc. Natl Acad. Sci. USA98(14), 7841-7845 (2001).,Google Scholar
  • 9 Jiang Y, Jahagirder BN, Reinhardt RL et al: Pluripotency of meenchymal stem cells derived from adult marrow. Nature418, 41-49 (2002).Google Scholar
  • 10 Smith JR, Pochampally R, Perry a, Hsu S-C, Prockop DJ: Isolation of a highly clonogenic and multipotential subfraction of adult stem cells from bone marrow stroma. Komórki Macierzyste 22, 823-831 (2004).Google Scholar
  • 11 Kogler G, Sensken S, Airy ja et al: Nowa ludzka somatyczna komórka macierzysta z ludzkiej krwi pępowinowej z wewnętrznym potencjałem różnicowania pluripotentnego. J. Exp. Med.200, 123–135 (2004).,Google Scholar
  • 12 Gordon MY, Levicar N, Bachellier P et al: Characterisation and clinical application of human CD34+ stem / progenitor cell populations mobilized into the blood by G-CSF. Komórki macierzyste Epub przed wydrukiem Mar 23 (2006).Google Scholar
  • 13 Gordon MY, Blackett NM: niektóre czynniki determinujące minimalną liczbę komórek potrzebną do udanego implantacji klinicznej. Przeszczep Szpiku Kostnego 15, 659-662 (1995).Google Scholar
  • 14 Sherley JL: Asymmetric cell kinetics genes: the key to expansion of adult stem cells in culture. Komórki Macierzyste 20, 561-572 (2002).,Google Scholar
  • 15 Marley SB, Lewis JL, Gordon MY: komórki progenitorowe dzielą się symetrycznie, aby wygenerować nowe komórki tworzące kolonie i heterogeniczność klonów. Br. J. Haematol.121, 643–648 (2003).Google Scholar
  • 16 Joseph NM, Morrison SJ: Towards an understanding of the physiological function of mammalian stem cells. Dev. Cell9, 173-183 (2005).Google Scholar
  • 17 Miura m, Miura Y, Hesed m et al: nagromadzona niestabilność chromosomalna w mezenchymalnych komórkach macierzystych szpiku kostnego myszy prowadzi do transformacji nowotworowej. Komórki Macierzyste24(4), 1095-1103 (2005).,Google Scholar
  • 18 Dimarakis i, Habib NA, Gordon MY: dorosłe komórki macierzyste pochodzące ze szpiku kostnego i zranione serce: dopiero początek? Eur. J. Cardithorac.28, 665-676 (2005).Google Scholar

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *