bunkov terapia a mezench mov strom lne bunky n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
Bunková terapia a Mezenchýmové stromálne bunky PowerPoint Presentation
Download Presentation
Bunková terapia a Mezenchýmové stromálne bunky

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 44

Bunková terapia a Mezenchýmové stromálne bunky - PowerPoint PPT Presentation


  • 204 Views
  • Uploaded on

Bunková terapia a Mezenchýmové stromálne bunky. Ján Rosocha Univer z it a Pavla Jozefa Šafárika – Lekárska f a k ult a a Fakultná nemocnica Louis a Pasteur a – Košice. Ak si myslíte, že výskum je drahý, tak vyskúšajte chorobu... Mary Lasker, filantrop.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'Bunková terapia a Mezenchýmové stromálne bunky' - heath


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
bunkov terapia a mezench mov strom lne bunky

Bunková terapiaaMezenchýmové stromálne bunky

JánRosocha

Univerzita Pavla Jozefa Šafárika – Lekárska fakulta

a

Fakultná nemocnica Louisa Pasteura – Košice

mo nosti klasickej farmakoterapie a mo nosti bunkovej terapie
Možnosti klasickej farmakoterapie a možnosti bunkovej terapie
  • Hlavným dôvodom prečo sa začala rozvíjať regeneračná medicína je limit – obmedzenie dnešných možností klasickej farmakoterapie sociálne závažných ochorení, medzi ktoré patria aj neurodegeneračné ochorenia, ochorenia srdcovo cievneho systému a poškodenia skeletu.
kme ov bunka
Kmeňová bunka
  • Prečo práve kmeňová bunka ako prostriedok terapie?
  • Práve pre jej unikátne vlastnosti
  • Plasticita
  • Produkcia ECM
  • Produkcia extrémnej škály biol. aktívnych molekúl
regenera n medic na
Regeneračná medicína

Ľudské telo disponuje mnohými autonómnymi regeneračnými mechanizmami, ktoré sú založené na bunkových interakciách a na mikroprostredí poškodeného tkaniva.

Pre správanie sa naivnej bunky je mikroprostredie hlavným motívom jej diferenciácie.

bunkov terapia a jej povaha
Bunková terapia a jej povaha
  • Bunky sú netradičné medicínske produkty !
  • Bunkové implantáty majú charaktertransplantátov, biologických látok a implantátov.
  • Bunky môžu byť aplikované vkombináciis umelými a prírodnými materiálmi.
  • Cena bunkových implantátov závisí od:1.Know-how investovanéhodo vývoja, 2.Terapeutickéhopotenciálu, 3. Terapeutickéhoefektu.
mezench mov strom lne bunky
Mezenchýmové stromálne bunky
  • História sa začala objavmi Friedensteinav 60. a 70. rokoch, kedy v kostnej dreni bola okrem KKB nájdená aj netradičná - adherentná - multipotentná bunka.
  • Dnes vieme, že MKB môžu opravovať poškodené tkanivá priamo alebo prostredníctvom dvoch základných mechanizmov :
  • Stimuláciou proliferácie a diferenciácie kmeňových buniek, ktoré sú v tkanive.
  • Prenosom mitochondriálnej DNA do buniek s nefunkčnými mitochondriami.
mezench mov strom lne bunky1
Mezenchýmové stromálne bunky
  • Ľudské MKB infundované do hipocampuimunodeficientnýchmyšístimulujúneurogenézu prostredníctvom endogénnych neurálnych kmeňových buniek.
  • Ko - kultiváciou MSCs s bunkami s nefunkčnými mitochondriami dochádza ku tvorbe buniek s funkčnými mitochondriami, čo je výsledok prenosu mitochondrií alebo mitochondriálnej DNA z MSCs.
mezench mov strom lne bunky2
Mezenchýmové stromálne bunky
  • Intravenózne podané hMSCs znižujú krvnú glukózu, zvyšujú hladinu inzulínu a znižujú morfologické zmeny v renálnychglomeruloch u experimentálneho indukovaného diabetu.
mscs a sclerosis multiplex
MSCs a sclerosis multiplex
  • MKB izolované z KD sú v súčasnosti intenzívne študované vzhľadom na ich možné použitie pre liečbu autoimunitných ochorení.
  • Štúdie in vitro poukázali na fakt, že MSC majú výrazný antiproliferačný účinok na T a B lymfocyty, dendritické bunky, NK bunky ako aj na rozličné B bunkové nádorové línie.
msc a sm
MSC a SM
  • Antiproliferačný účinok je dosiahnuteľný tak priamym kontaktom „bunka – bunka“ ako aj prostredníctvom solubilných faktorov – TGF beta, IL-10, indoleamin 2,3 dioxygenáza, IL-1RA a HLA – G, a pravdepodobne aj ďalších biomolekúl.
  • Sú pravdepodobne aj ďalšie antiproliferačné a imunoregulačné mechanizmy MSC , ktoré najpravdepodobnejšie indukujú prerušenie bunkového cyklu vo fáze G0/G1.
mkb a sm
MKB a SM
  • Primárne očakávania, že MSC sú imunoprivilegované sa postupne – po animálnych pokusoch (ischemické obličky, chemicky indukovaná pľúcna fibróza a poškodenie pečene) dostávajú do realistickej podoby, ale napriek tomu, bolo vykonaných už niekoľko veľmi sľubných experimentálnych terapií.
mkb a experiment lna lie ba
MKB a experimentálna liečba
  • Systémová aplikácia MKB bola uskutočnená u akútnej GVHD, roztrúsenej sklerózy a u Crohn-ovej choroby.
  • Prospektívna fáza I sa začína u roztrúsenej sklerózy a u Crohn-ovej choroby. Vykonanie klinickej štúdie sa taktiež zvažuje u inflamatórnej reumatickej choroby.
o je d le it
Čo je dôležité ?
  • Bezpečnosť:
  • Doterajšie výsledky ukazujú, že MSC sa inkorporujú do strómy tvoriacich sa nádorov.
  • MSCs samotné však po systémovom podaní nádory neindukujú.
  • MSC sú považované za bezpečné. - Závery EBMT 2008
ak s zdroje msc
Aké sú zdroje MSC ?
  • Kostná dreň
  • Tukové tkanivo
  • Pupočníková krv
  • Pupočníkový reťazec
  • Kostrové svalstvo
  • ....
mscs a ich potenci l pre autoimunitn ochorenia
MSCs a ich potenciál pre autoimunitné ochorenia
  • Sclerosis multiplex
  • Systémový lupus erytematosus
  • Juvenilná idiopatická reumatoidná artritída
  • Refraktérna autoimunitná cytopénia
  • Crohnova choroba
  • .
  • .
multipotentn adultn progenitorov bunky mapcs
Multipotentnéadultnéprogenitorové bunky - MAPCs
  • Bunky odlišné od hMSC, izolované Dr. Verfailie z KD pomenované ako MAPCs,majú omnoho väčší differenciačnýpotenciálale pritom stále menší ako majú embryonálne kmeňové bunky.
  • Transkriptómováanalýza ukázala,žeMAPCs sa výrazne odlišujú od ostatných adultnýchmultipotentných kmeňových buniek a exprimujú aj viaceré – nie však všetky gény asociované s endodermom a mezodermom.
self renewing stromal progenitors
Selfrenewingstromalprogenitors

Veľmi kvalitná vedecká skupina zoskupená okolo Dr.Bianco(Rome, Italy) identifikovala tzv. „ self renewing stromal progenitors“ s dominantným antigénomCD146ako markerom vhodným pre identifikáciu ich :

  • Klonogénnehopotenciálu (tvorba CFU F in vitro)
  • Definíciu partnerských buniek po ich implantácii in vivo(adventicálneretikulárne bunky)
  • Sledovanie ich osudu - distribúciepotransplantácii
self renewing stromal progenitors1
Selfrenewingstromalprogenitors
  • „Biancovestromálne bunky“ z kostnej drene - (CD146/MCAM) si aj po mnohých pasážach zachovávajúexpresiu všetkých génovpotrebných pre udržiavanie „niche“prekrvotvorné bunky(vrátane antigénovCXCL12, Jagged-1 a angiopoietin-1).
  • CD146+ stromálne bunky však môžu taktiež vytváraťheterotopickémetastatické mikroprostredie, ktoré môže byť následne kolonizované cirkulujúcimi nádorovými bunkami.
klasifik cia kme ov ch buniek
Klasifikácia kmeňových buniek
  • Totipotentná – bunka zygoty do prvých troch bunkových delení. Každá bunka je schopná dať základ pre tvorbu nového jedinca.
  • Pluripotentná – bunka blastocysty po prvých 5 dňoch kultivácie embrya, keď vonkajšia vrstva dáva základ pre placentu a vnútorná masa – cca 50 buniek – dáva základ pre tvorbu všetkých orgánov tela.
  • Multipotentná– adultnábunka, dáva základ pre tvorbu jednotlivých tkanív.
slide23

Zdroj: NIH

Totipotentná

Pluripotentná

M u l t i p o t e n t n á

o je d le it pre pacienta
Čo je dôležité pre pacienta?
  • Bezpečnosť !!!
  • a
  • Účinnosť
slide25
Ako preukázali viaceré štúdie:Kmeňové bunky môžu byť bezpečne použité na terapeutické účely pre docielenie regenerácie poškodeného tkaniva.

(Gussoni et al, 1999; Kalkaet al, 2000; Lagasse et al, 2000, 2001; Bianco & Robey, 2001;Forbes et al, 2002;Badorff et al, 2003; Grove et al, 2004; Guoet al, 2004; Petite et al, 2000; Ramiya et al, 2000; Stock &Vacanti, 2001; Rafii & Lyden, 2003; Losordo & Dimmeler,2004)

minim l ne krit ri pre multipotent n me zench mov strom lne bunky
Minimálnekritériá pre multipotentné mezenchýmové stromálnebunky.

The International Society for Cellular Therapy

M. Dominici, K. Le Blanc, I. Mueller, I. Slaper-Cortenbach, F.C. Marini, D.S. Krause, R.J. Deans, A. Keating, D.J. Prockop and E.M. Horwitz

krit ri pre hmkb pod a isct
Kritériá pre hMKBpodľa ISCT
  • Adherencia:voči plastickému povrchu v štandardných statických kultivačných podmienkach
  • Fenotyp: Min 95% pozitivita naCD105, CD73, CD90

Max 2% pozitivita na CD45, CD34, CD14 alebo CD11b, CD79a alebo CD19, HLA-DR

3. In vitro diferenciácia: osteoblasty, adipocyty, chondroblasty

nov marker pre hmscs
Nový marker pre hMSCs

Nízko afinitný “nerve growth factor” – CD271bright(nie CD271dim)je najšpecifickejší marker hMSC.

Optimálna kombinácia povrchových antigénov ľudských MSC je

CD 271 bright CD 45 -

msc a placent rna krv
MSC a placentárna krv
  • Všetky hMSCexprimujú – CD10, CD13 aCD105. Taktiež však koexprimujúPDGF-R (CD140b), TRA-1-2-49/6E, HER-2/erbB2 (receptorepidermálneho rastového faktora - CD340) a frizzled-9 (FZD-9; CD349).
  • MSCsizolované z placenty neexprimujú antigén CD271, sú však pozitívne na antigénFZD-9.
  • Kombinácia FZD-9, CD10/CD26 jeodporúčaná
  • preizoláciu MKBz placentárnej krvi.
expresia g nov u udsk ch m e z ench mov ch s trom lnych buniek
Expresia génovu ľudskýchmezenchýmovýchstromálnychbuniek
  • MKB môžu byť získané ako frakcia, ktorá je depletovaná okrvotvorné(CD45+)a mikrovaskulárne(CD31+ HLA DR+)bunky.
  • Vo všeobecnosti je expresia génovuin vitronekultivovanýchmezenchýmových a krvotvornýchje podobná.
  • Dôležitý je rozdiel medzi génmi patriacimi do imunitného systému a génmi pre cytokíny.
expresia g nov u udsk ch m e z ench mov ch s trom lnych buniek1
Expresia génovu ľudskýchmezenchýmovýchstromálnychbuniek
  • Expresia génov u HSCsreflektuje fakt, že tieto bunky sa vyvinú do antigén prezentujúcich buniek ako aj do ostatných buniek imunitného systému.
  • Expresia génov uMSCsvšak dokazuje, že tieto bunky sú prekurzormipre bunky, ktoré tvoria niche (mikroprostredie) pre HSC.
unrestricted somatic stem cells ussc z placent rnej krvi
“Unrestricted somatic stem cells” (USSC) z placentárnej krvi
  • Adherentné, fibroblastoidné bunkys fenotypom: CD45-, CD13+, CD29+, CD73+ and CD105+.
  • Tieto bunky majú mezenchýmový a neuroektodermálnydiferenciačný potenciál – osteoblasty, chondrocyty, adipocytya neuróny.
  • Nie - krvotvornékmeňové bunky v pupočníkovej
  • krvi sú teda viac ako jednoduché MSCs.
unrestricted somatic stem cells ussc z placent rnej krvi 2
Unrestricted somatic stem cells (USSC) z placentárnej krvi (2)
  • USSC z pupočníkovej krvi sa diferencujú aj do hepatocytov – endodermálneho tkaniva (cca 50% buniek)
  • USSCje teda bunka s potenciálom tvoriť tkaniváendodermálneho, ektodermálneho a mezodermálneho pôvodu.

USSC ako aj BM MSCs podporujú krvotvorbu a zlepšujú

prihojenie sa štepu kmeňových krvotvorných buniek.

very small embr y onic like kme ov bunky vsel z kostnej drene
“Very small embryonic-like” kmeňové bunky - VSEL z kostnej drene
  • Homogénna populáciaz KD(0,01%), ktoráexprimuje markery pluripotentnýchkmeňových buniek: SSEA-1, Oct-4, Nanog and Rex-1 a vysoko exprimuje antigén akoRif-1 telomerázový proteín.
  • VSELs sa môžu stať veľmi dôležitým zdrojom
  • pluripotentných buniek pre regeneráciu.
m ultipotent n bunky z tukov ho tkaniva
Multipotentné bunky z tukového tkaniva
  • Predstavujú ohromný potenciál pre regeneračnú medicínu.
  • Majú obrovskú samo obnovovaciu kapacitu, normálny diploidnýkaryotyp a sú schopné diferencovať sa do mnohých mezenchýmových bunkových typov aj po extenzívnej in vitro expanzii.
m ultipotent n bunky z tukov ho tkaniva f enotyp
Multipotentné bunky z tukového tkaniva – fenotyp
  • VEGF-R2, glycophorin A, CD34, CD15, CD117, CD133, CD49b, CD44, CD90, CD105 and CD13.
  • Sú veľmi podobné MSCs izolovaným z KD.
  • Aj to mnohých pasážach bunky exprimujú
  • iba malé množstvá HLA triedy I a vôbec
  • neexprimujú HLA triedy II.
mscs a protin dorov lie ba
MSCs a protinádorová liečba
  • MSCs sa integrujúdo nádorov ako stromálne elementy(Canc Res, 2004)
  • Ich rekombinácia s IFNpredĺžuje prežívanie experimentálnych zvierat s melanómom, gliómom, metastatickým karcinómom prsníka a vaječníkov.

Terapeutické použitie MKB je v štádiu klinickej štúdie.

mscs pre regener ciu obli ky para krinn ef ek t
MSCs pre regeneráciu obličky – parakrinný efekt
  • Intrakarotické podanie MSCs pri akútnom zlyhaní obličiek okamžite alebo do 24 hodín po obličkovej ischémii vyústi do signifikantného zlepšenia obličkových funkcií (zníži poškodenie obličky a zníži infiltráciu leukocytov v obličke)
  • Pro-inflamatórnecytokíny(IL1, TNF, IFN a iNOS)sú u liečenej
  • obličkypo podaní MKB signifikantne znížené pričom anti –
  • inflamatórne(IL 10, bFGF,TGF and Bcl 2)sú vysoko zvýšené.
imunomodul cia
Imunomodulácia
  • MSCs inhibujúnaivné a pamäťové špecifické T bunkyindukcioutzv. „split immunoanergy“pričomT bunkysa stávajú neschopné proliferácie ale zachovávajú si čiastočne svoje efektorové funkcie.
  • MSCs taktiež inhibujúdiferenciáciu a funkciedendritických buniek a B buniek.
z ver
Záver
  • Adultná kmeňová bunka so svojim diferenciačným potenciálom do všetkých zárodočných vrstiev má svoje opodstatnenie pre liečbu veľkej škály ochorení, vrátane roztrúsenej sklerózy.
  • MSC predstavuje budúcnosť v génovej terapii.
  • MSC je terapeuticky bezpečná.
t bunky a mscs
T bunky a MSCs
  • Protilátka proti receptoru IFNinhibuje immunosupresívne vlastnosti MSCs.
  • Efekt je čiastočne závislý na medzibunkovej interakcii.
  • INF indukuje IDO aktivitu MSCs.
  • MSC indukujú zástavu bunkového cyklu v G0/G1 fáze T buniek prostredníctvom inhibíciecyklínu D2 a p27kip.
udsk msc s moduluj fun k c ie b buniek
Ľudské MSCsmodulujú funkcie B buniek
  • Úzka interakcia progenitorových B buniek s MSCs – výrazne ovplyvňujú B bunkovúlymfopoézu a ich proliferáciu a produkciu protilátok.
  • Galectin 1je stromálny bunkový ligand na povrchu MSC pre pre-B bunkový receptor.
  • Je súčasťou tvorby synáps medzi pre-B bunkou a stromálnou bunkou.
udsk msc s moduluj fun k c ie b buniek 2
Ľudské MSCsmodulujú funkcie B buniek(2)
  • MSCs inhibujú proliferáciu B-lymfocytov čiastočne cez priamy kontakt a čiastočne cez produkciu solubilných faktorov.