به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، سلول درمانی (ACT) چشم انداز درمان سرطان و بیماری‌های عفونی را از طریق استفاده تحقیقاتی از سلول‌های T گیرنده آنتی ژن کایمریک (CAR-Ts)، لنفوسیت‌های نفوذ کننده به تومور (TILs) و سلول‌های T ویژه ویروسی (VSTs) تغییر داده است. در حالی که این درمان‌ها نشان‌دهنده پیشرفت‌های درمانی هستند، زیر مجموعه‌هایی از بیماران وجود دارند که به محصولات ACT اتولوگ پاسخ نمی‌دهند. این اغلب به دلیل اختلال در عملکرد سلول‌های T بیمار یا "تناسب اندام" در نتیجه درمان‌های قبلی و سن است و می‌تواند توسط پروتکل‌های ساخت پیچیده تشدید شود. 

کشف، تولید و خصوصیات iPSCها
در سال 2006، شینیا یاماناکا با برنامه ریزی مجدد موفقیت آمیز سلول‌های سوماتیک ماوس و انسان در iPSCها، پیشرفت علمی انقلابی را به وجود آورد. چنین برنامه‌ریزی مجدد در ابتدا با معرفی ترکیبی از چهار فاکتور رونویسی برنامه‌ریزی مجدد، یعنی Oct 3/4، Klf4، Sox2 و c-Myc، که به عنوان «عوامل OKSM-Yamanaka» در فیبروبلاست‌های انسان بالغ شناخته می‌شوند، به دست آمد. iPSCهای حاصل از نظر مورفولوژی، سرعت تکثیر، آنتی ژن‌های سطحی، بیان ژن، پروفایل‌های اپی ژنتیکی ژن‌های مرتبط با پرتوانی، فعالیت تلومراز و توانایی آن‌ها برای تمایز به انواع سلول‌های سه‌گانه شباهت‌های مشخصی به سلول‌های بنیادی جنینی انسانی (ESCs) نشان دادند. لایه‌های جوانه در شرایط آزمایشگاهی و تشکیل تراتوم در داخل بدن مشاهده شد. این پیشرفت امکان برنامه ریزی مجدد سلول‌های تمایز یافته را به حالت پرتوان فراهم کرد و نگرانی‌های اخلاقی مرتبط با اشتقاق ESC های مشتق شده از توده سلولی داخلی بلاستوسیست را دور زد. مطالعات بعدی نشان داد که Klf4 و c-Myc را می‌توان با فاکتورهای رونویسی L-Myc ، Nanog و Lin28  برای برنامه ریزی مجدد کارآمد سلول‌های سوماتیک انسان جایگزین کرد. تصور می‌شود که روش‌های حذف استفاده از c-Myc و Lin28 خطر نئوپلاستیک مرتبط با برنامه‌ریزی مجدد iPSC را کاهش می‌دهند. iPSC ها را می‌توان با موفقیت از طیف وسیعی از سلول‌های سوماتیک از جمله خون بند ناف، فیبروبلاست های پوستی و سلول‌های تک هسته‌ای خون محیطی (PBMCs) تولید کرد. استفاده از iPSCها با پتانسیل آن‌ها برای تمایز به انواع سلولی، برای مدل‌سازی بیماری، غربالگری دارو و بازسازی بافت بسیار ارزشمند است و راه‌های جدیدی را در پزشکی احیاکننده و درمان‌های شخصی باز کرده است.

روش‌های تمایز سلولی iPSC به NK
مشابه سلول‌های T، سلول‌های NK را نیز می‌توان با موفقیت از iPSCها مشتق کرد، و این فرآیند قبلا بررسی شده است. تولید اولیه HSC مشابه پروتکل‌های سلول T است که در آن سلول‌های استرومایی موش مانند M2-10B4/S17 و تولید اسپین EB استفاده شده است. برخلاف سلول‌های T، تمایز به سلول‌های NK نیازی به سیگنال‌دهی Notch ندارد، اما در عوض به کوکتل‌های سیتوکین خاص و رده‌های سلولی استرومایی مغز استخوان موش مانند AFT024 و EL08-1D2 نیاز دارد. به موازات آن، پروتکل‌های cGMP برای تمایز سلول‌های NK برای کاربردهای بالینی ایجاد شده‌اند که سلول‌های استرومایی مشتق از سرم و موش را حذف می‌کنند. سپس گسترش قوی سلول NK با استفاده از IL-2 اگزوژن و APCهای مهندسی شده IL-21 متصل به غشاء 41BB به دست می‌آید. IL-21 متصل به غشاء می‌تواند سلول‌های NK را تا 60 برابر گسترش دهد و نسبت به IL-15 متصل به غشاء برتری دارد. فنوتیپ بیان نشانگرهای سلول NK بالغ (CD56، CD16، CD94)، گیرنده‌های فعال کننده NK (NKG2D)، (DNAM-1)، گیرنده‌های سیتوتوکسیک NK (NKp46)، NKp44، (KIRs) و لیگاندهای مرگ سلولی (FasL، TRAIL) را نشان می‌دهد. سلول‌های NK مشتق از iPSC سمیت سلولی را از طریق سیتوکین/کموکاین، گیرنده مرگ و مکانیسم‌های سمیت سلولی وابسته به آنتی بادی (ADCC) نشان می‌دهند.

برنامه ریزی مجدد PBMC
بهینه‌سازی کارایی برنامه‌ریزی مجدد در ابتدا در فیبروبلاست‌ها انجام شد که سلول‌های چسبنده با ظرفیت تکثیر طولانی‌مدت بالا هستند، یعنی ویژگی‌هایی که به برنامه‌ریزی مجدد کمک می‌کنند. در حالی که کارایی تا حد زیادی به روش برنامه‌ریزی مجدد مورد استفاده بستگی دارد، فیبروبلاست‌ها متوسط راندمان برنامه‌ریزی مجدد > 0.01٪ (محدوده، 0.0002٪ -> 10٪) را نشان داده‌اند. PBMC های کامل یا سلول‌های B جدا شده، سلول‌های CD34+ و سلول‌های T می‌توانند به عنوان جمعیت‌های مختلط یا مستقل دوباره برنامه ریزی شوند. برنامه ریزی مجدد PBMC ها نسبت به فیبروبلاست‌ها کارایی کمتری دارد، که تا حدی به این دلیل است که آن‌ها کشت‌های سلولی معلق هستند و بنابراین در برابر از دست دادن سلول در طول محیط‌های مکرر آسیب پذیر هستند. تغییرات مورد نیاز در طول برنامه ریزی مجدد نشان داده شده است که کاشت سریال PBMC های مشتق شده از خون بند ناف بر روی صفحات پوشش داده شده با ویترونکتین با سانتریفیوژ، از دست دادن سلول را به حداقل می‌رساند و بازده iPSC را افزایش می‌دهد.
با تمرکز بر PBMC ها، سلول‌های T قبل از برنامه ریزی مجدد iPSC نیاز به بررسی خاصی از وضعیت تمایز خود دارند. برای افزایش کارایی برنامه‌ریزی مجدد، مطالعات نشان داده‌اند که فعال‌سازی سلول T با استفاده از روش‌هایی مانند آنتی‌بادی‌های CD3/CD28 متصل به صفحه/محلول، Phytohaemagglutin (PHA) و DynabeadsTM حیاتی است. علاوه بر این، سلول‌های T دارای طیفی از حالت‌های تمایز هستند، از جمله زیر مجموعه‌های T ساده (Tn)، حافظه مرکزی (Tcm)، تأثیرگذار (Te) و پایانه (Tte)، با از دست دادن تدریجی پتانسیل تکثیر.

چالش‌های بالقوه و چالش‌های سلول درمانی مبتنی بر iPSC
مهم است که پیچیدگی و چالش‌های تولید درمان‌های مبتنی بر iPSC را در مقابل درمان‌های سلولی آلوژنیک، اتولوگ کلاسیک و مشتق از اهداکننده سالم سنجید. ساخت درمان‌های سلولی مبتنی بر iPSC پرهزینه/طولانی است و زمان درمان در محیط اتولوگ را کوتاه نمی‌کند. iPSCها در تنظیمات آلوژنیک به دلیل توانایی آن‌ها در تولید دسته سلولی چندگانه از خطوط سلولی منفرد iPSC نوید بیشتری دارند. با این حال، آیا اشتقاق سلول‌درمانی از iPSCها می‌تواند سلول‌های عملکردی برتری تولید کند تا واقعاً استفاده از آن‌ها را به عنوان درمان‌های اتولوگ توجیه کند؟
تولید درمان‌های سلولی NK کلاسیک چالش برانگیز است. درمان‌های سلول‌های NK از NKs از خون محیطی/بند ناف استفاده می‌کنند، جایی که نسبت سلول‌های NK در 10-20٪ کم است و برای به دست آوردن دوزهای بالینی نیاز به گسترش ex vivo دارد. علیرغم توانایی گسترش این جمعیت سلولی، بازده سلولی برای دوزهای متعدد بیمار کافی نیست. Moreso، تولید NK-CAR با چندین ویرایش ژن، همانطور که در بالا مورد بحث قرار گرفت، تعدادی از چالش‌های فنی را معرفی می‌کند. یعنی، راندمان انتقال سلول‌های NK اولیه و منبسط شده می‌تواند بسیار متغیر و کم باشد. اگرچه استفاده از رده‌های سلولی NK مانند NK-92 می‌تواند بر برخی از این چالش‌های انتقال و گسترش سلولی در شرایط آزمایشگاهی غلبه کند، اما برای ایمنی، آن‌ها نیاز به تابش قبل از انفوزیون دارند، که گسترش/تداوم in vivo را محدود می‌کند و پاسخ‌های بالینی پایین‌تر باقی می‌ماند. در این تنظیمات، استخراج درمان‌های سلول NK از iPSCها مزایای بسیاری را ارائه می‌کند. توسعه تولیدات ساده بدون فیدر بیگانه زایی، به طور مداوم سلول‌های NK را از iPSC ها با عملکردی قابل مقایسه با سلول‌های NK کلاسیک تولید می‌کند. این، همراه با ویژگی‌های کلونال iPSCها و سازگاری آن‌ها با ویرایش ژن، راه‌حلی زیبا برای تولید استاندارد درمان‌های سلول NK مشتق شده از iPSC ارائه می‌کند. کارآزمایی‌های بالینی زیادی برای ارزیابی ایمنی و اثربخشی درمان‌های سلول NK با ویرایش چندگانه، در حال انجام است که پتانسیل بالینی آن‌ها را نشان می‌دهد.
پایان مطلب/.