Bu çalışma, periferik sinir rejenerasyonu için deselülerize insan periferik sinir greftleri üretmek amacıyla standartlaştırılmış, alkali destekli bir deselülarizasyon protokolü sunmaktadır. Protokol; donör sinir ön işlemi, kontrollü kimyasal deselülarizasyon ve peristaltik pompa güdümlü bir solüsyon değişim sistemini net bir şekilde tanımlanmış bir iş akışında birleştirerek, yerel ECM mimarisini korurken hücresel ve immünojenik bileşenlerin verimli bir şekilde uzaklaştırılmasını sağlar.
Bu yöntemin temel özelliği, alkali işlemin azaltılmış deterjan maruziyeti ile entegre edilmesidir. Sondell (%3 Triton X-100 ve %4 SDC) ve Hudson yöntemi (sulfobetaine-10, sulfobetaine-16 ve Triton X-200) gibi geleneksel deterjan bazlı protokoller, etkili bir deselülarizasyon sağlamak için uzun süreli ve çok aşamalı deterjan tedavilerine dayanmaktadır9,10. Bu yaklaşımlar hücresel bileşenleri etkili bir şekilde uzaklaştırsa da, uzun süreli deterjan maruziyeti ECM bütünlüğünü bozabilir ve kalıntı deterjan kaynaklı sitotoksisiteye katkıda bulunabilir19,20,21. Buna karşılık, mevcut protokol, SDC maruziyetini sınırlarken hücresel uzaklaştırmayı artırmak için NaOH içermekte, böylece toplam deterjan yükünü azaltmakta ve doğal ECM mimarisinin korunmasını desteklemektedir.
Bu protokolün bir diğer kritik yönü, peristaltik pompa destekli solüsyon değişim sistemidir. Doku üzerinde iç basınç oluşturabilen ve yapısal bozulma riski taşıyan21 perfüzyon tabanlı yaklaşımların aksine, bu sistem bir kromatografi kolonu içerisinde sürekli ve kontrollü solüsyon değişimine olanak tanır. Bu yaklaşımın etkinliği, çok sayıda analitik sonuçla desteklenmiştir. Histolojik analiz ve rezidüel DNA kantifikasyonu, hücresel bileşenlerin verimli bir şekilde uzaklaştırıldığını doğrulamış; SEM analizi ise yerli ECM mimarisinin korunduğunu göstermiştir. Ayrıca, düşük rezidüel SDC seviyeleri ve olumlu sitouyumluluk sonuçları, elde edilen greftin biyouyumluluğunu desteklemiştir. Toplu olarak bu bulgular, protokolün etkili deselülarizasyon ile yapısal koruma arasında bir denge kurduğunu göstermektedir.
Prosedürel değişkenliği minimize etmek ve kontrollü işlem koşullarını sürdürmek için birkaç teknik adım kritik öneme sahiptir. İlk olarak, budama, transfer ve yıkama sırasında sinir segmentinin dikkatli bir şekilde taşınması esastır. Periferik sinir dokusu mekanik olarak kırılgandır; aşırı kompresyon, katlanma veya gerilme, dahili yapıyı bozabilir ve ECM korumasını riske atabilir19,20. Bu nedenle, dokular prosedür boyunca nemli tutulmalı ve nazikçe taşınmalıdır. İkinci olarak, kolon içindeki tekdüze solüsyon değişimi, işlem performansının temel bir belirleyicisidir. Kolon içindeki hava kabarcıkları minimize edilmeli ve doku, kolon duvarına veya filtreye yapışmak yerine solüsyon içinde tamamen daldırılmış ve askıda kalmalıdır. Doku yapışması, düzensiz solüsyon değişimine yol açarak yıkama verimliliğini düşürebilir ve işlem reaktiflerine tutarsız maruziyetten kaynaklanan sonuçlar doğurabilir21,22. Üçüncü olarak, peristaltik pompa güdümlü sistem prosedür boyunca stabil çalışmalıdır. Delipidizasyon, deselülarizasyon ve yıkama için sürekli sirkülasyon gereklidir; bu nedenle, pompa kaynaklı basınç veya titreşim nedeniyle ayrılmaları önlemek için tüm tüp bağlantıları güvenli bir şekilde sabitlenmelidir. Numune geri kazanımı sırasında, kolonun tamamen boşaltılmasından kaçınılmalıdır. Yeterli sıvı hacminin korunması, doku yapışmasını önlemeye yardımcı olur ve toplama sırasında nazik taşımayı kolaylaştırır.
2–3 cm uzunluğundaki sinir segmentleri sırasıyla 1,5, 6 ve 6 saat boyunca IPA, NaOH ve SDC ile işlenmiştir. >3–4 cm uzunluğundaki segmentler sırasıyla 2, 8 ve 8 saat; >4–5 cm uzunluğundaki segmentler ise sırasıyla 2,5, 10 ve 10 saat boyunca işlenmiştir. Böylece işlem süreleri, IPA delipidizasyonu için 1,5 ile 2,5 saat arasında, her bir deselülarizasyon adımı için ise 6 ile 10 saat arasında değişmiştir. Reaktif konsantrasyonları, çözelti hacimleri ve yıkama prosedürleri dahil olmak üzere diğer tüm işlem parametreleri, uzunluk grupları boyunca tutarlı şekilde sürdürülmüştür. Borulama konfigürasyonuna bağlı olarak akış hızı, belirtilen aralıkta ayarlanmış ve her bir işlem süreci boyunca sabit tutulmuştur. Uzunluğa özgü işlem koşulları Tablo 1'de özetlenmiştir. Sinir çapı, kalınlığı, fasiküler yapı veya hücresel ve matriks kompozisyonuna dayalı ayarlamalar sistematik olarak değerlendirilmemiş olup daha fazla araştırma gerektirmektedir23,24. Ölçek büyütme uygulamaları için çok kanallı bir peristaltik pompa sistemi verimliliği artırabilir; ancak homojen bir işlem sağlamak için kanallar arasındaki tutarlı akış koşulları dikkatle doğrulanmalıdır.
Daha fazla optimizasyon için çeşitli hususlar geçerliliğini korumaktadır. Bu protokol genel deterjan maruziyetini önemli ölçimde azaltsa da, SDC halen yer almaktadır ve gelecekteki iyileştirmeler, deselülarizasyon verimliliğini ve ECM korumasını sürdürürken deterjan kullanımını minimize etmeye veya deterjanı değiştirmeye odaklanabilir25,26. Ayrıca, periferik sinir dokusu; fasiküler yapı, çap, kalınlık ve hücresel ile matriks bileşimindeki varyasyonlar nedeniyle doğası gereği standartlaştırılması zor bir dokudur23,24. Büyük ölçekli üretim sırasında, bu farklılıklar, doku yükleme ve akış koşullarındaki varyasyonlarla birlikte lotlar arası değişkenliğe katkıda bulunabilir. Bununla birlikte, mevcut çalışmada donörler arası ve lotlar arası tekrarlanabilirlik sistematik olarak değerlendirilmemiştir. Bu nedenle, uygun doku kabul kriterlerini belirlemek, süreçleri standartlaştırmak ve lot tekrarlanabilirliğini sağlamak için birden fazla donörden alınan dokular ve bağımsız üretim lotları kullanılarak yapılacak daha ileri doğrulamalar gerekli olacaktır.
Ek bir kısıtlama ise greft uzunluğuyla ilgilidir. Rejeneratif performans, greft uzunluğu arttıkça azalır ve bu uzunluğa bağlı kısıtlama, aselüler sinir allogreftlerinde otogreftlere göre daha belirgin olabilir3,27. Aselüler sinir allogreftleri yerleşik canlı Schwann hücrelerinden yoksun olduğundan, aksonal rejenerasyonu desteklemek için konakçı Schwann hücrelerinin göçüne ve proliferasyonuna bağımlıdırlar27. Saheb-Al-Zamani ve ark., uzun aselüler sinir allogreftlerinde görülen sınırlı rejenerasyonun, artan Schwann hücresi senesansı ile ilişkili olduğunu bildirmişlerdir27.
Buna rağmen, önceki bir in vivo çalışma, NaOH tabanlı deselülarize insan sinir greftlerinin 15 mm'lik tavşan siyatik sinir defektinde otogreftlerle karşılaştırılabilir düzeyde fonksiyonel ve yapısal iyileşmeyi desteklediğini göstermiştir28. Contreras ve arkadaşları ayrıca, koyunlarda 70 mm'lik bir peroneal sinir defekti boyunca deselülarize bir sinir allogrefti kullanarak aksonal rejenerasyon ve fonksiyonel iyileşme sağladıklarını kanıtlamışlardır29. Bu çalışmalar, deselülarize sinir greftlerinin rejeneratif potansiyelini desteklemektedir; ancak mevcut protokol kullanılarak hazırlanan greftlerin klinik olarak anlamlı greft uzunlukları boyunca daha fazla değerlendirilmesi gerekmektedir. Otogreftler ayrıca donör sinir mevcudiyeti ile sınırlıdır ve ek bir toplama prosedürü gerektirir, bu da ikinci bir operasyon sahasına ve donör bölge morbiditesine yol açar4. Bu nedenle, yeterli otolog doku mevcut olmadığında veya donör sinir toplama işlemi pratik olmadığında, aselüler sinir allogreftleri klinik olarak anlamlı bir alternatif sağlayabilir.
Özetle, bu protokol, deselülarize periferik sinir greftlerinin hazırlanması için pratik ve uyarlanabilir bir çerçeve sunmaktadır. Azaltılmış deterjan maruziyeti, kontrollü solüsyon değişimi ve süreç standardizasyonuna verilen önem, hem araştırma uygulamalarını hem de periferik sinir rejenerasyonundaki potansiyel translasyonel kullanımı desteklemektedir. Gelecekteki çalışmalar; deterjansız yaklaşımların daha fazla geliştirilmesine, sistem ölçeklenebilirliğine ve rejeneratif performansın kapsamlı in vivo değerlendirmesine odaklanmalıdır.