Son yıllarda, yenilikçi terapötik tedavilere olan talebin artması, translasyonel tıp alanında önemli çabalara ve kaynak yatırımlarına yol açmıştır1. Hücre bazlı ürünler, hücre kaynağı, üretim süreci (izolasyon, genişleme veya genetik modifikasyon) ve hücresel olmayan takviyeler (enzimler, büyüme faktörleri, kültür takviyeleri ve antibiyotikler) tarafından belirlenen risklerle ilişkilidir ve bu risk faktörleri spesifik terapötik endikasyona bağlıdır. Nihai ürünün kalitesi, güvenliği ve etkinliği, yukarıda belirtilen unsurlardan derinden etkilenebilir2. Kök hücre tedavisi biyogüvenlik ilkelerine bağlı kalmayı gerektirir; Hücre kültüründe hayvansal kaynaklı ürünlerle patojenik bulaşmanın potansiyel riskleri sorunlu olabilir ve üretime dahil edilen herhangi bir ürünün kapsamlı bir şekilde test edilmesi esastır3.
İnsan adipoz türevi kök hücreleri (hASK'ler) izole etmek için kullanılan geleneksel yöntem, kollajenaz ile gerçekleştirilen enzimatik bir sindirimi ve ardından santrifüjleme yoluyla yıkama adımlarını içerir4. Enzimatik izolasyon genellikle hücre verimi ve canlılığı açısından diğer mekanik tekniklerden daha verimli olarak kabul edilirken, kollajenaz gibi kullanılan hayvan kaynaklı bileşenlerin ABD Gıda ve İlaç İdaresi tarafından minimum düzeyde manipüle edilmesinden daha fazlası olduğu düşünülmektedir. Bu, immün reaksiyonlar veya hastalık bulaşma riskinin önemli ölçüde arttığı anlamına gelir, böylece hASC tedavisinin klinik ortamlara çevrilmesi sınırlandırılır 5,6.
Tripsin bazlı sindirim, ASC'leri izole etmek için başka bir enzimatik protokoldür. Tripsin konsantrasyonu, santrifüjleme hızı ve inkübasyon süresi açısından küçük değişikliklerle farklı teknikler tanımlanmıştır. Ne yazık ki, bu yöntem iyi tanımlanmamıştır ve literatürde, özellikle mekanik izolasyon protokolleri7 ile karşılaştırma eksikliği vardır. Bununla birlikte, yaklaşımın çevrilebilirliği açısından, tripsin aynı kollajenaz dezavantajlarına sahiptir.
ASC'leri elde etmek için mekanik kuvvetlere dayanan ve enzim ilavesi olmayan alternatif izolasyon yöntemleri, yağ dokusu parçalarının yüksek hızlı santrifüjlenmesini (800 x g veya 1.280 x g, 15 dakika) içerir. Daha sonra, pelet bir kırmızı kan hücresi lizis tamponu (5 dakika) ile inkübe edilir, ardından kültür ortamında yeniden süspansiyondan önce 600 x g'de başka bir santrifüjleme adımı izlenir. İlk günlerde eksplant yöntemlerine kıyasla daha fazla sayıda hücre izole edilmesine rağmen, önceki bir çalışma, kültür8'in ikinci haftasından sonra daha düşük veya hiç proliferasyon göstermediğini göstermiştir.
Bunun yanı sıra, hücre kültürü için bir büyüme faktörü takviyesi olarak kullanılan fetal sığır serumu (FBS) gibi ksenojenik eklenmiş ortamlarla daha fazla manipülasyon, immün reaktivite riskinin artması ve konakçı hastanın viral, bakteriyel veya prion enfeksiyonlarına maruz kalma riski ile ilişkilidir 9,10. İmmün reaksiyonlar ve ürtiker form döküntü gelişimi, FBS11 ile üretilen birkaç doz mezenkimal kök hücre alan bireylerde zaten tanımlanmıştır. Ayrıca, FBS, nihai ürün kalitesi12 üzerinde bir etkisi olabilecek partiden partiye değişkenliğe tabidir.
İyi üretim uygulamaları (GMP) kılavuzlarına uygun olarak, enzimatik doku ayrışmasından kaçınılmalı ve FBS, ksenojenik içermeyen takviyelerle değiştirilmelidir. Bu adımlar, daha güvenilir ve tekrarlanabilir protokollerle birlikte, hücre tedavisinin uygulanmasını desteklemek için gereklidir 3,13.
Bu bağlamda, insan trombosit lizatı (hPL), hücre içermeyen, protein içeren, büyüme faktörü bakımından zenginleştirilmiş bir takviye olduğu için FBS'nin yerine önerilmiş ve daha önce klinik sınıf hücre bazlı ürünler arasında in vitro hücre kültürü ve genleşme14,15 için bir büyüme ortamı katkısı olarak tanıtılmıştır. hPL, insan kaynaklı bir ürün olduğundan, klinik uygulamalara yönelik hASC'lerin in vitro kültürü sırasında FBS'nin yerine sıklıkla kullanılır, böylece FBS çevrilebilirliği ile ilgili immünolojik reaksiyonlar ve enfeksiyonlarla ilgili sorunları azaltır15,16.
Daha yüksek üretim maliyetlerine rağmen, FBS ile karşılaştırıldığında, hPL'nin birçok hücre tipi için hücre canlılığını desteklediği, proliferasyonu arttırdığı, yaşlanmayı geciktirdiği, genomik stabiliteyi sağladığı ve geç hücre pasajlarında bile hücresel immünofenotipi koruduğu gösterilmiştir; tüm bu unsurlar bu kültüre geçişi desteklemektedir ek11.
Bu çalışmanın amacı, klasik FBS kültürlü hASC'lere kıyasla hücre fizyolojisini ve kök özelliklerini değiştirmeden, hASC'leri tam bir hayvansız yöntemle izole etmek ve kültürlemek için standartlaştırılmış bir protokol geliştirmekti (Şekil 1).