Terapia komórkowa1,2 oferuje potencjał regeneracyjny, promując naprawę tkanek, zmniejszając stan zapalny i poprawiając wyniki w przewlekłych chorobach takich jak białaczka i chłoniaki3,4 (komórki macierzyste krwiotwórcze), choroba zwyrodnieniowa stawów5,6 (komórki macierzyste mezenchymalne), cukrzyca typu 17 (przeszczep wysp trzustkowych), urazy rdzenia kręgowego8,9, choroby neurodegeneracyjne10,11,12 (komórki macierzyste nerwowe) i zwłóknienie płuc13,14,15,16 (komórki progenitorowe płuc). Terapie te oferują znaczący potencjał, choć wyzwania takie jak odrzucenie immunologiczne i długotrwała skuteczność nadal istnieją17,18. Zwłóknienie płuc (PF) jest przewlekłą i progresywną chorobą płuc charakteryzującą się nadmiernym bliznowaceniem tkanki płucnej, prowadzącą do upośledzenia czynności płuc19. Terapia komórkowa PF ma na celu regenerację uszkodzonej tkanki płucnej i zmniejszenie zwłóknienia poprzez wprowadzenie regeneracyjnych komórek, takich jak komórki macierzyste mezenchymalne lub dystalne komórki progenitorowe płuc, do dotkniętych płuc20. Dystalne komórki progenitorowe płuc, które obejmują populacje takie jak komórki podstawowe, komórki nabłonkowe typu II, komórki macierzyste oskrzeliowo-pęcherzykowe i inne wielopotentne komórki progenitorowe, mają zdolność promowania naprawy tkanek, zmniejszania stanu zapalnego, potencjalnie regeneracji uszkodzonej tkanki płucnej i odwrócenia części uszkodzeń płuc przy przywracaniu normalnej czynności płuc21. Kilka badań przedklinicznych i wczesnych faz klinicznych wykazało, że przeszczepienie komórek progenitorowych płuc do zwłókniałego narządu może pomóc w odtworzeniu struktur pęcherzykowych, promowaniu remodelacji tkanki i zmniejszeniu stanu zapalnego13,22,23. Dodatkowo te komórki mogą wydzielaić różne czynniki wzrostu i cytokiny, które modulują środowisko zwłóknieniowe, dalsze promocjonując naprawę. Pomimo zachęcających wyników w poprawie czynności płuc, wyzwania nadal dotyczą optymalizacji dostarczania komórek, w tym efektywnej izolację, rozwój i integrację tych komórek z uszkodzoną tkanką płuc, zapewnienie długotrwałego bezpieczeństwa i zapobieganie niepożądanym efektom ubocznym. Potrzebne są dalsze badania w celu doskonalenia protokołów i oceny długotrwałego bezpieczeństwa i skuteczności terapii komórkami progenitorowymi w leczeniu zwłóknienia płuc.
Przesadzenie komórek do płuc w przypadku zwłóknienia płuc obejmuje kilka technik, z których każda została zaprojektowana w celu poprawy dostarczania komórek, przeżycia i integracji z uszkodzoną tkanką płuc. Powszechne metody obejmują iniekcję dożylną24,25, dostarczanie do oskrzeli26,27 i wlew dotchawiczny28,29,30,31, każda z nich ma swoje zalety i wyzwania. Wlew dożylny komórek macierzystych jest utrudniony przez suboptymalne kierowanie się do płuc, uwięzienie w organach niebędących celem, ograniczoną żywotność po wlewie i ryzyko reakcji immunogennych. Dostarczanie do oskrzeli, choć bardziej zlokalizowany, jest ograniczone przez niejednorodne rozmieszczenie komórek, potencjalne zablokowanie dróg oddechowych, reakcje zapalne i wyzwania proceduralne w zwłókniałej architekturze płuc. Podobnie, wlew dotchawiczny, mimo umożliwienia bezpośredniego osadzania w płucach, może prowadzić do niejednorodnego rozproszenia komórek, nieodpowiedniego przenikania do dalszych części płuc, miejscowego podrażnienia i różnic w jednorodności dawki w różnych komorach płuc. Chociaż wszystkie te techniki mają na celu poprawę przeżycia, integracji i skuteczności komórek w regenerującej tkanki płuc, wybór optymalnej techniki zależy od czynników takich jak rodzaj przeszczepianych komórek, stadium zwłóknienia i ogólny stan zdrowia pacjenta.
Mimo wyzwań, wlew dotchawiczny pozostaje jedną z najczęściej stosowanych metod dostarczania komórek bezpośrednio do płuc, szczególnie w kontekście zwłóknienia płuc. W tej technice komórki są wprowadzane do płuc przez kateter wprowadzony do tchawicy32. Następnie komórki są osadzone w przestrzeni pęcherzykowej, gdzie mogą potencjalnie naprawić uszkodzoną tkankę płuc. Ta metoda jest minimalnie in