הפרוטוקול הנוכחי מתאר מתודולוגיה משופרת לבידוד ADSC וכתוצאה מכך תפוקה תאית אדירה עם רווח בזמן בהשוואה לספרות. מחקר זה מספק גם שיטה פשוטה להשגת מספר גדול יחסית של תאים בני קיימא לאחר שימור בהקפאה לטווח ארוך.
מאמר שיטה
הפרוטוקול הנוכחי מתאר מתודולוגיה משופרת לבידוד ADSC וכתוצאה מכך תפוקה תאית אדירה עם רווח בזמן בהשוואה לספרות. מחקר זה מספק גם שיטה פשוטה להשגת מספר גדול יחסית של תאים בני קיימא לאחר שימור בהקפאה לטווח ארוך.
תאי גזע מזנכימליים אנושיים שמקורם ברקמת שומן הפכו לאטרקטיביים יותר ויותר ככל שהם מראים תכונות מתאימות ומהווים מקור נגיש ליישומים קליניים רגנרטיביים. פרוטוקולים שונים שימשו להשגת תאי גזע שמקורם בשומן. מאמר זה מתאר שלבים שונים של פרוטוקול משופר לחיסכון בזמן כדי להשיג כמות משמעותית יותר של ADSC, ומראה כיצד לשמר ולהפשרה של ADSC כדי להשיג תאים בני קיימא להרחבת התרבית. מאה מיליליטר של lipoaspirate נאספו, באמצעות 26 ס"מ שלושה חורים ו 3 מ"מ מזרק שאיבת שומן, מאזור הבטן של תשעה חולים שעברו לאחר מכן abdominoplasty אלקטיבי. בידוד תאי הגזע בוצע באמצעות סדרה של שטיפות עם תמיסת מלח חצוב פוספט (DPBS) של דולבקו, בתוספת סידן ושימוש בקולגן. תאי שבר כלי דם סטרומליים (SVF) הוקפאו, ויכולת הקיום שלהם נבדקה על ידי אימונופנוטיפ. התפוקה התאית של SVF הייתה 15.7 x 105 תאים למ"ל, ונעה בין 6.1-26.2 תאים למ"ל. תאי SVF דבקים הגיעו למפגש לאחר ממוצע של 7.5 (±4.5) ימים, עם תפוקה תאית ממוצעת של 12.3 (± 5.7) x 105 תאים למ"ל. הכדאיות של SVF מופשר לאחר 8 חודשים, שנה ושנתיים נעה בין 23.06%-72.34% עם ממוצע של 47.7% (±24.64) עם הכדאיות הנמוכה ביותר בקורלציה עם מקרים של הקפאה של שנתיים. השימוש בתמיסת DPBS בתוספת סידן וזמני מנוחה של שקיות למשקעי שומן עם זמן קצר יותר של עיכול קולגן הביא לתפוקה מוגברת של התאים הסופיים של תאי גזע. ההליך המפורט להשגת תשואות גבוהות של תאי גזע בני קיימא היה יעיל יותר לגבי זמן ותפוקת תאים מאשר הטכניקות ממחקרים קודמים. גם לאחר תקופה ארוכה של שימור בהקפאה, נמצאו תאי ADSC בני קיימא ב-SVF.
תאי גזע מזנכימליים אנושיים הם יתרון הן במחקר בסיסי והן במחקר יישומי. השימוש בסוג תא בוגר זה גובר על סוגיות אתיות - בהשוואה לשימוש בתאים עובריים או אחרים - בהיותו אחד מתחומי המחקר המבטיחים ביותר בהנדסת התחדשות רקמות אוטולוגיתוטיפול בתאים 1, כגון האזור הניאופלסטי, הטיפול במחלות ניווניות ויישומים טיפוליים באזור הניתוח המשחזר 2,3,4, 5. בעבר דווח כי קיים מקור שופע של תאי גזע רב-פוטנטיים ופלוריפוטנטיים מזנכימליים בחלק תאי כלי הדם הסטרומליים של רקמת השומן 6,7. ADSC אלה נחשבים למועמדים מצוינים לשימוש בטיפול בתאים והשתלה / עירוי מכיוון שניתן להשיג בקלות מספר לא מבוטל של תאים עם יכולת הרחבה ex vivo עם תשואה גבוהה מהליך זעיר פולשני 5,8.
כמו כן, הוכח כי רקמת השומן מציגה יכולת גדולה יותר לספק תאי גזע מזנכימליים מאשר שני מקורות אחרים (מח עצם ורקמת חבל הטבור)9. מלבד היותו אימונוגני גרוע ובעל יכולת גבוהה להשתלב ברקמה המארחת ולתקשר עם הרקמות הסובבות4,10, ל- ADSC יש יכולת רב-תכליתית של התמיינות לקווי תאים, עם דיווחים על התמיינות כונדרוגנית, אוסטאוגנית ומיוגנית בתנאי תרבית מתאימים11,12,13, ולתוך תאים, כגון לבלב, הפטוציטים, ותאים נוירוגניים14,15,16.
הקהילה המדעית מסכימה כי האפקט החיסוני של תאי גזע מזנכימליים הוא מנגנון פעולה רלוונטי יותר לטיפול בתאים17,18,19 מאשר תכונת ההתמיינות שלהם. אחד היתרונות המשמעותיים ביותר של השימוש ב- ADSC הוא האפשרות של עירוי אוטולוגי או השתלה, להיות טיפול חלופי למספר מחלות. עבור רפואה רגנרטיבית, ADSC כבר שימשו במקרים של נזק לכבד, שחזור של שריר הלב, התחדשות של רקמת עצבים, שיפור תפקוד שרירי השלד, התחדשות העצם, טיפול בסרטן, וטיפול בסוכרת20,21.
נכון להיום, ישנם 263 ניסויים קליניים רשומים להערכת הפוטנציאל של ADSC, המפורטים באתר האינטרנט של המכונים הלאומיים לבריאות של ארצות הברית22. פרוטוקולים שונים לקצירת רקמת שומן נקבעו, אך אין קונצנזוס בספרות על שיטה סטנדרטית לבידוד ADSC לשימוש קליני23,24. שיטות עיבוד Lipoaspirate במהלך הניתוח ולאחריו יכולות להשפיע ישירות על כדאיות התא, על התפוקה התאית הסופית25, ועל איכות אוכלוסיית ADSC20. באשר לטיפול המקדים הניתוחי, לא ברור איזו טכניקת טרום-טיפול כירורגית מניבה מספר משמעותי יותר של תאים בני קיימא לאחר הבידוד או שמא תמיסת ההרדמה המוזרקת לרקמת השומן משפיעה על תפוקת התא ועל תפקודו26. באופן דומה, ההבדל בין טכניקות להשגת תאי שומן יכול להוביל לירידה של עד 70% במספר ADSC20 בר קיימא. על פי הספרות, יש להימנע מטיפולים מכניים להשגת אוכלוסיות תאים עם כדאיות גבוהה - כולל אולטרסאונד, שכן הם יכולים לפרק את רקמת השומן20. עם זאת, שיטת שאיפת השומן הידנית עם מזרקים מזיקה פחות, וגורמת לפחות הרס תאים, כאשר שאיבת שומן סרטנית מניבה מספר משמעותי של תאים באיכות הטובה ביותר26.
טכניקה זו משתמשת בתמיסת מלח עם לידוקאין ואפינפרין המוזרק לאזור שאיבת השומן. עבור כל נפח 3 מ"ל של תמיסה מוזרק, 1 מ"ל הוא aspirated. במחקר זה בוצעה טכניקת שאיבת השומן הרטובה, שבה עבור כל 1 מ"ל של אדרנלין ותמיסת מלח מוזרקת, 0.2 מ"ל של רקמת שומן הוא שאפתן. השימוש באנזימי עיכול, במיוחד קולגן, נפוץ בתהליך בידוד ADSC.
לאחר שלב הבידוד הראשון במעבדה, הכדור הסופי נקרא שבר כלי דם סטרומלי (SVF). הוא מכיל סוגי תאים שונים27, כולל תאים מבשרי אנדותל, תאי אנדותל, מקרופאגים, תאי שריר חלק, לימפוציטים, פריציטים, קדם-אדיפוציטים ו- ADSCs, המסוגלים להידבק. לאחר סיום הבידוד הסופי מתרביות מבחנה , תאים שלא דבקו בפלסטיק מסולקים בחילופים בינוניים. לאחר שמונה שבועות של התרחבות, שינויים בינוניים ומעברים, ADSCs מייצגים את רוב אוכלוסיית התאים בבקבוקונים20. אחד היתרונות המשמעותיים ביותר של שימוש בתאי גזע בודדים שמקורם בשומן לטיפול עתידי אפשרי הוא האפשרות של שימור בהקפאה. הודגם כי ליפואספירציה בהקפאה היא מקור פוטנציאלי לתאי SVF גם לאחר 6 שבועות של הקפאה28, עם פעילות ביולוגית גם לאחר שנתיים של שימור בהקפאה29, ויכולת מלאה לגדול ולהתמיין בתרבית30. עם זאת, במהלך תהליך ההפשרה, אחוז ניכר של תאים הוא איבד בדרך כלל31. לכן, תהליך הסרת lipoaspirate ואת השיטות הבאות של בידוד התא חייב להבטיח את תפוקת התא הגבוהה ביותר.
מחקר זה מתאר מתודולוגיה מהירה יותר לאיסוף ובידוד ADSC, המדגימה תפוקה תאית גבוהה וכדאיות ליעילות טובה יותר של טיפולים תאיים. יתר על כן, ההשפעה של טכניקה משופרת זו לאחר שימור בהקפאה ארוך טווח של SVF נבדקה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחקר הנוכחי מאושר על ידי ועדת האתיקה של UNIFESP (מספר פרוטוקול: 0029/2015 CAAE: 40846215.0.0000.5505), שבוצע לאחר קבלת הסכמה מדעת בכתב מהמטופלים על פי הצהרת הלסינקי (2004). המדגם של המחקר הנוכחי מורכב מתשע מטופלות, בגילאי 33-50 שנים (גיל ממוצע 41.5) ומדד מסת גוף ראשוני ממוצע (BMI) של 24.54 (נע בין 22.32-26.77) (טבלה 1) שעברו ניתוח אב-נופלסטי אסתטי עקב עודף עור לאחר הריונות, במחלקה לכירורגיה פלסטית של האוניברסיטה הפדרלית של סאו פאולו (UNIFESP), ברזיל. כדי להפחית את ההטיה, המטופלים נבחרו כקבוצה הומוגנית בהתחשב במין, גיל ו- BMI. מערכי הנתונים שבהם נעשה שימוש ו/או נותחו במהלך מחקר זה זמינים מהמחבר המתאים על פי בקשה סבירה.
1. אוסף של lipoaspirate
הערה: שלב זה צריך להתבצע במרכז הניתוח.
2. עיבוד של lipoaspirate
הערה: יש לבצע שלב זה במעבדה.
3. ספירת תאי SVF
4. תהליך הפשרה של התאים
5. טכניקת ציטומטריה של זרימה (תיוג מרובה אימונופנוטיפ)
6. זריעת קטע 1 (עמ' 1)
7. ניתוח סטטיסטי
8. מבחן בידול
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
האפיון של תשעת הפרטים שנחקרו, כולל גילם, משקלם, גובהם ו-BMI, מוצגים בטבלה 1.
על פי התפוקה התאית שהוצגה בתחילה, נפח התאים שחוסנו בתרבית חושב להיות קרוב ככל האפשר לקיבולת של בקבוק תרבית2 75 ס"מ. נפח הדגימה שנזרע בכל מקרה מתואר בטבלה 2. לאחר מכן, על פי התפוקה התאית הראשונית, נקבע נפח משתנה של תאים עבור כל דגימה: 1 מ"ל עבור דגימות עם תפוקה תאית גבוהה יותר, 1.1 מ"ל עבור דגימות עם תפוקה תאית בינונית, ו-2 מ"ל עבור דגימות עם תפוקה תאית נמוכה יותר כדי לבצע ז...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תשואת בידוד
ידוע כי תהליך ההקפאה, הנדרש לעתים קרובות בטיפול תאי, גורם לאובדן תאים משמעותי, לעתים גדול מ-50%29,30,35. לפיכך, שיפור טכני להשגת תפוקה סלולרית ראשונית גבוהה בבידוד הוא בסיסי. שיטת האיסוף של lipoaspirate ושיטת הבידוד של התאים חייבים להתמקד בשימור מספר גדול יותר של תאים, שמירה על כדאיות גבוהה, וחילוץ המספר המרבי של תאים מהחומר הראשוני תוך התחשבות בתרבית ארוכת טווח ומניפולציה של התאים. לכן, נדרשת תחז...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים מצהירים כי אין אינטרסים כלכליים מתחרים.
אנו מודים למטופלים שהתנדבו להשתתף ולצוות הרפואי והסיעודי של בית החולים סאו פאולו. מחקר זה נתמך על ידי ה-Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) ו-Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), ברזיל.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 1.8 מ"ל קריוביאלים | Nunc Thermo Fisher Scientific | 340711 | |
| שקית העברת פוליוויניל כלוריד 150 מ"ל | JP FARMA | 80146150059 | |
| 2% תמיסת אליזרין אדום S, pH 4.2 | סיגמא אולדריץ' | A5533 | |
| אדרנלין (1 מ"ג/מ"ל) | Hipolabor | NA | |
| תמיסה כחולה | אלסיאן סיגמא אולדריץ' | 1,01,647 | |
| אנטיביוטיקה-אנטימיקוטית 100x | Gibco | 15240062 | |
| BD FACSציטומטר זרימה של קליבור באמצעות BD CellQues Pro Analysis | BD BioSciences | NA | |
| סידן כלורי 10% | Merck | 102379 | |
| כלורהקסידין גלוקונאט 4% | VIC PHARMA | NA | |
| קולגנאז, סוג I, אבקת | Gibco | 17018029 | |
| DMEM (מדיום הנשר המותאם של Dulbecco) | Gibco | 11966025 | |
| DPBS ללא סידן, ללא מגנזיום (מערכות טיפול בתאי מלח עם פוספט של Dulbecco) | Gibco | A1285801 | |
| DPBS עם סידן (מערכות טיפול בתאי מלח עם פוספט של Dulbecco) | סרום | ||
| Gibco | 10500056 | ||
| פורמלדהיד 4% | סיגמא אולדריץ' | 1,00,496 | |
| מיקרוסקופ אור הפוך | Nikon Eclipse TS100 | NA | |
| בדיקת תאים חיים ומתים | Thermofisher | 01-3333-41 | 01-3333-42 | |
| נוגדן חד שבטי: CD105 | BD BioSciences | 745927 | |
| נוגדן חד שבטי: CD11B | BD BioSciences | 746004 | |
| נוגדן חד שבטי: CD19 | BD BioSciences | 745907 | |
| נוגדן חד שבטי: CD34 | BD BioSciences | 747822 | |
| נוגדן חד שבטי: CD45 | DAKO | M0701 | |
| נוגדן חד שבטי: CD73 | BD BioSciences | 746000 | |
| נוגדן חד שבטי: CD90 | BD BioSciences | 553011 | |
| נוגדן חד שבטי: HLA-DR | BD BioSciences | 340827 | |
| מיכל הקפאה של Mr. Frosty | Thermo Fisher Scientific | 5100-0001 | |
| PBS (מי מלח חוצץ פוספט) 1x pH 7.4 | Gibco | ||
| 10010023 ערכת בידול StemPro Adipogenesis | Gibco | A1007001 | |
| StemPro ערכת בידול כונדרוגנזה | |||
| StemPro Osteogenesis | |||
| תמיסה כחולה טריפאן 0.4% | סיגמא אולדריץ' | 93595 | |
| טריפסין-EDTA 0.25% 1x, פנול אדום | ג'יבקו | 25200056 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה