Biološke značajke mezenhimskih matičnih stanica umnoženih in vitro u mediju s lizatom ljudskih trombocita [Biological properties of mesenchymal stem cells expanded in vitro in medium with human platelet lysate]

Škifić, Marijana (2019) Biološke značajke mezenhimskih matičnih stanica umnoženih in vitro u mediju s lizatom ljudskih trombocita [Biological properties of mesenchymal stem cells expanded in vitro in medium with human platelet lysate]. PhD thesis, Sveučilište u Zagrebu.

PDF Download (16MB)

Abstract

Mesenchymal stem cells (MSC) are nonhematopoietic multipotent cells that can differentiate into tissues of mesodermal origin. Due to their ability to induce immunological tolerance in the recipient, MSC have been utilized in the treatment of various hematological and immuneand inflammation-mediated diseases. The clinical application of MSC implies prior in vitro expansion that usually includes use of fetal bovine serum (FBS) which is associated with a risk of transmitting infectious agents and immunizing events. Furthermore, the varied tissue sources, methodologies of cell preparations and culture conditions used by different MSC research and clinical groups resulted in ambiguities and inconsistencies in this field. Aim of this study was to evaluate the effect of platelet lysate (PL) on biological properties of MSC expanded in vitro in comparison to the FBS culture condition. The results showed that the cells cultured in different conditions had comparable imunophenotype, clonogenic potential and differentiation capacity. However, MSC growth was significantly enhanced in the presence of PL, which was demonstrated by higher number of cumulative population doublings (CPDs) and shorter population doubling time (PDT). Furthermore, MSCs cultured in the presence of PL were able to cause a 66.9% reduction of mitogen-induced lymphocyte proliferation. Chromosome aberrations observed in the PL condition were transient and did not have selective advantage in the culture system. In conclusion, this research confirmed that substitution of FBS in the MSC expansion media with PL would enable the yield of clinically relevant numbers of MSC within shorter time period and improve safety and quality of the cell products.

Abstract in Croatian

Mezenhimske matične stanice (MMS) su nekrvotvorne multipotentne stanice koje imaju svojstvo samoobnavljanja i sposobnost diferencijacije u tkiva mezenhimskog podrijetla. Zahvaljujući svojim imunomodulatornim svojstvima, imunoprivilegiranosti te parakrinom djelovanju, MMS su do danas najviše korištene u liječenju hematoloških stanja i raznih poremećaja imunološkog sustava. Klinička primjena MMS zahtijeva njihovo prethodno umnažanje u kulturi in vitro. Protokoli različitih istraživačkih i kliničkih skupina razlikuju se u pogledu tkivnih izvora i metoda izolacije MMS, te uzgojnih uvjeta in vitro, što otežava interpretaciju i usporedbu rezultata. Cilj rada bio je istražiti utjecaj lizata trombocita (LT) na biološke značajke MMS tijekom uzgoja in vitro, te ih usporediti sa značajkama stanica uzgajanih u prisustvu tradicionalno korištenog fetalnog goveđeg seruma (FBS) čija primjena u staničnim pripravcima predstavlja opasnost prijenosa uzročnika bolesti i imunizacije primatelja. Rezultati su pokazali da stanice uzgajane u prisustvu LT i FBS ispoljavaju imunofenotip karakterističan za MMS te imaju usporediv klonogeni potencijal i diferencijacijski kapacitet. Istovremeno, kinetika rasta MMS je značajno veća u prisutvu LT, što se očituje u većem broju udvostručenja stanične populacije u kraćem vremenu. Koncentracija LT u uzgojnom mediju također je utjecala na kinetiku rasta te je rast stanica u svim ciklusima presađivanja bio statistički značajno bolji u mediju s 10% LT u odnosu na uvjet s 5% LT. Stanice umnožene u prisustvu 10% LT zadržavaju imunomodulatorna svojstva te inhibiraju proliferaciju mitogenom aktiviranih limfocita za prosječno 66,9%. Stanice kod kojih su utvrđene kromosomske promjene tijekom uzgoja u mediju s LT nisu imale selektivnu prednost i nisu se održale u kulturi. Zaključno, ovo istraživanje potvrđuje da bi zamjena FBS-a s LT u mediju za uzgoj MMS in vitro omogućila dobivanje klinički značajnog broja MMS u kraćem vremenu uz istovremeno očuvanje svih funkcijskih značajki stanica. Istovremeno, ovo istraživanje čini osnovu za razvoj kliničkog protokola umnažanja MMS u mediju s LT cime bi se doprinijelo sigurnosti i kvaliteti staničnih pripravaka. Optimizacija uzgojnih uvjeta opisana u ovom istraživanju dodatni je doprinos standardizaciji metoda i uvjeta uzgoja MMS in vitro i napretku u ovom znanstveno-kliničkom području.

Actions (login required)

View Item

Downloads