Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Введение [ править ]

Secretome стволовых клеток (также упоминается как стромальных клеток secretome ) является собирательным термином для паракринной растворимых факторов , продуцируемых стволовыми клетками , и используемых для их межсотовой связи . В дополнение к межклеточной коммуникации паракринные факторы также отвечают за развитие тканей, гомеостаз и (регенерацию). Стволовые клетки Secretome состоит из внеклеточных везикул , [1] в частности экзоса , микропузыреки , частицы оболочки , пептиды и маленькие белки ( цитокины). Было обнаружено, что паракринная активность стволовых клеток, то есть секретома стволовых клеток, является преобладающим механизмом, с помощью которого терапия на основе стволовых клеток опосредует их эффекты при дегенеративных, аутоиммунных и / или воспалительных заболеваниях. [2] Хотя не только стволовые клетки обладают секретомом, который влияет на их клеточное окружение, их секретом в настоящее время кажется наиболее подходящим для терапевтического использования. [3]

Внеклеточные пузырьки [ править ]

Внеклеточные везикулы - это небольшие частички, которые обычно разряжаются и имеют границы, образованные липидным бислоем. Хотя клетки могут реплицироваться, внеклеточные пузырьки не могут. Во внеклеточных пузырьках вещества, которые состоят из секретома стволовых клеток и упаковываются, представляют собой органеллы, мРНК, миРНК и белки. [4] Экзосомы выводятся из внеклеточных пузырьков, которые находятся в биологической жидкости. Биологическая жидкость, такая как спинномозговая жидкость, которую можно использовать для лечения. Чаще всего экзосомы можно найти между клеткой эукариотического организма, также известной как тканевый матрикс. [5]

Исследование [ править ]

Стволовые клеточной терапии , здесь упоминается как терапия с использованием не- кроветворной , мезенхимальные стволовые клетки , имеют широкий диапазон потенциальных терапевтических преимуществ для различных заболеваний, большинство из которых в настоящее время исследованы в клинических испытаниях . [6] Терапия стволовыми клетками может принести пользу в качестве регенеративного лекарства для пациентов, у которых были или были диагностированы заболевания, поражающие среднюю часть мозга, инсульты и болезни сердца, заболевания суставов и травмы спинного мозга. [7] Терапевтические свойства стволовых клеток в основном связаны с их секретомом, который, как было показано, модулирует несколько биологических процессов in vitro и in vivo, таких как пролиферация, выживаемость, дифференцировка, иммуномодуляция, антиапоптоз, ангиогенез и стимуляция клеток, прилегающих к тканям. Это противоречит исторической гипотезе о том, что миграция и трансдифференцировка стволовых клеток являются основным механизмом воздействия терапии инъекциями стволовых клеток. [2]

Наиболее часто используемым типом стволовых клеток для терапевтического применения являются человеческие ( аутологичные ) мезенхимальные стволовые клетки , hMSC. Секретом hMSCs - один из наиболее широко исследуемых профилей секретома. Секретомы других типов клеток, например дендритных клеток, также исследуются для терапевтического использования. [8]

Исследования hMSC, направленные на изучение их регенеративной способности для предполагаемого лечения нейродегенеративных заболеваний, показали, что hMSC способны секретировать важные нейрорегуляторные молекулы, такие как нейротрофический фактор головного мозга (BDNF), фактор роста нервов (NGF), фактор роста инсулина 1 (IGF-1), фактор роста гепатоцитов (HGF), фактор роста эндотелия сосудов (VEGF), трансформирующий фактор роста бета (TGF-β), нейротрофический фактор глиального происхождения (GDNF), фактор роста фибробластов 2 (FGF-2), фактор стволовых клеток (SCF), гранулоцитарный колониестимулирующий фактор (G-CSF) и фактор стромальных клеток (SDF-1) как in vitro, так и in vivo. Было показано, что все эти молекулы оказывают благоприятное воздействие на лечение нейродегенеративных заболеваний. [9]

Что касается ортопедических состояний, таких как артрит , паракринные факторы терапии на основе стволовых клеток, по-видимому, ответственны за большинство регенеративных эффектов. Внеклеточные пузырьки играют важную роль в развитии суставов и в регуляции внутрисуставного гомеостаза. В случае артрита этот гомеостаз нарушается по разным причинам. Гипотетически одна из причин может быть связана с накоплением стареющих клеток и связанным с ними секреторным фенотипом . Секретом (мезенхимальных) стволовых клеток оказывает положительное влияние на восстановление внутрисуставного гомеостаза и стимуляцию регенерации с помощью различных факторов роста, цитокинов и миРНК.которые содержатся во внеклеточных пузырьках секретома. [10]

Как следствие, были предприняты усилия по эффективному синтезу специфических секретов стволовых клеток in vitro. Как правило, стволовые клетки активируются и производят большее количество секретома в ответ на внешний стресс (например, поврежденные ткани in vivo). Таким образом, основным механизмом предварительного кондиционирования для индукции выработки секретома (внеклеточных везикул) являются методы, вызывающие стресс, в первую очередь аноксия и гипоксия, а также фармакологические, физические или связанные с цитокинами методы, которые заставляют клетки продуцировать секретом in vitro. Этот подход также известен как бесклеточная терапия стволовыми клетками.

Была выдвинута гипотеза, что будущие методы лечения, нацеленные на создание (специфического) секретома с определенным профилем и оптимизированные концентрации паракринных факторов, дадут лучший, более надежный и контролируемый результат по сравнению с предыдущими подходами, которые полагаются исключительно на инъекционный (мезенхимальный) ствол. клетки в организм и надеются, что их паракринная (или трансдифференцировочная) способность окажет благотворное влияние на организм. [11] Однако контролируемое терапевтическое использование секретома стволовых клеток требует высококачественной стандартизации методов выделения и анализа для получения воспроизводимых препаратов секретома.

Различные фармацевтические компании и клинические учреждения приступили к разработке протоколов для экстракции in vitro определенных профилей секретома из аутологичных мезенхимальных стволовых клеток, а также для клинического использования секретома в качестве нового терапевтического средства для многих заболеваний, либо в качестве частной платной процедуры, либо в рамках клинических испытаний. [12] [13] Несмотря на то, что по состоянию на май 2017 г. эти методы лечения соответствовали нормативной базе в Европе при определенных условиях, пока нет доказательств их эффективности в клинических испытаниях на людях, кроме сообщений об отдельных случаях. Таким образом, в настоящее время клиническое использование секретома стволовых клеток является экспериментальным и в основном основано на данных in vitro и на животных. [14]Одно из возможных применений секретома аутологичных стволовых клеток было в ветеринарии, которое было коммерциализировано российской компанией T-Helper Cell Technologies в 2017 году под названием Reparin-Helper .

Ссылки [ править ]

  1. ^ Поль, Эдвин ван дер; Böing, Anita N .; Харрисон, Пол; Стурк, Огест; Ньюланд, Риенк (01.07.2012). «Классификация, функции и клиническое значение внеклеточных везикул». Фармакологические обзоры . 64 (3): 676–705. DOI : 10,1124 / pr.112.005983 . ISSN  0031-6997 . PMID  22722893 .
  2. ^ a b Teixeira, Fábio G .; Карвалью, Мигель М .; Соуза, Нуно; Сальгадо, Антониу Х. (01.10.2013). «Секретом мезенхимальных стволовых клеток: новая парадигма регенерации центральной нервной системы?». Клеточные и молекулярные науки о жизни . 70 (20): 3871–3882. DOI : 10.1007 / s00018-013-1290-8 . hdl : 1822/25128 . ISSN 1420-682X . PMID 23456256 .  
  3. ^ Mahla RS (2016 г.). «Применение стволовых клеток в регенеративной медицине и трепевтике болезней» . Международный журнал клеточной биологии . 2016 (7): 1–24. DOI : 10.1155 / 2016/6940283 . PMC 4969512 . PMID 27516776 .  CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
  4. ^ Митчелл, Роберт; Меллоуз, Бен; Шеард, Джонатан; Антониоли, Мануэла; Кертц, Оливер; Чемберс, Дэвид; Зойнер, Мария-Терес; Э. Томкинс, Джеймс; Денеке, Бренд; Мусанте, Лука; Джох, Барбара; Дебак-Ханьяукс, Флоренция; Холтофер, Гарри; Рэй, Стив; Б. Хубер, Тобиас; Денгил, Джорн; Де Коппи, Паоло; Widera, Daruis; Патель, Кетан. «Исследование стволовых клеток и терапия» . ЧВК .
  5. ^ https://science.sciencemag.org/content/367/6478/eaau6977#:~:text=Exosomes%20are%20a%20type%20of,affect%20cell%20function%20and%20behavior. Отсутствует или пусто |title=( справка )
  6. ^ Teixeira, Fábio G .; Panchalingam, Krishna M .; Ассунсао-Силва, Рита; Серра, София С .; Мендес-Пиньейру, Барбара; Патрисио, Патрисия; Юнг, Сонхун; Анджо, Сандра I .; Манадас, Бруно (15.06.2016). «Модуляция секретома мезенхимальных стволовых клеток с использованием биореакторов, управляемых компьютером: влияние на пролиферацию, выживаемость и дифференциацию нейрональных клеток» . Научные отчеты . 6 (1): 27791. DOI : 10.1038 / srep27791 . ISSN 2045-2322 . PMC 4908397 . PMID 27301770 .   
  7. ^ «Часто задаваемые вопросы об исследованиях стволовых клеток» . Клиника Мэйо . Проверено 22 февраля 2021 года .
  8. ^ Jarmalaviciute, Akvile; Пиворунас, Аугустас (2016). «Нейропротекторные свойства внеклеточных везикул, полученных из мезенхимальных стволовых клеток» . Исследование нейронной регенерации . 11 (6): 904–5. DOI : 10.4103 / 1673-5374.184480 . PMC 4962579 . PMID 27482210 .  
  9. ^ Чжан, Бен; Йео, Ронн Ви Йе; Тан, Кок Хиан; Лим, Сай Кианг (2016-02-06). «Фокус на внеклеточных везикулах: терапевтический потенциал внеклеточных везикул, полученных из стволовых клеток» . Международный журнал молекулярных наук . 17 (2): 174. DOI : 10,3390 / ijms17020174 . PMC 4783908 . PMID 26861305 .  
  10. ^ Мальда, Джос; Боре, Яннеке; Лест, Крис Х.А. ван де; Верен, П. Рене ван; Вобен, Марка Х.М. (2016). «Внеклеточные везикулы - новый инструмент для восстановления и регенерации суставов» . Nature Reviews Ревматология . 12 (4): 243–249. DOI : 10.1038 / nrrheum.2015.170 . PMC 7116208 . PMID 26729461 .  
  11. ^ Сальгадо, Антониу Дж .; Гимбл, Джеффри М. (01.12.2013). «Секретом мезенхимальных стволовых / стромальных клеток в регенеративной медицине». Биохимия . Специальный раздел: Секретом мезенхимальных стволовых клеток в регенеративной медицине. 95 (12): 2195. DOI : 10.1016 / j.biochi.2013.10.013 . PMID 24210144 . 
  12. ^ "Центр стволовых клеток Anova IRM" . anova-irm-stemcell-center.com . 2017 г.
  13. ^ "Репарин | Главная страница" (на русском языке ) . Проверено 24 января 2020 .
  14. ^ Конала, Виджай Бхаскар Редди; Мамиди, Мурали Кришна; Бхонде, Рамеш; Дас, Анджан Кумар; Почампалли, Радхика; Пал, Раджарши (01.01.2016). «Текущий ландшафт секретома мезенхимальных стромальных клеток: новая парадигма бесклеточной регенерации» . Цитотерапия . 18 (1): 13–24. DOI : 10.1016 / j.jcyt.2015.10.008 . ISSN 1465-3249 . PMC 4924535 . PMID 26631828 .