پتانسیل بالینی سلول های بنیادی پرتوان القایی انسانی: چشم اندازهای سلول های بنیادی پرتوان القایی
تاریخ انتشار: چهارشنبه 22 دی 1395
| امتیاز:
نتایج اخیر در مورد سلول های بنیادی پرتوان القایی تکوین سلول درمانی های اتولوگ برای بیماری های مخرب و بدون نگرانی های اخلاقی مربوط به سلول های بنیادی جنینی را ممکن ساخته است. در ابتدا، سلول هایiPS بوسیله انتقال رتروویروسی ژن های بازبرنامه ریزی کننده به سلول های سوماتیک تولید شدند. برای جلوگیری از اثرات بالقوه ژنوتوکسیک مربوط به ترانسفکشن رتروویروسی، اخیرا رویکردهای انتقال ژنی غیر ویروسی جایگزین ایجاد شده است. قبل از این که کاربرد بالینی درمان های مشتق از سلول های iPS برنامه ریزی شود، باید تضمین شود که بازبرنامه ریزی به پرتوانی با موتاسیون زایی ژنومی یا انحرافات اپی ژنتیکی همراه نبوده است. این ممکن است شامل اثرات مستقیم روش بازبرنامه ریزی یا اثرات off-target همراه با بازبرنامه ریزی یا شرایط کشت باشد. بنابراین، تست های ایمنی دقیق iPSها یا سلول های مشتق از iPSها ضروری است که شامل مطاعات جانوری بلند مدت نیز می شود. این نه تنها شامل جوندگان بلکه گونه های مدل پستاندار بزرگ تر نیز می شود که اجازه ارزیابی ثبات طولانی مدت سلول های پیوند شده، یکپارچه شدن عملکردی به بافت میزبان و رهایی از سلول های iPS تمایز نیافته نیز می شود. تعیین دوزهای سلولی لازم نیز حیاتی است؛ تصور می شود که حداقل یک میلیارد سلول قابل پیوند برای بدست آمدن یک اثر درمانی لازم است. این نیازمند محیط برای کشت بلند مدت in vitro و تقسیمات سلولی وسیع است که خطر تجمع اشتباهات همانندسازی را نیز بالا می برد. در این جا، ما پتانسیل بالینی سلول های iPSانسانی را مرور کردیم و ارزیابی کردیم که مناسب ترین رویکرد برای فائق آمدن یا به حداقل رساندن خطرات مرتبط با به کاربردن سلول درمانی های مشتق از iPSCها چیست.
Cell Biol Toxicol. 2016 Nov 29. [Epub ahead of print]
Clinical potential of human-induced pluripotent stem cells : Perspectives of induced pluripotent stem cells.
Kumar D1, Anand T2, Kues WA3.
Abstract
The recent establishment of induced pluripotent stem (iPS) cells promises the development of autologous cell therapies for degenerative diseases, without the ethical concerns associated with human embryonic stem (ES) cells. Initially, iPS cells were generated by retroviral transduction of somatic cells with core reprogramming genes. To avoid potential genotoxic effects associated with retroviral transfection, more recently, alternative non-viral gene transfer approaches were developed. Before a potential clinical application of iPS cell-derived therapies can be planned, it must be ensured that the reprogramming to pluripotency is not associated with genome mutagenesis or epigenetic aberrations. This may include direct effects of the reprogramming method or "off-target" effects associated with the reprogramming or the culture conditions. Thus, a rigorous safety testing of iPS or iPS-derived cells is imperative, including long-term studies in model animals. This will include not only rodents but also larger mammalian model species to allow for assessing long-term stability of the transplanted cells, functional integration into the host tissue, and freedom from undifferentiated iPS cells. Determination of the necessary cell dose is also critical; it is assumed that a minimum of 1 billion transplantable cells is required to achieve a therapeutic effect. This will request medium to long-term in vitro cultivation and dozens of cell divisions, bearing the risk of accumulating replication errors. Here, we review the clinical potential of human iPS cells and evaluate which are the most suitable approaches to overcome or minimize risks associated with the application of iPS cell-derived cell therapies.
PMID: 27900567