Production and Administration of Therapeutic Mesenchymal Stem/Stromal Cell (MSC) Spheroids Primed in 3-D Cultures Under Xeno-free Conditions

Joni H. Ylostalo; Nikolay Bazhanov; Arezoo Mohammadipoor; Thomas J. Bartosh

doi:10.3791/55126

Production et administration de la thérapeutique mésenchymateuses souches / cellules stromales (M...

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Developmental Biology

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Production and Administration of Therapeutic Mesenchymal Stem/Stromal Cell (MSC) Spheroids Primed in 3-D Cultures Under Xeno-free Conditions

Production et administration de la thérapeutique mésenchymateuses souches / cellules stromales (MSC) Spheroids apprêté dans les cultures 3-D dans des conditions d'Xeno-libres

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11:05 min

March 18, 2017

DOI: 10.3791/55126-v

Joni H. Ylostalo¹, Nikolay Bazhanov², Arezoo Mohammadipoor³, Thomas J. Bartosh⁴

¹Department of Biology,University of Mary Hardin-Baylor, ²Department of Pediatrics,University of Texas Medical Branch, ³Multi-Organ Support Technology Task Area,U.S. Army Institute of Surgical Research, ⁴Internal Medicine,Texas A&M University Health Science Center

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This article discusses the generation and administration of therapeutic spherical aggregates, or spheroids, of mesenchymal stem/stromal cells (MSCs) primed under xeno-free conditions. These methods aim to enhance the efficacy of MSC therapeutics by addressing challenges related to cell retention and functionality post-transplantation.

Key Study Components

Area of Science

Stem Cell Therapy
Regenerative Medicine
Tissue Engineering

Background

MSCs have significant therapeutic potential.
Current methods of cell preparation for clinical use are debated.
Dispersed cell transplantation often leads to poor outcomes.
Xeno-free conditions can improve clinical applicability.

Purpose of Study

To develop protocols for generating MSC spheroids.
To enhance cell survival and functionality post-transplantation.
To eliminate the use of immunogenic animal products in MSC preparation.

Methods Used

Preparation of MSC spheroids under xeno-free conditions.
Injection protocols for therapeutic application.
Evaluation of cell retention and functionality.
Comparison of outcomes with traditional dispersed cell methods.

Main Results

MSC spheroids showed improved retention and functionality.
Elimination of animal products enhanced clinical relevance.
Protocols demonstrated potential for both experimental and clinical applications.
Findings may inform future MSC-based therapies.

Conclusions

MSC spheroids represent a promising approach in regenerative medicine.
Protocols developed can facilitate better therapeutic outcomes.
Further research is needed to optimize these methods.

Frequently Asked Questions

What are mesenchymal stem/stromal cells?

MSCs are multipotent stem cells that can differentiate into various cell types and are used in regenerative medicine.

Why are xeno-free conditions important?

Xeno-free conditions reduce the risk of immune reactions and improve the safety of cell therapies.

What are the advantages of MSC spheroids?

MSC spheroids enhance cell retention, survival, and functionality compared to dispersed cells.

How can these methods impact clinical applications?

By improving the efficacy of MSC therapies, these methods can lead to better patient outcomes.

Who conducted the study?

The study was conducted by technicians Josh Beaver and Bret Clough from the laboratory.

What challenges do MSC therapies face?

Challenges include poor cell retention, survival, and functionality after transplantation.

What is the future direction of this research?

Future research will focus on optimizing MSC spheroid protocols for broader clinical applications.

Le potentiel thérapeutique des cellules souches/stromales mésenchymateuses (CSM) est bien documenté, mais la meilleure méthode de préparation des cellules pour les patients reste controversée. Dans ce document, nous communiquons des protocoles pour générer et administrer efficacement des agrégats sphériques thérapeutiques ou « sphéroïdes » de CSM amorcés dans des conditions exemptes de xénogrammes pour des applications expérimentales et cliniques.

L’objectif global de ces expériences est de générer et d’injecter efficacement des agrégats sphériques thérapeutiques, ou sphéroïdes, de cellules souches/stromales mésenchymateuses, ou CSM, amorcées dans des conditions exemptes de xénogrammes dans des applications expérimentales et cliniques. Ces méthodes peuvent aider à surmonter des obstacles majeurs dans le domaine des thérapies MSC, tels que la rétention cellulaire, la survie et la fonctionnalité. C’est souvent le cas après la transplantation de cellules dispersées et dans des conditions défavorables généralement associées à des lésions tissulaires.

Le principal avantage de ces procédures est que les sphéroïdes MSC peuvent être préparés, amorcés et injectés en l’absence de produits animaux immunogènes, tels que le FBS, ce qui limite actuellement certaines applications cliniques des cellules et peut également fausser l’interprétation de certaines données précliniques. Bien que ce mécanisme soit potentiellement très bénéfique dans la médiation de l’efficacité basée sur les CSM, il peut également être utilisé pour comprendre la réparation tissulaire médiée par les CSM et aussi comment les autres formulations de milieux peuvent modifier le gène thérapeutique plus. Josh Beaver et Bret Clough, deux techniciens de mon laboratoire, feront la démonstration de ces procédures.

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