Kök hücre tedavisi - Stem-cell therapy

Kök hücre tedavisi , bir hastalığı veya durumu tedavi etmek veya önlemek için kök hücrelerin kullanılmasıdır. 2016 itibariyle, kök hücre kullanan tek yerleşik tedavi, hematopoietik kök hücre naklidir . Bu genellikle bir kemik iliği nakli şeklini alır , ancak hücreler göbek kordonu kanından da elde edilebilir . Kök hücreler için çeşitli kaynaklar geliştirmenin yanı sıra , diyabet ve kalp hastalığı gibi nörodejeneratif hastalıklar ve durumlar için kök hücre tedavileri uygulamak için araştırmalar devam etmektedir .

Kök hücre tedavisi, bilim adamlarının embriyonik kök hücreleri izole etme ve kültürleme yeteneği, somatik hücre nükleer transferi kullanarak kök hücreler oluşturma ve indüklenmiş pluripotent kök hücreler oluşturmak için teknikleri kullanmaları gibi gelişmelerin ardından tartışmalı hale geldi . Bu tartışma genellikle kürtaj politikaları ve insan klonlama ile ilgilidir . Ek olarak, saklanan göbek kordon kanının nakline dayalı tedavileri pazarlama çabaları tartışmalıdır.

Tıbbi kullanımlar

30 yılı aşkın bir süredir hematopoietik kök hücre nakli (HSCT), lösemi ve lenfoma gibi rahatsızlıkları olan insanları tedavi etmek için kullanılmaktadır ; bu, kök hücre tedavisinin yaygın olarak uygulanan tek şeklidir. Kemoterapi sırasında , büyüyen hücrelerin çoğu sitotoksik ajanlar tarafından öldürülür . Ancak bu ajanlar, lösemi veya neoplastik hücreler ile kemik iliği içindeki hematopoietik kök hücreler arasında ayrım yapamaz . Bu, kök hücre naklinin tersine çevirmeye çalıştığı geleneksel kemoterapi stratejilerinin yan etkisidir; Bir donörün sağlıklı kemik iliği, tedavi sırasında konakçının vücudunda kaybolan hücrelerin yerine işlevsel kök hücreleri yeniden verir. Nakledilen hücreler ayrıca kanser hücrelerini öldürmeye yardımcı olan bir bağışıklık tepkisi oluşturur; bu süreç çok ileri gidebilir, ancak bu tedavinin en ciddi yan etkisi olan graft vs host hastalığına yol açar .

Prochymal adı verilen başka bir kök hücre tedavisi, steroidlere yanıt vermeyen çocuklarda akut graft-vs-host hastalığının tedavisi için 2012 yılında Kanada'da şartlı olarak onaylandı. Bir olan allojenik kök tedavisi göre mezenkimal kök hücrelerinin yetişkin donörlerinin kemik iliğinden elde edilen (MSC). MSC'ler kemik iliğinden saflaştırılır, kültürlenir ve tek bir donörden elde edilen 10.000 doza kadar paketlenir. Dozlar, ihtiyaç duyulana kadar donmuş halde saklanır.

FDA, kan ve immünolojik hastalıkların tedavisi için göbek kordonu kanından elde edilen beş hematopoietik kök hücre ürününü onayladı.

2014 yılında Avrupa İlaç Ajansı , gözdeki yanıklar nedeniyle ciddi limbal kök hücre eksikliği olan kişiler için limbal kök hücrelerin onaylanmasını önerdi .

Araştırma

Kök hücre tedavisinin umut verici olduğu veya ortaya çıktığı hastalıklar ve durumlar

Kök hücreler çeşitli nedenlerle incelenmektedir. İlaç yapmak için kök hücrelerden salınan moleküller ve eksozomlar da inceleniyor. Hücrelerin kendi işlevlerine ek olarak, kök hücre sekretomu olarak bilinen kök hücreler tarafından üretilen parakrin çözünür faktörlerin , kök hücre temelli tedavilerin dejeneratif , otoimmün ve inflamatuar hastalıklardaki etkilerine aracılık ettiği başka bir mekanizma olduğu bulunmuştur. .

Kök hücre genişlemesi

Araştırma veya tedavi uygulamaları için kullanılmak üzere çok sayıda yüksek kaliteli kök hücreye ihtiyaç vardır. Bu nedenle, kök hücre potansiyelini kaybetmeden in vitro olarak dokuya özgü kök hücrelerin saf popülasyonlarını üreten kültür sistemlerinin geliştirilmesi gerekmektedir . Bu amaçla iki ana yaklaşım benimsenmiştir: iki boyutlu ve üç boyutlu hücre kültürü.

İki boyutlu hücre kültürü, son kırk yıldır dünya çapında binlerce laboratuvarda rutin olarak gerçekleştirilmektedir. İki boyutlu platformlarda, hücreler tipik olarak bazal tarafta katı, sert düz bir yüzeye ve apikal yüzeyde sıvıya maruz bırakılır. Böyle iki boyutlu bir katı substratta yaşamak, hayatta kalan hücreler için dramatik bir adaptasyon gerektirir, çünkü her hücre tipine özgü olan ve hücre metabolizmasını değiştirebilen ve işlevselliğini azaltabilen hücre dışı matristen yoksundurlar.

Üç boyutlu hücre kültürü sistemleri, kök hücreler için doğal üç boyutlu hücre dışı matrislerine (ECM) benzeyen biyo-benzeyen bir mikro-ortam oluşturabilir. Gelişmiş biyomalzemeler, son yıllarda üç boyutlu hücre kültürü sistemlerine önemli ölçüde katkıda bulunmuştur ve kök hücre çoğalmasını ve kontrollü farklılaşmayı iyileştirmek için daha benzersiz ve karmaşık biyomalzemeler önerilmiştir. Bunlar arasında nano yapılı biyomalzemeler özellikle ilgi çekicidir çünkü yüksek yüzey-hacim oranı avantajına sahiptirler ve nano ölçekte doğal ECM'nin fiziksel ve biyolojik özelliklerini taklit ederler.

Uygulamalar

nörodejenerasyon

Kök hücrelerin Parkinson hastalığı , Amyotrofik lateral skleroz ve Alzheimer hastalığı gibi hayvan modellerinde beyin dejenerasyonu üzerindeki etkileri üzerine araştırmalar yapılmıştır . Multipl skleroz ile ilgili ön çalışmalar yapılmıştır ve bir 2020 faz 2 denemesi, sahte tedavi alanlara kıyasla mezenkimal kök hücre ile tedavi edilen hastalarda önemli ölçüde iyileştirilmiş sonuçlar bulmuştur. Ocak 2021'de FDA, ileri düzey Parkinson hastalığı olan kişilerde kayıp beyin hücrelerini restore etmek için araştırma amaçlı bir kök hücre tedavisi için ilk klinik denemeyi onayladı.

Sağlıklı yetişkin beyinleri , genel kök hücre sayılarını korumak için bölünen veya progenitör hücreler haline gelen nöral kök hücreler içerir . Sağlıklı yetişkin laboratuvar hayvanlarında, progenitör hücreler beyin içinde göç eder ve öncelikle koku alma ( koku alma duyusu) için nöron popülasyonlarını koruma işlevi görür . Endojen nöral kök hücrelerin farmakolojik aktivasyonunun , nörolojik bozukluğun yetişkin sıçan modellerinde nöroproteksiyon ve davranışsal iyileşmeyi indüklediği bildirilmiştir .

Beyin ve omurilik yaralanması

İnme ve travmatik beyin hasarı , beyindeki nöronların ve oligodendrositlerin kaybıyla karakterize hücre ölümüne yol açar . Omurilik yaralanması vakalarında kök hücrelerin kullanımına ilişkin klinik ve hayvan çalışmaları yapılmıştır .

kırılganlık sendromu

Yaşlanma zayıflığı olan 60 yaş ve üstü bireyler üzerinde yapılan küçük ölçekli bir çalışma, sağlıklı genç donörlerden alınan MSC'lerle intravenöz tedaviden sonra, fiziksel performans ölçümlerinde önemli gelişmeler olduğunu gösterdi.

Kalp

Kök hücreler, ciddi kalp hastalığı olan kişilerde incelenir . Tarafından iş Bodo-Eckehard Strauer olgusal çelişkilerin yüzlerce belirleyerek küçümsenmeyecek. Yetişkin kök hücre tedavisinin güvenli ve etkili olduğunu bildiren birkaç klinik çalışma arasında, yalnızca birkaç çalışmadan gerçek fayda kanıtı bildirilmiştir. Bazı ön klinik deneyler, kemik iliği kök hücre tedavisinin kullanılmasının ardından kalp fonksiyonunda yalnızca mütevazı gelişmeler sağladı .

Miyokard enfarktüsünün tedavisi için kök hücre tedavisi genellikle otolog kemik iliği kök hücrelerini kullanır, ancak adipozdan türetilen kök hücreler gibi diğer yetişkin kök hücre türleri de kullanılabilir.

Olası kurtarma mekanizmaları şunları içerir:

  • Kalp kası hücrelerinin üretilmesi
  • Hasarlı kalp dokusunu yeniden doldurmak için yeni kan damarlarının büyümesinin uyarılması
  • Büyüme faktörlerinin salgılanması
eleştiriler

2013 yılında, ventriküler fonksiyon üzerine otolog kemik iliği kök hücreleriyle ilgili çalışmaların "yüzlerce" tutarsızlık içerdiği bulundu. Eleştirmenler, 48 rapordan sadece beş temel araştırmanın kullanılmış gibi göründüğünü ve birçok durumda bunların rastgele mi yoksa yalnızca gözlemsel kabul edene karşı reddeden mi olduklarının, aynı denemenin raporları arasında çelişkili olduğunu bildiriyor. Özdeş temel özelliklere ve nihai sonuçlara ilişkin bir çift rapor, sırasıyla 578 hastalı randomize bir çalışma ve 391 denekli gözlemsel bir çalışma olarak iki yayında sunuldu. Diğer raporlar, insan alt kümelerinde (imkansız) negatif standart sapmalar gerektiriyordu veya kesirli denekler, negatif NYHA sınıfları içeriyordu. Genel olarak, denemelerde, hastanenin laboratuvarında işlenen kök hücre sayısından çok daha fazla sayıda insanın denemelerde kök hücre aldığı bildirildi. 2012'de rapor edilmeden kapatılan bir üniversite soruşturması, Temmuz 2013'te yeniden açıldı.

2014 yılında, kalp hastalığı için kemik iliği kök hücrelerinin kullanıldığı kök hücre tedavisine ilişkin bir meta-analiz , yayınlanmış klinik araştırma raporlarında tutarsızlıklar ortaya çıkardı, bu sayede daha fazla tutarsızlık içeren çalışmalar, etki boyutlarında bir artış gösterdi. 12 randomize çalışmanın denek içi verilerine dayanan başka bir meta-analiz, kök hücre tedavisinin majör advers olaylar veya kalp fonksiyonu ölçümlerinde artış gibi birincil sonlanım noktalarında herhangi bir önemli faydasını bulamadı ve hiçbir fayda olmadığı sonucuna vardı.

Randomize, çift kör, plasebo kontrollü bir deneme tasarımı kullanan TIME denemesi, miyokard enfarktüsü geçiren kişilerde "kemik iliği mononükleer hücre uygulamasının 2 yıl boyunca LV fonksiyonunun iyileşmesini iyileştirmediği" sonucuna varmıştır. Buna göre, Almanya ve Norveç'teki 10 tıp merkezinde yürütülen BOOST-2 denemesi, deneme sonucunun "STEMI ve orta derecede azaltılmış LVEF'li hastalarda çekirdekli BMC'lerin kullanımını desteklemediğini" bildirdi. Ayrıca, deneme ayrıca başka herhangi bir ikincil MRG son noktalarını karşılamadı ve bu da intrakoroner kemik iliği kök hücre tedavisinin işlevsel veya klinik bir fayda sağlamadığı sonucuna yol açtı.

Kan hücresi oluşumu

İnsan bağışıklık hücresi repertuarının özgüllüğü, insan vücudunun kendisini hızla adapte olan antijenlere karşı savunmasını sağlar. Bununla birlikte, bağışıklık sistemi, hastalığın patogenezi üzerine bozulmaya karşı savunmasızdır ve genel savunmada oynadığı kritik rol nedeniyle, bozulması genellikle bir bütün olarak organizma için ölümcüldür. Hematopoietik hücre hastalıkları, hematopatoloji olarak bilinen bir patoloji alt uzmanlığı aracılığıyla teşhis edilir ve sınıflandırılır . Bağışıklık hücrelerinin özgüllüğü, yabancı antijenlerin tanınmasına izin vererek, bağışıklık hastalığının tedavisinde daha fazla zorluklara neden olur. Başarılı transplantasyon tedavileri için donör ve alıcı arasında aynı eşleşmeler yapılmalıdır, ancak birinci derece akrabalar arasında bile eşleşmeler nadirdir. Hem hematopoietik yetişkin kök hücreleri hem de embriyonik kök hücreleri kullanan araştırmalar, bu rahatsızlıkların çoğu için olası mekanizmalar ve tedavi yöntemleri hakkında fikir verdi.

Tamamen olgun insan kırmızı kan hücreleri , kırmızı kan hücrelerinin öncüleri olan hematopoietik kök hücreler (HSC'ler) tarafından ex vivo olarak üretilebilir . Bu süreçte, HSC'ler stromal hücrelerle birlikte büyütülür ve kırmızı kan hücresi büyümesinin doğal bölgesi olan kemik iliği koşullarını taklit eden bir ortam yaratır. Bir büyüme faktörü olan eritropoietin eklenir ve kök hücreleri kırmızı kan hücrelerine terminal farklılaşmasını tamamlamaya ikna eder. Bu teknikle ilgili daha fazla araştırma, gen tedavisi, kan transfüzyonu ve topikal tıp için potansiyel faydalara sahip olmalıdır.

Büyüyen dişler

2004 yılında, King's College London'daki bilim adamları, farelerde tam bir diş geliştirmenin bir yolunu keşfettiler ve laboratuvarda bağımsız olarak biyomühendislik dişleri büyütmeyi başardılar. Araştırmacılar, diş rejenerasyon teknolojisinin insanlarda canlı diş büyütmek için kullanılabileceğinden emin .

Teoride, hastadan alınan kök hücreler, diş etlerine implante edildiğinde yeni bir dişe yol açacak ve üç haftadan fazla bir süre içinde büyümesi beklenen bir diş tomurcuğuna dönüştürülerek laboratuvarda koaksiyel hale getirilebilir. Çene kemiği ile kaynaşacak ve sinirleri ve kan damarlarını onunla bağlantı kurmaya teşvik eden kimyasalları serbest bırakacaktır. Süreç, insanların orijinal yetişkin dişlerini çıkardıklarında olanlara benzer. Bununla birlikte, kök hücrelerin gelecekte eksik dişlerin yerine konması için bir seçim olabilmesi için birçok zorluk devam etmektedir.

Koklear saç hücresi yeniden büyümesi

Heller, embriyonik kök hücrelerin kullanımıyla koklea kılı hücrelerinin yeniden büyütülmesinde başarı bildirdi .

İşitme rejenerasyonu ve rejeneratif tıbbı inceleyen bir 2019 incelemesinde, kök hücre kaynaklı otik progenitörler, işitmeyi büyük ölçüde iyileştirme potansiyeline sahiptir.

Körlük ve görme bozukluğu

2003'ten beri araştırmacılar, görmeyi geri kazanmak için kornea kök hücrelerini hasarlı gözlere başarıyla naklettiler. "Ekip tarafından kullanılan retinal hücre tabakaları, bazı insanların sakıncalı bulduğu kürtajlı fetüslerden toplanıyor." Bu tabakalar hasarlı kornea üzerine nakledildiğinde , kök hücreler yenilenen onarımı uyarır ve sonunda görüşü geri kazanır. Araştırmacılar zaman son böyle geliştirme, Haziran 2005'te yapıldı Kraliçe Victoria Hastanesi ait Sussex , İngiltere aynı tekniği kullanarak kırk kişinin görme geri başardık. Sheraz Daya liderliğindeki grup, hastadan, bir akrabadan hatta bir kadavradan elde edilen yetişkin kök hücreleri başarıyla kullanmayı başardı . Diğer deneme turları devam ediyor.

Pankreas beta hücreleri

Olan kişiler Tip 1 diyabet işlevini kaybetmek insülin üreten beta hücrelerinin pankreas içinde. Son deneylerde, bilim adamları laboratuvarda beta hücrelerine dönüşmek için embriyonik kök hücreyi ikna edebildiler. Teoride, beta hücresi başarılı bir şekilde nakledilirse, diyabetik bir hastada arızalı olanları değiştirebileceklerdir.

Hastanın dizine enjekte edilen mezenkimal kök hücreler
Hastanın dizine enjekte edilen mezenkimal kök hücreler

Ortopedi

Yetişkin kök hücrelerden türetilen mezenkimal kök hücrelerin (MSC'ler) kullanımı , diğerleri arasında kemik ve kas travması, kıkırdak onarımı, osteoartrit , intervertebral disk cerrahisi, rotator manşet cerrahisi ve kas-iskelet sistemi rahatsızlıklarında potansiyel ortopedik uygulamalar için ön araştırma aşamasındadır . MSC'lerin kullanımına yönelik diğer ortopedik araştırma alanları arasında doku mühendisliği ve rejeneratif tıp bulunur .

Yara iyileşmesi

Kök hücreler, insan dokularının büyümesini teşvik etmek için de kullanılabilir. Bir yetişkinde, yaralı doku çoğunlukla ciltte düzensiz kollajen yapısı, saç foliküllerinin kaybı ve düzensiz damar yapısı ile karakterize olan skar dokusu ile değiştirilir . Yaralı fetal doku durumunda ise, yaralı doku, kök hücrelerin aktivitesi ile normal doku ile değiştirilir. Yetişkinlerde doku rejenerasyonu için olası bir yöntem, yetişkin kök hücre "tohumlarını" bir yara yatağındaki bir doku yatağı "toprağı" içine yerleştirmek ve kök hücrelerin doku yatak hücrelerinde farklılaşmayı uyarmasına izin vermektir. Bu yöntem, yetişkin yara dokusu oluşumundan ziyade fetal yara iyileşmesine daha çok benzeyen yenileyici bir tepki ortaya çıkarır. Araştırmacılar hala yenilenmeye elverişli "toprak" dokusunun farklı yönlerini araştırıyorlar. Kök hücrelerin genel iyileştirme yetenekleri nedeniyle, cilt kanseri gibi kutanöz yaraların tedavisi için ilgi kazanmıştır .

HIV/AIDS

Bağışıklık sisteminin HIV tarafından yok edilmesi, periferik kan ve lenfoid dokulardaki CD4+ T hücrelerinin kaybından kaynaklanır. CD4+ hücrelerine viral girişe, en yaygınları CCR5 ve CXCR4 olan bir hücresel kemokin reseptörü ile etkileşim aracılık eder . Sonraki viral replikasyon, hücresel gen ekspresyon süreçleri gerektirdiğinden, aktifleştirilmiş CD4+ hücreleri, üretken HIV enfeksiyonunun birincil hedefleridir. Son zamanlarda bilim adamları, otolog, gen modifiyeli (HIV-1'e dirençli) hematopoietik kök ve progenitör hücrelerin (GM- transplantasyonu yoluyla hastalığa dirençli bir bağışıklık sisteminin oluşturulmasına dayanan HIV-1/AIDS tedavisine yönelik alternatif bir yaklaşımı araştırıyorlar. HSPC).

Klinik denemeler

Rejeneratif tedavi modelleri

Kök hücrelerin beş ana mekanizma yoluyla onarıma aracılık ettiği düşünülmektedir: 1) bir anti-inflamatuar etki sağlamak, 2) hasarlı dokulara yönelmek ve doku büyümesi için gerekli olan endotelyal progenitör hücreler gibi diğer hücreleri toplamak , 3) doku yeniden şekillenmesini desteklemek aşırı skar oluşumu, 4) apoptozu inhibe etme ve 5) kemik, kıkırdak, tendon ve bağ dokusuna farklılaşma.

Hasarlı bölgelere kan akışını daha da zenginleştirmek ve sonuç olarak doku rejenerasyonunu desteklemek için, kök hücre nakli ile birlikte trombositten zengin plazma kullanılabilir. Bazı kök hücre popülasyonlarının etkinliği, verme yönteminden de etkilenebilir; örneğin, kemiği yenilemek için, kök hücreler genellikle, fonksiyonel kemik üretimi için gerekli mineralleri ürettikleri bir iskeleye sokulur.

Kök hücrelerin, yüzeylerinde bulunan nispeten düşük sayıda MHC molekülü nedeniyle düşük bir immünojenisiteye sahip oldukları da gösterilmiştir. Ek olarak, bağışıklık tepkisini değiştiren ve yeni dokunun toleransını artıran kemokinler salgıladıkları bulunmuştur. Bu, allojenik tedavilerin yüksek bir reddetme riski olmadan gerçekleştirilmesine izin verir .

İlaç keşfi ve biyomedikal araştırma

Yönlendirilmiş farklılaşma yoluyla kültürde fonksiyonel yetişkin dokularını süresiz olarak büyütme yeteneği, ilaç araştırmaları için yeni fırsatlar yaratır. Araştırmacılar, in vivo çalışmalar yapmadan önce in vitro olası etkileşimleri incelemek için farklılaşmış hücre dizilerini büyütebilir ve ardından her hücre tipinde yeni ilaçları test edebilir . Bu, türe özgü etkileşim olasılıkları nedeniyle veterinerlik araştırmalarında kullanılacak ilaçların geliştirilmesinde kritik öneme sahiptir. Umut, bu hücre dizilerinin araştırma amaçlı kullanıma hazır bulundurulmasının, kullanılan araştırma hayvanlarına olan ihtiyacı azaltacağıdır, çünkü in vitro insan dokusu üzerindeki etkiler , hayvan test aşamasından önce normalde bilinmeyen bilgiler sağlayacaktır.

Uyarılmış pluripotent kök hücrelerin (iPSC) ortaya çıkmasıyla, nesli tükenmekte olan düşük üretim hayvanlarında kullanılan tedaviler keşfedilmekte ve yaratılmaktadır. Araştırmacılar, sınırlı olan embriyoları veya yumurtaları hasat etmek yerine, mezenkimal kök hücreleri daha kolay bir şekilde çıkarabilir ve invaziv olmayan teknikler nedeniyle hayvanın tehlikesini büyük ölçüde azaltabilir. Bu, sınırlı yumurtaların yalnızca üreme amacıyla kullanılmasına izin verir.

koruma

Koruma çabalarında kullanılmak üzere kök hücreler araştırılmaktadır. Spermatogonial kök hücreler bir sıçandan toplandı ve bir fare konağına yerleştirildi ve canlı yavrular üretme kabiliyetine sahip tamamen olgun sperm üretildi. Şu anda, donör spermatogonial kök hücrelerinin yerleştirilmesi için uygun konakçıları bulmak için araştırmalar devam etmektedir. Bu, korumacılar için uygun bir seçenek haline gelirse, cinsel olgunluğa erişmeden ölen yüksek genetik kaliteli bireylerden sperm üretilebilir ve aksi takdirde kaybedilecek olan bir çizgi korunur.

Kök hücre kaynakları

Rejeneratif tedavi amaçlı çoğu kök hücre genellikle ya hastanın kemik iliğinden ya da yağ dokusundan izole edilir . Mezenkimal kök hücreler, kemik, kıkırdak, tendon ve bağların yanı sıra kas, nöral ve diğer progenitör dokuları oluşturan hücrelere farklılaşabilir. Bu dokuları etkileyen hastalıkların tedavisinde çalışılan ana kök hücre tipi olmuştur. Hasarlı dokuya nakledilen kök hücre sayısı tedavinin etkinliğini değiştirebilir. Buna göre, örneğin kemik iliği aspiratlarından elde edilen kök hücreler, milyonlarca hücreye genişletilmek üzere özel laboratuvarlarda kültürlenir. Yağdan türetilen doku da kullanımdan önce işleme gerektirse de, yağdan türetilen kök hücreler için kültürleme metodolojisi, kemik iliğinden türetilen hücreler için olduğu kadar kapsamlı değildir. Kemik, kıkırdak, bağ ve tendon onarımı için kemik iliği kaynaklı kök hücrelerin tercih edildiği düşünülürken, diğerleri daha az zorlayıcı toplama tekniklerinin ve yağdan türetilen kök hücre fraksiyonlarında zaten mevcut olan çok hücreli mikro ortamın daha az zorlayıcı olduğuna inanmaktadır. sonuncusu otolog transplantasyon için tercih edilen kaynaktır.

Deride ve dermiste bulunan kök hücreler de dahil olmak üzere yeni mezenkimal kök hücre kaynakları araştırılmaktadır, bunlar hayvan için minimum riskle hasat edilebilme kolaylığı nedeniyle ilgi çekmektedir. Hematopoietik kök hücrelerin de kan dolaşımında seyahat ettiği ve yine çok invaziv olmayan bir hasat tekniği ile diğer mezenkimal kök hücrelerle eşit farklılaştırma yeteneğine sahip olduğu keşfedilmiştir.

Ekstra embriyonik mezenkimal kök hücrelerin kullanımına daha yakın bir ilgi olmuştur. Farklı hayvanların göbek kordonu, yumurta sarısı kesesi ve plasentasında bulunan kök hücrelerin farklılaşma yeteneklerini incelemek için araştırmalar devam etmektedir. Bu kök hücrelerin, endodermal ve ektodermal orijinli dokuları daha kolay oluşturma yeteneği de dahil olmak üzere, yetişkin emsallerinden daha fazla ayırt edici yeteneğe sahip olduğu düşünülmektedir.

Embriyonik kök hücre hatları

İnsan embriyonik kök hücrelerinin kullanımı konusunda yaygın bir tartışma var . Bu tartışma öncelikle , genellikle blastosistin yok edilmesini gerektiren yeni embriyonik kök hücre dizileri türetmek için kullanılan teknikleri hedefler . Araştırmalarda insan embriyonik kök hücrelerinin kullanılmasına karşı çıkmak genellikle felsefi, ahlaki veya dini itirazlara dayanır. İnsan embriyosunun yok edilmesini içermeyen başka kök hücre araştırmaları da vardır ve bu tür araştırmalar yetişkin kök hücreleri, amniyotik kök hücreleri ve uyarılmış pluripotent kök hücreleri içerir.

23 Ocak 2009'da ABD Gıda ve İlaç İdaresi , insanlar üzerinde embriyonik kök hücre temelli bir tedavinin ilk klinik denemesinin başlatılması için Geron Corporation'a izin verdi . Deneme , akut omurilik yaralanması olan kişilerde embriyonik kök hücre türevi oligodendrosit progenitör hücreleri olan GRNOPC1 ilacını değerlendirmeyi amaçladı . Şirketin "mevcut sermaye kıtlığı ve belirsiz ekonomik koşullar ortamında" tedavilere odaklanabilmesi için Kasım 2011'de denemeye son verildi. 2013 yılında biyoteknoloji ve rejeneratif tıp şirketi BioTime ( AMEXBTX ), klinik deneyi yeniden başlatmak amacıyla Geron'un kök hücre varlıklarını bir hisse senedi işleminde satın aldı.

Mezenkimal stromal hücreler (MSC'ler)

Bilim adamları, MSC'lerin, çözüldükten sonraki birkaç saat içinde hemen transfüze edildiklerinde, hücre büyümesinin log fazında olan (taze) MSC'lere kıyasla, azalmış fonksiyon gösterebileceğini veya hastalıkların tedavisinde azalmış etkinlik gösterebileceğini bildirmiştir, bu nedenle kriyoprezerve edilmiş MSC'ler, log içine geri getirilmelidir. uygulamadan önce in vitro kültürde hücre büyümesinin fazı. MSC'lerin yeniden kültürlenmesi, hücrelerin donma ve çözülme sırasında aldığı şoktan kurtulmaya yardımcı olacaktır. Çözüldükten hemen sonra dondurularak saklanan ürünü kullanan çeşitli MSC klinik denemeleri, taze MSC'lerin kullanıldığı klinik denemelere kıyasla başarısız olmuştur.

Veteriner

Atlar, köpekler ve kediler üzerinde yürütülen araştırmalar, veteriner hekimlikte kök hücre tedavilerinin geliştirilmesine fayda sağlayabilir ve miyokard enfarktüsü , felç, tendon ve bağ hasarı, osteoartrit , osteokondroz ve kas distrofisi gibi çok çeşitli yaralanmaları ve hastalıkları hedefleyebilir. hem büyük hayvanlarda hem de insanlarda. Hücre temelli terapötiklerin araştırılması genellikle insan tıbbi ihtiyaçlarını yansıtırken, yarış atlarındaki belirli yaralanmaların yüksek derecede sıklığı ve ciddiyeti, veteriner hekimliği bu yeni rejeneratif yaklaşımın ön saflarına yerleştirmiştir. Refakatçi hayvanlar, insan hastalığını yakından taklit eden klinik olarak ilgili modeller olarak hizmet edebilir.

Kök hücre kaynakları

Bir doku rejenerasyonu aracı olarak kök hücre tedavisinin veterinerlik uygulamaları, büyük ölçüde yetişkinlerden türetilen mezenkimal kök hücrelerin kemik, kıkırdak, bağ ve/veya tendonları etkileyen yaralanmaları veya kusurları olan hayvanları tedavi etmek için kullanılmasıyla başlayan araştırmalarla şekillenmiştir . Tedaviler için kullanılan iki ana kök hücre kategorisi vardır: aynı tür içindeki genetik olarak farklı bir donörden elde edilen allojenik kök hücreler ve çeşitli tedavilerde kullanılmadan önce hastadan elde edilen otolog mezenkimal kök hücreler. Üçüncü bir kategori, ksenojenik kök hücreler veya farklı türlerden türetilen kök hücreler, öncelikle araştırma amacıyla, özellikle insan tedavileri için kullanılır.

Kemik onarımı

Kemik, normalde kırıkları ve diğer yaygın yaralanmaları onarmak için yeterli olan benzersiz ve iyi belgelenmiş bir doğal iyileşme sürecine sahiptir. Şiddetli travma nedeniyle yanlış hizalanmış kırıklar ve ayrıca kemik kanserinin tümör rezeksiyonları gibi tedaviler, yalnızca doğal sürece bırakılırsa uygunsuz iyileşmeye eğilimlidir. Doğal ve yapay bileşenlerden oluşan iskeleler, mezenkimal kök hücrelerle tohumlanır ve kusurun içine yerleştirilir. İskelenin yerleştirilmesinden sonraki dört hafta içinde yeni oluşan kemik eski kemikle bütünleşmeye başlar ve 32 hafta içinde tam kaynama sağlanır. Kemik kırıklarının tedavisi için hücre bazlı terapötiklerin kullanımını tam olarak karakterize etmek için daha ileri çalışmalar gereklidir.

Kök hücreler, dejeneratif kemik hastalıklarını tedavi etmek için kullanılmıştır. Legg-Calve-Perthes hastalığı olan köpekler için normalde önerilen tedavi, dejenerasyon ilerledikten sonra femur başının alınmasıdır. Son zamanlarda, mezenkimal kök hücreler, sadece kemik rejenerasyonunda değil, aynı zamanda ağrı azaltmada da başarı ile femur başına doğrudan enjekte edilmiştir.

Bağ ve tendon onarımı

Bağ yaralanması, tendon yaralanması, osteoartrit , osteokondroz ve sub-kondral kemik kistleri için otolog kök hücre bazlı tedaviler , 2003'ten beri Amerika Birleşik Devletleri'nde ve 2006'dan beri Birleşik Krallık'ta atları tedavi etmek için veteriner hekimler için ticari olarak mevcuttur. Köpeklerde tendon yaralanması, bağ yaralanması ve osteoartrit için otolog kök hücre bazlı tedaviler 2005'ten beri Amerika Birleşik Devletleri'ndeki veteriner hekimler için mevcuttur. 3000'den fazla özel şahıs atı ve köpeği otolog yağdan türetilen kök hücrelerle tedavi edilmiştir. Bu tedavilerin etkinliği, kalça ve dirsek osteoartriti olan köpekler ve tendon hasarı olan atlar için çift kör klinik deneylerde gösterilmiştir.

Yarış atları özellikle tendon ve bağ yaralanmalarına eğilimlidir. Konvansiyonel tedaviler, atın tam işlev potansiyeline geri döndürülmesinde çok başarısızdır. Geleneksel tedaviler tarafından yönlendirilen doğal iyileşme, esnekliği ve tam eklem hareketini azaltan fibröz skar dokusu oluşumuna yol açar. Geleneksel tedaviler, çok sayıda atın tam aktiviteye dönmesini engelledi ve ayrıca yaralı tendonun sert doğası nedeniyle yüksek oranda yeniden yaralanma insidansına sahiptir. Hem kemik iliği hem de yağdan elde edilen kök hücrelerin doğal mekanik uyaranla birlikte tanıtılması, tendon dokusunun yenilenmesini teşvik etti. Doğal hareket, yaralanmamış tendonlarda bulunan doğal hizalama ile yeni liflerin ve tendositlerin hizalanmasını destekledi. Kök hücre tedavisi, yalnızca daha fazla atın tam göreve dönmesine izin vermekle kalmadı, aynı zamanda üç yıllık bir süre içinde yeniden yaralanma oranını da büyük ölçüde azalttı.

Tendon onarımında embriyonik kök hücrelerin kullanımı da uygulanmıştır. Embriyonik kök hücrelerin tendonda daha iyi bir hayatta kalma oranına sahip olduğu ve hasarlı tendonun tüm alanlarına ulaşmak için daha iyi göç etme yetenekleri olduğu gösterildi. Genel onarım kalitesi de daha iyi tendon mimarisi ve kollajen oluşumu ile daha yüksekti. Ayrıca üç aylık deney süresi boyunca tümör oluşumu görülmedi. Embriyonik kök hücrelerin kullanımıyla ilişkili uzun vadeli etkinlik ve riskleri incelemek için uzun vadeli çalışmaların yapılması gerekmektedir. Küçük hayvanlarda da benzer sonuçlar bulunmuştur.

Ortak onarım

Osteoartrit, hem hayvanlarda hem de insanlarda eklem ağrısının ana nedenidir. Atlar ve köpekler en sık artritten etkilenir. Doğal kıkırdak yenilenmesi çok sınırlıdır. Uzun süreli tedavi için en iyi hücre tipini ve yöntemini bulmak için farklı mezenkimal kök hücre türleri ve diğer katkı maddeleri halen araştırılmaktadır.

Adipoz kaynaklı mezenkimal hücreler, invaziv olmayan hasat nedeniyle şu anda osteoartritin kök hücre tedavisinde en sık kullanılanlardır. Bu, daha kolay klinik kullanım için geliştirilmiş, yakın zamanda geliştirilmiş, invaziv olmayan bir tekniktir. Bu tedaviyi alan köpekler eklemlerinde daha fazla esneklik ve daha az ağrı gösterdi.

Kas onarımları

Kök hücreler, köpeklerde miyokard enfarktüsünden sonra kalpteki iyileşmeyi iyileştirmek için başarıyla kullanılmıştır. Adipoz ve kemik iliği kaynaklı kök hücreler çıkarıldı ve kalbe enjekte edilmeden önce bir kalp hücresi kaderine indüklendi. Kök hücrelerin uygulanmasından dört hafta sonra kalbin gelişmiş kontraktiliteye ve hasarlı alanda bir azalmaya sahip olduğu bulundu.

Kalp kusurlarında doku rejenerasyonunu indüklemek için kök hücrelerin üzerine "tohumlandığı" gözenekli bir maddeden yapılmış bir yama için farklı bir deneme yapılıyor. Doku yenilendi ve yama kalp dokusuna iyi bir şekilde dahil edildi. Bunun kısmen gelişmiş anjiyogenez ve inflamasyonun azalmasına bağlı olduğu düşünülmektedir. Kardiyomiyositlerin mezenkimal kök hücrelerden üretilmesine rağmen, kontraktil görünmüyorlardı. Nakilden önce hücrelerde kardiyak bir kaderi indükleyen diğer tedaviler, kontraktil kalp dokusu yaratmada daha başarılı oldu.

Avrupa nTRACK araştırma projesi gibi son araştırmalar, multimodal nanopartiküllerin kas rejenerasyon tedavisinde kök hücreyi yapısal ve işlevsel olarak izleyebildiğini göstermeyi amaçlamaktadır. Buradaki fikir, kök hücreleri, alım, işlevsellik ve güvenlik için tamamen karakterize edilmiş altın nano parçacıklarla etiketlemektir. Etiketli kök hücreler, yaralı bir kasa enjekte edilecek ve görüntüleme sistemleri kullanılarak izlenecektir. Ancak, sistemin hala laboratuvar ölçeğinde gösterilmesi gerekiyor.

Sinir sistemi onarımları

Omurilik yaralanmaları, veteriner hastanelerine en sık getirilen travmalardan biridir. Omurga yaralanmaları travmadan sonra iki şekilde meydana gelir: birincil mekanik hasar ve travmayı takip eden günlerde iltihaplanma ve skar oluşumu gibi ikincil süreçler. İkincil hasar yanıtında yer alan bu hücreler, yara oluşumunu destekleyen ve hücresel yenilenmeyi engelleyen faktörleri salgılar. Bir nöral hücre kaderine neden olan mezenkimal kök hücreler, gözenekli bir iskeleye yüklenir ve daha sonra yaralanma bölgesine implante edilir. Hücreler ve yapı iskelesi, yara izi oluşturan hücreler tarafından salgılananlara karşı koyan ve nöral rejenerasyonu destekleyen faktörleri salgılar. Sekiz hafta sonra, kök hücrelerle tedavi edilen köpekler, geleneksel tedavilerle tedavi edilenlere göre çok büyük bir gelişme gösterdi. Kök hücre ile tedavi edilen köpekler, zaman zaman kendi ağırlıklarını destekleyebildiler ki bu, geleneksel tedaviler gören köpeklerde görülmemiştir.

Lazerle aktifleştirilmiş genişlememiş yağdan türetilmiş kök hücreler kullanılarak köpeklerde deneysel olarak indüklenen MS tedavisini değerlendirmek için yapılan bir çalışmada. Sonuçlar, MRG'de önceki lezyonların çözünürlüğü ile teyit edilen zaman içinde klinik belirtilerin düzeldiğini gösterdi. Enjekte edilen hücrelerin lezyon bölgesine pozitif göçü, Myelin Temel Proteinleri tarafından tespit edilen artmış remiyelinizasyon, Olig2 pozitif oligodendrositlere pozitif farklılaşma, glial skar oluşumunu önledi ve aksonal mimariyi restore etti.

Tedaviler ayrıca periferik sinirleri onarmak ve yenilemek için klinik deneylerdedir. Periferik sinirlerin hasar görme olasılığı daha yüksektir, ancak hasarın etkileri omurilik yaralanmalarında görüldüğü kadar yaygın değildir. Tedaviler şu anda kopmuş sinirleri onarmak için klinik deneylerde ve erken başarı ile. Kök hücreler, kopmuş bir sinire enjekte edilen bir sinir kaderine neden oldu. Dört hafta içinde daha önce hasar görmüş kök hücrelerin yenilenmesi ve tamamen oluşmuş sinir demetleri gözlendi.

Kök hücreler de oftalmolojide tedavi için klinik aşamadadır. Hematopoietik kök hücreler, birkaç atın farklı kökenli kornea ülserlerini tedavi etmek için kullanılmıştır. Bu ülserler, mevcut geleneksel tedavilere dirençliydi, ancak kök hücre tedavisine hızla olumlu yanıt verdi. Kök hücreler ayrıca retina dekolmanı olan bir atın bir gözünde görüşü geri kazanabildi ve atın günlük aktivitelerine dönmesine izin verdi.

Toplum ve kültür

Pazarlama ve Maliyetler

1990'ların sonlarında ve 2000'lerin başında, kök hücre tedavisi sunan, ancak sağlık iddialarını doğrulamayan veya düzenleyici onayı olmayan bir şirket ve klinik dalgası vardı . 2012 yılına gelindiğinde, genellikle tıbbın daha az düzenlemeye tabi olduğu gelişmekte olan ülkelerde bulunan ve medikal turizm modelinde kök hücre tedavileri sunan ikinci bir şirket ve klinik dalgası ortaya çıktı . Birinci dalga şirketler ve klinikler gibi, bunlar da esas olarak Amerika Birleşik Devletleri, Meksika, Tayland, Hindistan ve Güney Afrika'daki klinikler tarafından benzer güçlü, ancak asılsız iddialarda bulundular . 2016 yılına kadar araştırmalar, yalnızca ABD'de, ülkedeki hemen hemen her eyalette çok çeşitli tıbbi durumlar için genel olarak kanıtlanmamış tedaviler satan 550'den fazla kök hücre kliniği olduğunu ve bunun kök hücre turizminin dinamiklerini değiştirdiğini gösterdi . 2018 yılında FDA, San Diego'daki StemGenex Biyoloji Laboratuvarları'na bir uyarı mektubu gönderdi. inhalasyon, intravenöz veya omuriliklerine infüzyon yoluyla; şirket, tedavinin birçok kronik ve yaşamı tehdit eden durum için faydalı olduğunu söyledi.

Kök hücre tedavilerinin maliyetleri kliniğe, duruma ve hücre tipine göre geniş ölçüde değişir, ancak en yaygın olarak 10.000 ila 20.000 ABD Doları arasında değişir. Sigorta, kliniklerdeki kök hücre enjeksiyonlarını kapsamaz, bu nedenle hastalar genellikle çevrimiçi bağış toplama yöntemini kullanır. 2018'de ABD Federal Ticaret Komisyonu , sağlık merkezleri ve bireysel bir doktorun kök hücre tedavileri için asılsız iddialarda bulunduğunu ve yaklaşık 500.000 ABD Doları tutarında geri ödemeyi zorunlu kıldığını tespit etti. FDA, onaylanmamış yağ kök hücre ürünlerinin pazarlanması ve kullanılmasına karşı kalıcı tedbir talep ederek, iki kök hücre kliniği firmasına aynı anda dava açtı.

COVID-19 ile ilgili pazarlama ve devlet kurumu yanıtları

NIH'ye göre COVID-19 için herhangi bir kök hücre tedavisi onaylanmamasına ve kurum hastalık için MSC'lerin kullanılmasını önermemesine rağmen, bazı kök hücre klinikleri hem kanıtlanmamış hem de FDA tarafından onaylanmamış kök hücreleri ve COVID-19 için eksozomları pazarlamaya başladı. 19'da 2020. FDA, söz konusu firmalara mektup göndererek derhal harekete geçti. FTC ayrıca bir kök hücre firmasını COVID-19 ile ilgili pazarlama konusunda uyardı.

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar