في العقود الماضية ، أدى الطلب المتزايد على العلاجات العلاجية المبتكرة إلى بذل جهود كبيرة واستثمار الموارد في مجال الطب الانتقالي1. ترتبط المنتجات القائمة على الخلايا بالمخاطر التي يحددها مصدر الخلية ، وعملية التصنيع (العزل ، أو التوسع ، أو التعديل الوراثي) ، والمكملات غير الخلوية (الإنزيمات ، وعوامل النمو ، ومكملات الثقافة ، والمضادات الحيوية) ، وتعتمد عوامل الخطر هذه على المؤشر العلاجي المحدد. يمكن أن تتأثر جودة وسلامة وفعالية المنتج النهائي بعمق بالعناصر المشار إليها أعلاه2. يتطلب العلاج بالخلايا الجذعية الالتزام بمبادئ السلامة البيولوجية. يمكن أن تكون المخاطر المحتملة لانتقال مسببات الأمراض مع المنتجات المشتقة من الحيوانات في زراعة الخلايا مشكلة ، والاختبار الشامل لأي منتج يتم إدخاله في التصنيع ضروري3.
تتضمن الطريقة التقليدية لعزل الخلايا الجذعية البشرية المشتقة من الدهون (hASCs) عملية هضم إنزيمية يتم إجراؤها باستخدام كولاجيناز تليها خطوات غسيل من خلال الطرد المركزي4. في حين أن العزل الأنزيمي يعتبر عموما أكثر كفاءة من التقنيات الميكانيكية الأخرى من حيث غلة الخلايا وصلاحيتها ، فإن المكونات المشتقة من الحيوانات المستخدمة ، مثل الكولاجين ، تعتبر أكثر من الحد الأدنى من التلاعب بها من قبل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية. هذا يعني أن هناك خطرا متزايدا بشكل كبير من ردود الفعل المناعية أو انتقال المرض ، مما يحد من ترجمة علاج hASC إلى الإعدادات السريرية 5,6.
الهضم القائم على التربسين هو بروتوكول إنزيمي آخر لعزل ASCs. تم وصف تقنيات مختلفة مع تعديلات طفيفة من حيث تركيز التربسين وسرعة الطرد المركزي ووقت الحضانة. لسوء الحظ ، لم يتم وصف هذه الطريقة بشكل جيد ، ويوجد نقص في المقارنة في الأدبيات ، لا سيما مع بروتوكولات العزل الميكانيكية7. ومع ذلك ، من حيث قابلية ترجمة النهج ، فإن التربسين له نفس عيوب الكولاجيناز.
تتضمن طرق العزل البديلة للحصول على ASCs ، بناء على القوى الميكانيكية وبدون إضافة إنزيم ، الطرد المركزي عالي السرعة (800 × جم أو 1280 × جم ، 15 دقيقة) لشظايا الأنسجة الدهنية. بعد ذلك ، يتم تحضين الحبيبات بمخزن مؤقت لتحلل خلايا الدم الحمراء (5 دقائق) ، تليها خطوة طرد مركزي أخرى عند 600 × جم قبل إعادة التعليق في وسط الاستزراع. على الرغم من وجود عدد أكبر من الخلايا التي تم عزلها في الأيام الأولى مقارنة بطرق الزرع ، أظهرت دراسة سابقة انتشارا أقل أو غائبا بعد الأسبوع الثاني من الثقافة8.
إلى جانب ذلك ، يرتبط المزيد من التلاعب بالوسط المضاف xenogenec ، مثل مصل الأبقار الجنيني (FBS) ، والذي يستخدم كمكمل لعامل النمو لزراعة الخلايا ، بزيادة خطر التفاعل المناعي والتعرض للعدوى الفيروسية أو البكتيرية أو البريون للمريض المضيف 9,10. تم بالفعل وصف ردود الفعل المناعية وتطور الطفح الجلدي الشروي في الأفراد الذين يتلقون عدة جرعات من الخلايا الجذعية الوسيطة المنتجة باستخدام FBS11. علاوة على ذلك، تخضع FBS لتقلبات من دفعة إلى أخرى، والتي يمكن أن يكون لها تأثير على جودة المنتج النهائي12.
وفقا لإرشادات ممارسات التصنيع الجيدة (GMP) ، يجب تجنب تفكك الأنسجة الأنزيمية ، ويجب استبدال FBS بمكملات خالية من الجينات. هذه الخطوات ، جنبا إلى جنب مع بروتوكولات أكثر موثوقية وقابلة للتكرار ، ضرورية لدعم تطبيق العلاج الخلوي 3,13.
في هذا السياق ، تم اقتراح تحلل الصفائح الدموية البشرية (hPL) كبديل ل FBS لأنه مكمل خال من الخلايا ويحتوي على البروتين وغني بعامل النمو ، وقد تم تقديمه سابقا بين المنتجات القائمة على الخلايا السريرية كمادة مضافة لوسط النمو لزراعة الخلايا في المختبر والتوسع14,15. نظرا لأن hPL منتج مشتق من الإنسان ، فإنه يستخدم بشكل متكرر كبديل ل FBS أثناء الثقافة المختبرية ل hASCs المخصصة للتطبيقات السريرية ، وبالتالي تقليل المشكلات المتعلقة بالتفاعلات المناعية والالتهابات المتعلقة بقابلية ترجمة FBS15,16.
على الرغم من ارتفاع تكاليف الإنتاج ، فقد ثبت بالفعل أنه بالمقارنة مع FBS ، فإن hPL يدعم صلاحية الخلية للعديد من أنواع الخلايا ، ويزيد من الانتشار ، ويؤخر الشيخوخة ، ويضمن الاستقرار الجيني ، ويحافظ على النمط المناعي الخلوي حتى في ممرات الخلايا المتأخرة. كل هذه العناصر تدعم التحول نحو ملحق الثقافةهذا 11.
كان الهدف من هذا العمل هو تطوير بروتوكول موحد لعزل وزراعة hASCs بطريقة كاملة خالية من الحيوانات ، دون تعديل فسيولوجيا الخلية وخصائص الجذعية مقارنة ب hASCs التقليدية المستزرعة FBS (الشكل 1).