СУБСТРАТЫ БИОМАТЕРИАЛА ДЛЯ КЛОНАЛЬНОЙ ЭКСПАНСИИ ГЕННОЙ ИНЖЕНЕРИИ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК
Важным потенциальным клиническим применением стволовых клеток является использование в клеточной заместительной терапии для ингибирования генетических расстройств. Используя вирусный вектор трансдукции, стволовые клетки могут воздействовать in vitro на коррекцию генетических аберраций или недостатков. При трансплантации пациентам такие клетки могли бы восстановить нормальную функцию ткани. Так как сайты вирусного вектора инверсии широко случайны в распределении, то высок риск неопластических трансформации отдельных трансдуцированных клонов. Этот риск может, по-видимому, быть защитой конструкции вирусного вектора. В качестве альтернативы, этап предварительного отбора клонов, не скрывающих вредоносных инсерций, с последующей тщательной доклинической оценкой этих клонов на животных, может минимизировать риск. Ex vivo распространение предварительно отобранных клонов может быть достигнуто в биореакторе, сделанном из подхлдящих биоматериалов, производимых достаточным количеством клеток, прививаемых пациенту.
БИОМАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЦИИ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК
Пластичность эмбриональных стволовых клеток (ЕSC) представлена вошедшей в поговорку «палкой о двух концах» за ее использование в клиническом применении. Хотя чисто желательным свойством является представление огромного репертуара дифференциации, еще существует риск онкогенности. Недифференцируемые клетки, сохраняющие плюрипотентность, дают начало опухолям, известными как тератомы. Следовательно, это опасность любой терапевтической стратегии, использующей стволовой клеточно-основной подход, гарантирующий полную и необратимую дифференциацию стволовых клеток в желаемые предшественники или окончательную цель типа клеток. Это может быть осуществлено поддержкой соответствующими трофическими факторами в средней культуре, или доставкой их от каркаса контролируемым способом. (Рис.6.9)
|
|
|
Были развиты различные технологии включения функции доставки лекарств в карскас. Протеины, пептиды или плазмиды ДНК могут быть погруженными в микросферы и беспорядочно рассредоточиваться в макропористый полимерный каркас, или они могут быть инкапсулированы в нити перед формированием волокнистого каркаса. Этот подход, основанный на биоматериалах, обеспечивающий локальную и непрерывную доставку факторов роста, мог быть особенно ценен для развития обсемененных эмбриональными клетками каркасов in vivo. Механические свойства каркаса или культуральная поверхность может также оказывать значительное влияние на дифференциацию засеянных стволовых клеток. К оказываемой силе тяги на субстрат многие зрелые типы клеток, такие как эпителиальные клетки, фибробласты, миоциты и нейроны чувствуют жесткость субстрата и показывают отличия морфологии и связывающих характеристик. Эта механочувствительность была недавно расширена до дифференциации мезенхимальных стволовых клеток (MSC). При культивировании в агаровом геле с увеличением плотности сшивки человеческие МSC дифференцируются в нейрональных, мышечных или костных предшественников в соответствии с жесткостью матрикса, приблеженного к мозговой, мышечной или костной ткани соответственно. Учение о первостепенной важности эластичности матрикса в диктовании участи
 |
стволовых клеток также предлагает интересный подход влияния биоматериала на дифференциацию стволовых клеток. (рис. 6.10 А и В)
|
|
|
БИОМАТЕРИАЛЫ КАК КЛЕТОЧНЫЕ НОСИТЕЛИ
ДЛЯ ДОСТАВКИ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК IN VIVO
Потеря имплантированных клеток может возникнуть в результате цитотоксичности или повреждения клеток при объединении клеток в ткань хозяина, которая представляет собой значительную проблему современных подходов тканевой регенерации. Место травмы или больные органы часто представляют собой агрессивную среду для укрепления и населения их здоровыми клетками в связи с повышенным иммунологическим наблюдением и высокой концентрацией цитокинов воспаления в этих местах. Поэтому дополнительная роль каркасов тканевой инженерии в изоляции клеток от иммунной системы организма-хозяина, избегая необходимый для этого жесткий иммуносупрессивный режим, способствующий выживанию трансплантатов. Были обнаружены биоматериалы, основанные на альгинате, для иммунопротекции инкапсулированных клеток, и предварительные исследования продемонстрировали их возможное использование в качестве транспорта для доставки стволовых клеток. Объединение в иммунномодуляторные молекулы в биоматериальные конструкции может стать решением проблемы иммунноотторжения.
|
|
|
Дата добавления: 2020-12-12; просмотров: 54; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!