In de afgelopen decennia heeft de toenemende vraag naar innovatieve therapeutische behandelingen geleid tot aanzienlijke inspanningen en investeringen in middelen op het gebied van translationele geneeskunde1. Celgebaseerde producten worden geassocieerd met risico's die worden bepaald door de celbron, het productieproces (isolatie, expansie of genetische modificatie) en de niet-cellulaire supplementen (enzymen, groeifactoren, kweeksupplementen en antibiotica), en deze risicofactoren zijn afhankelijk van de specifieke therapeutische indicatie. De kwaliteit, veiligheid en werkzaamheid van het eindproduct kunnen sterk worden beïnvloed door de hierboven aangegeven elementen2. Stamceltherapie vereist naleving van bioveiligheidsprincipes; De potentiële risico's van pathogene overdracht met dierlijke producten in celkweek kunnen problematisch zijn, en het grondig testen van elk product dat bij de productie wordt geïntroduceerd, is essentieel3.
De traditionele methode om menselijke vet-afgeleide stamcellen (hASCs) te isoleren, omvat een enzymatische vertering uitgevoerd met collagenase gevolgd door wasstappen door centrifugatie4. Hoewel enzymatische isolatie over het algemeen als efficiënter wordt beschouwd dan andere mechanische technieken in termen van celopbrengst en levensvatbaarheid, worden de gebruikte dierlijke componenten, zoals collagenase, beschouwd als meer dan minimaal gemanipuleerd door de Amerikaanse Food and Drug Administration. Dit betekent dat er een significant verhoogd risico is op immuunreacties of ziekteoverdracht, waardoor de vertaling van hASC-therapie naar klinische settingswordt beperkt 5,6.
Op trypsine gebaseerde spijsvertering is een ander enzymatisch protocol om ASC's te isoleren. Verschillende technieken zijn beschreven met kleine wijzigingen in termen van de trypsineconcentratie, centrifugatiesnelheid en incubatietijd. Helaas is deze methode niet goed beschreven en bestaat er een gebrek aan vergelijking in de literatuur, met name met de mechanische isolatieprotocollen7. In termen van de vertaalbaarheid van de aanpak heeft trypsine echter dezelfde nadelen van collagenase.
Alternatieve isolatiemethoden om ASC's te verkrijgen, gebaseerd op mechanische krachten en zonder enzymtoevoeging, omvatten snelle centrifugatie (800 x g of 1.280 x g, 15 min) van de vetweefselfragmenten. Vervolgens wordt de pellet geïncubeerd met een rode bloedcellysisbuffer (5 min), gevolgd door een andere centrifugatiestap bij 600 x g voordat deze in kweekmedium wordt geresuspenseerd. Ondanks dat een groter aantal cellen in de eerste dagen werd geïsoleerd in vergelijking met de explantatiemethoden, toonde een eerdere studie een lagere of afwezige proliferatie na de tweede week van cultuur8.
Daarnaast is verdere manipulatie met xenogeen toegevoegd medium, zoals foetaal runderserum (FBS), dat wordt gebruikt als groeifactorsupplement voor celkweek, geassocieerd met een verhoogd risico op immuunreactiviteit en blootstelling aan virale, bacteriële of prioninfecties van de gastheerpatiënt 9,10. Immuunreacties en de ontwikkeling van urticariforme huiduitslag zijn al beschreven bij personen die verschillende doses mesenchymale stamcellen kregen die werden geproduceerd met FBS11. Bovendien is FBS onderhevig aan batch-to-batch variabiliteit, wat van invloed kan zijn op de uiteindelijke productkwaliteit12.
In overeenstemming met de richtlijnen voor goede productiepraktijken (GMP) moet enzymatische weefseldissociatie worden vermeden en moet FBS worden vervangen door xenogene-vrije supplementen. Deze stappen, samen met betrouwbaardere en reproduceerbare protocollen, zijn essentieel om de toepassing van celtherapiete ondersteunen 3,13.
In deze context is humaan bloedplaatjeslysaat (hPL) voorgesteld als een substituut voor FBS, omdat het een celvrij, eiwitbevattend, met groeifactor verrijkt supplement is, en het werd eerder geïntroduceerd onder op klinische kwaliteit op cellen gebaseerde producten als een additief van groeimedium voor in vitro celkweek en expansie14,15. Aangezien hPL een van de mens afgeleid product is, wordt het vaak gebruikt als vervanging voor FBS tijdens de in vitro kweek van hASCs bedoeld voor klinische toepassingen, waardoor problemen met immunologische reacties en infecties gerelateerd aan FBS-vertaalbaarheid worden verminderd15,16.
Ondanks de hogere productiekosten is al aangetoond dat hPL in vergelijking met FBS de levensvatbaarheid van cellen voor veel celtypen ondersteunt, de proliferatie verhoogt, de senescentie vertraagt, genomische stabiliteit garandeert en het cellulaire immunofenotype behoudt, zelfs in late celpassages; Al deze elementen ondersteunen de omschakeling naar dit cultuursupplement11.
Het doel van dit werk was om een gestandaardiseerd protocol te ontwikkelen om hASCs te isoleren en te kweken met een volledige diervrije methode, zonder de celfysiologie en stamheidseigenschappen te wijzigen in vergelijking met klassieke FBS-gekweekte hASCs (figuur 1).