فارماکوکینتیک عوامل ترشحی طبیعی ومهندسی شده منتقله با سلول های استرومایی مزانشیمی

سلول درمانی گذرا گروه دارویی درحال ظهوری است که نیاز به روش های جدید برای نظارت بر دارو در طول استفاده دارد . سلولهای بنیادی مزانشیمی ( MSC) انسانی سلول هایی آزمایش شده از نظر بالینی برای درمان های سلولی گذرا هستند که به طور طبیعی عواملی ضد التهابی برای کاهش بیماری های سیستم ایمنی ترشح می کنند. سلول های بنیادی مزانشیمی با اثبات این فرضیه که به جای توزیع زیستی سلول ها به تنهایی عوامل ترشحی را پس از پیوند سلول آزاد می کند، استفاده شده و می توانند یک ابزار نظارتی جایگزین برای درک مواجهه یک بافت با سلولهای مزانشیمی باشند. با مقایسه پیوندپذیری سلولی و غلظت سرمی عوامل مترشحه آزاد شده از پیوند، ما تفاوت های واضحی را بین فارماکوکینتیک سلول های بنیادی مزانشیمی و عوامل ترشحی آنها مشاهده کردیم. کشف اثرات پروتئین های ترشحی طبیعی یا مهندسی شده ، مسیرهای ترشحی فعال سلولی و مکانیزم های تخلیص جنبه های جدیدی را آشکار ساخته که بر مواجهه سیستمیک میزبان با عوامل مترشحه ازیک درمان سلولی تاثیر می گذارد. ما اثبات می کنیم که  بررسی ترکیبی استراتژی های انتقال سلولی و فارماکوکینتیک مولکولی می تواند یک مدل قابل پیش بینی برای نتایج پیوند سلولهای بنیادی مزانشیمی و درمان های سلولی گذرای بالقوه دیگر فراهم کند.

PLoS One. 2014 Feb 21;9(2):e89882. doi: 10.1371/journal.pone.0089882. eCollection 2014.

Pharmacokinetics of natural and engineered secreted factors delivered by mesenchymal stromal cells.

Elman JS¹, Murray RM¹, Wang F¹, Shen K¹, Gao S¹, Conway KE², Yarmush ML³, Tannous BA², Weissleder R⁴, Parekkadan B⁵.

Abstract

Transient cell therapy is an emerging drug class that requires new approaches for pharmacological monitoring during use. Human mesenchymal stem cells (MSCs) are a clinically-tested transient cell therapeutic that naturally secrete anti-inflammatory factors to attenuate immune-mediated diseases. MSCs were used as a proof-of-concept with the hypothesis that measuring the release of secreted factors after cell transplantation, rather than the bio distribution of the cells alone, would be an alternative monitoring tool to understand the exposure of a subject to MSCs. By comparing cellular engraftment and the associated serum concentration of secreted factors released from the graft, we observed clear differences between the pharmacokinetics of MSCs and their secreted factors. Exploration of the effects of natural or engineered secreted proteins, active cellular secretion pathways, and clearance mechanisms revealed novel aspects that affect the systemic exposure of the host to secreted factors from a cellular therapeutic. We assert that a combined consideration of cell delivery strategies and molecular pharmacokinetics can provide a more predictive model for outcomes of MSC transplantation and potentially other transient cell therapeutics.

PMID: 24587097