Новости

Dec 05, 2023

Стволовая клетка

Трансдукция сигнала и таргетная терапия

Сигнальная трансдукция и таргетная терапия, том 7, Номер статьи: 272 (2022) Цитировать эту статью

29 тысяч доступов

48 цитат

52 Альтметрика

Подробности о метриках

Последние достижения в области технологии стволовых клеток открывают новые двери для пациентов, страдающих заболеваниями и расстройствами, которые еще предстоит лечить. Терапия на основе стволовых клеток, включая плюрипотентные стволовые клетки человека (чПСК) и мультипотентные мезенхимальные стволовые клетки (МСК), недавно стала ключевым игроком в регенеративной медицине. hPSC определяются как самообновляющиеся типы клеток, обладающие способностью дифференцироваться в различные клеточные фенотипы человеческого организма, включая три зародышевых листка. По данным Международного общества клеточной и генной терапии (ISCT), МСК представляют собой мультипотентные клетки-предшественники, обладающие способностью к самообновлению (ограниченной in vitro) и потенциалом дифференцировки в мезенхимальные линии. В этом обзоре представлена ​​обновленная информация о недавних клинических применениях с использованием hPSC или MSC, полученных из костного мозга (BM), жировой ткани (AT) или пуповины (UC) для лечения заболеваний человека, включая неврологические расстройства, легочные дисфункции, метаболические нарушения. /заболевания эндокринной системы, репродуктивные расстройства, ожоги кожи и сердечно-сосудистые заболевания. Кроме того, мы обсуждаем наш собственный опыт клинических испытаний таргетной терапии с использованием МСК в клинических условиях, а также предлагаем и обсуждаем концепцию происхождения МСК в тканях и то, как происхождение МСК может способствовать роли МСК в последующих приложениях, с конечной целью облегчения трансляционные исследования регенеративной медицины в клиническое применение. Обсуждаемые здесь механизмы подтверждают предложенную гипотезу о том, что BM-МСК являются потенциально хорошими кандидатами для лечения травм головного и спинного мозга, AT-МСК являются потенциально хорошими кандидатами для лечения репродуктивных расстройств и регенерации кожи, а UC-МСК являются потенциально хорошими кандидатами для лечения заболеваний легких. и лечение острого респираторного дистресс-синдрома.

Успешное одобрение иммунотерапии рака в США и терапии на основе мезенхимальных стволовых клеток (МСК) в Европе превратило колесо регенеративной медицины в важнейший метод лечения.1,2,3 Клеточная терапия, особенно стволовыми клетками, открывает новые возможности. надежда на пациентов, страдающих неизлечимыми заболеваниями, когда подходы к лечению сосредоточены на лечении заболевания, а не на его лечении. Терапия на основе стволовых клеток является важной отраслью регенеративной медицины, конечной целью которой является улучшение механизма восстановления организма посредством стимуляции, модуляции и регулирования популяции эндогенных стволовых клеток и/или пополнения пула клеток для поддержания гомеостаза и регенерации тканей.4 Поскольку было введено определение стволовых клеток с их уникальными свойствами самообновления и дифференцировки, они были подвергнуты многочисленным фундаментальным исследованиям и клиническим исследованиям и определены как потенциальные терапевтические агенты. Поскольку основная задача регенеративной медицины связана с регенерацией тканей и заменой клеток, а для достижения этих целей использовались различные типы стволовых клеток, включая плюрипотентные стволовые клетки человека (hPSC), мультипотентные стволовые клетки и клетки-предшественники.5 Однако Появление частных и недоказанных клиник, заявляющих об эффективности терапии стволовыми клетками как «магических клеток», вызвало широко разрекламированную обеспокоенность по поводу безопасности терапии стволовыми клетками. Самый примечательный случай связан с инъекцией популяции клеток, полученной из фракционированного липоаспирата, в глаза трем пациентам с диагнозом дегенерация желтого пятна, что привело к потере зрения у этих пациентов.6 Таким образом, регенеративная медицина продолжает прогрессировать и развиваться, а также очищать глаза. миф о «волшебных» клетках, в этом обзоре представлен краткий обзор терапии на основе стволовых клеток для лечения заболеваний человека.

Терапия стволовыми клетками — это новый терапевтический подход, который использует уникальные свойства стволовых клеток, включая самообновление и дифференцировку, для регенерации поврежденных клеток и тканей в организме человека или замены этих клеток новыми, здоровыми и полностью функциональными клетками путем доставки экзогенных клеток. Стволовые клетки для клеточной терапии могут быть (1) аутологичными, также известными как терапия «сам-сам», подход с использованием собственных клеток пациента, и (2) аллогенные источники, в которых используются клетки из здоровый донор для лечения.8 Термин «стволовые клетки» впервые был использован выдающимся немецким биологом Эрнстом Геккелем для описания свойств оплодотворенной яйцеклетки давать начало всем клеткам организма в 1868 году.9 История терапии стволовыми клетками началась в 1888 году. , когда определение стволовой клетки было впервые предложено двумя немецкими зоологами Теодором Генрихом Бовери и Валентином Хеккером,9 которые намеревались идентифицировать отдельную популяцию клеток в эмбрионе, способную дифференцироваться в более специализированные клетки (рис. 1а). В 1902 году исследования, проведенные гистологом Францем Эрнстом Кристианом Нойманом, который занимался исследованиями костного мозга, и Александром Александровичем Максимовым, продемонстрировали наличие общих клеток-предшественников, которые дают начало зрелым клеткам крови - процесс, также известный как кроветворение.10 В этом исследовании Максимов предложил концепцию полибластов, которые Эрнст Геккель позже назвал стволовыми клетками на основании их пролиферации и дифференцировки.11 Максимов описал гемопоэтическую популяцию, представленную в костном мозге. В 1939 году в первом сообщении о болезни была описана трансплантация человеческого костного мозга пациенту с диагнозом апластическая анемия. Двадцать лет спустя, в 1958 году, первая трансплантация стволовых клеток была проведена французским онкологом Джорджем Мэте для лечения шести исследователей-ядерщиков, случайно подвергшихся воздействию радиоактивных веществ при трансплантации костного мозга.12 Другое исследование Джорджа Мэте, проведенное в 1963 году, пролило свет на научные данные. сообщество, так как он успешно провел трансплантацию костного мозга больному лейкемией. Первая аллогенная трансплантация гемопоэтических стволовых клеток (ТГСК) была впервые проведена доктором Э. Донналлом Томасом в 1957 году. трансплантация костного мозга в то время. В 1969 году доктор Э. Донналл Томас провел первую трансплантацию костного мозга в США, хотя успех аллогенного лечения оставался исключительным. В 1972 году был открыт циклоспорин (иммуносупрессивный препарат),14 о первых успехах аллогенной трансплантации при апластической анемии и остром миелолейкозе сообщалось у 16-летней девочки.15 С 1960-х по 1970-е годы серия работ, проведенных Френденштейном и его коллегами на аспиратах костного мозга, продемонстрировала взаимосвязь между остеогенной дифференцировкой и незначительной субпопуляцией клеток, происходящих из костного мозга.16 Позже было доказано, что эти клетки отличаются от гематопоэтической популяции и способны быстро пролиферировать по мере адгезивные клетки в сосудах для тканевых культур. Еще одним важным прорывом команды Френденштейна стало открытие того, что эти клетки могут образовывать колониеобразующую единицу, когда костный мозг высевают в виде суспензионной культуры с последующей дифференцировкой в ​​остеобласты, адипоциты и хондроциты. Это позволяет предположить, что эти клетки наделяют способностью пролиферировать и дифференцироваться в различные типы клеток.17 В 1991 году, в сочетании с открытием эмбриональных стволовых клеток человека (чЭСК), которые будут обсуждаться в следующем разделе, появился термин «мезенхимальные стволовые клетки», ранее известный как стромальные стволовые клетки или «остеогенные» стволовые клетки. , был впервые придуман Капланом и широко используется до сих пор.18 Начиная с трансплантации костного мозга 60 лет назад, путь терапии стволовыми клетками развивался на протяжении многих лет, чтобы стать новым терапевтическим средством регенеративной медицины для лечения многочисленных неизлечимых заболеваний, которые будут быть рассмотрены и обсуждены в этом обзоре, включая неврологические расстройства, легочные дисфункции, метаболические/эндокринные заболевания, репродуктивные расстройства, ожоги кожи и сердечно-сосудистые заболевания).