Jurnal Internasional Megakaryocytes dari lemak: resep baru untuk trombosit

Download Jurnal Disini

Dalam edisi Darah ini Tozawa et al melaporkan produksi trombosit dari sel batang / stroma mesenchymal turunan adiposa manusia untuk digunakan dalam pengobatan transfusi sebagai sumber independen donor ( lihat gambar). 1

Pembuatan platelet dari sel batang / stroma mesenchymal turunan adiposa manusia. Jaringan adiposa subkutan manusia digunakan untuk menghasilkan garis stroma / sel batang mesenchymal turunan adiposa (ASCL) yang sepenuhnya memenuhi kriteria untuk mendefinisikan sel punca mesenkimal yang ditentukan oleh Masyarakat Internasional untuk Terapi Seluler. Ketika dikultur dalam Media Induksi Silsilah Megakaryocyte (MK), ASCL memproduksi dan mengeluarkan thrombopoietin (TPO), yang berikatan dengan c-Mpl, mendukung diferensiasi MK. Setelah matang, MK dapat dikultur dalam sistem ekspansi sel dan menghasilkan fungsional ASCL-Platelet (PLTs) manusia.

Trombosit yang bersirkulasi adalah sel yang sangat khusus diproduksi oleh megakaryocytes yang berpartisipasi dalam fungsi hemostatik. Terlepas dari peran penting mereka, sangat sedikit yang diketahui tentang mekanisme yang mengatur produksi mereka dari megakaryocytes dan bahkan lebih sedikit yang diketahui tentang pendekatan terapi untuk memodulasi pelepasan mereka. Trombositopenia sering membutuhkan transfusi trombosit untuk perawatan pasien; namun, suplai terbatas dan sepenuhnya bergantung pada sumbangan alogenik. Selain itu, transfusi trombosit membuat pasien berisiko terhadap penularan penyakit dan memicu reaksi akut dan alloimunisasi, membuat pasien resisten terhadap infus lebih lanjut. Dengan demikian, komunitas ilmiah dan klinis secara aktif mencari cara baru untuk menghasilkan trombosit fungsional ex vivo untuk penggunaan klinis dan studi mekanistik.

Sejak deskripsi pertama dari kultur in vitro untuk generasi trombosit manusia dan kloning trombopoietin manusia 20 tahun yang lalu, upaya yang signifikan telah dihabiskan dalam mengembangkan sistem yang berbeda untuk diferensiasi megakaryocyte yang sukses mulai dari sel-sel induk hematopoietik yang berasal dari darah tali pusat, darah tepi dewasa, atau sumsum tulang. 2 Semua 3 sumber sel telah digunakan untuk memberikan wawasan tentang mekanisme dasar produksi trombosit manusia. Namun, kebutuhan sel untuk mengatasi batas suplai trombosit yang diturunkan donor juga telah mendorong beberapa kelompok untuk mengembangkan sistem kultur yang efisien dari sel batang pluripotent manusia, yang dapat dibagi menjadi sel batang embrionik manusia dan sel induk pluripotent yang diinduksi manusia (hiPSCs ). hiPSC dianggap sebagai sumber megakaryocytes yang tidak ada habisnya, mampu menghasilkan platelet manusia yang menduplikasi darah tepi dalam banyak aspek, termasuk ultrastruktur, ekspresi antigen permukaan, dan fungsi. Nakamura et al mengembangkan garis sel progenitor megakaryocyte yang diabadikan dengan pengenalan berurutan gen c-MYC dan BMI1, diikuti oleh gen BCL-XL ke dalam sel progenitor hematopoietik turunan hiPSC manusia, 3 sedangkan Moreau et al didirikan meneruskan megakaryocytes yang diprogramkan dengan mengungkapkan 3 faktor transkripsi: GATA1, FLI1, dan TAL1. Ketiga faktor transkripsi ini dimasukkan ke dalam hiPSC manusia sebagai bagian dari strategi pemrograman maju untuk mempromosikan diferensiasi megakaryocyte dalam kondisi bebas pengumpan. 4

Memproduksi jumlah trombosit yang bermakna secara klinis masih sulit karena pelepasan trombosit yang rendah dari hiPSC- megakaryocytes yang diturunkan. Baru-baru ini, Ito dkk mengidentifikasi turbulensi sebagai pengatur fisik produksi trombosit dari hiPSC-megakaryocytes dan mengembangkan bioreaktor yang dikendalikan turbulensi untuk meningkatkan produksi trombosit ke tingkat yang cukup untuk aplikasi klinis. 5 Data ini menunjukkan bahwa masa depan Kemajuan di lapangan akan tergantung pada evolusi teknik bioengineering untuk mereproduksi kondisi yang relevan secara fisiologis untuk mempromosikan pembentukan platelet ex vivo. 69

Meskipun ini penting kemajuan, masih belum diketahui apakah produksi trombosit dari megakaryocytes, berasal dari sumber nenek moyang yang berbeda, diatur oleh mekanisme alternatif. Dengan kata lain, kita masih belum memahami regulasi produksi trombosit. Sampai ini dipahami, akan sulit untuk menentukan pemicu yang tepat dan aman untuk meningkatkan laju produksi trombosit yang konstan. Selain itu, ketidakpastian ini menyulitkan untuk menentukan keamanan produk trombosit dan kemungkinan biaya peningkatan proses produksi.

Dalam mencari strategi baru untuk memproduksi platelet dengan cara yang sederhana dan hemat biaya, grup Matsubara mengeksplorasi penggunaan sel stroma turunan jaringan adiposa (ASCs) sebagai sumber megakaryocytes untuk menghasilkan platelet untuk aplikasi klinis. 10 Pertama, mereka menunjukkan bahwa megakaryocytes dapat dibedakan dari ASCs tanpa perlu adanya ASCs manipulasi genetik. Selanjutnya, mereka menunjukkan bahwa trombopoietin endogen mendukung diferensiasi megakaryocyte dari ASC. Akhirnya, mereka membuktikan bahwa trombopoietin endogen disekresikan dengan cara yang tergantung pada transferin karena penyumbatan reseptor transferin CD-71 pada ASCs menyebabkan penurunan kadar trombopoietin dan diferensiasi megakariosit. Batas teknik yang disajikan adalah bahwa ASC terlalu heterogen untuk digunakan sebagai sumber megakaryocytes dan trombosit independen donor. Berdasarkan penelitian ini, Tozawa et al mengembangkan garis sel ASC (ASCL) yang mampu berkembang biak selama 2 bulan tanpa perubahan kariotipe. Dalam media kultur yang dipilih, ASCL berdiferensiasi menjadi megakaryocytes setelah 8 hari, dan trombosit dilepaskan setelah 4 hari tambahan. Trombosit yang diproduksi secara ex vivo menyerupai trombosit darah tepi dan menunjukkan kinetika in vivo yang sama setelah infus ke tikus NSG yang mengalami imunodefisiensi iradiasi. Namun, trombosit ini cenderung hiperaktif secara in vitro seperti yang ditunjukkan oleh tingkat pengikatan PAC1 yang lebih tinggi, paparan permukaan P-selectin, dan agregasi platelet yang diinduksi ristocetin dan yang diinduksi ADP, walaupun mereka menunjukkan tingkat ikatan fibrinogen yang sama, yang diinduksi kolagen. agregasi platelet, dan agregasi platelet yang diinduksi epinefrin lebih rendah dibandingkan dengan platelet darah perifer. Meskipun menggembirakan, data ini menimbulkan pertanyaan tentang bagaimana mendefinisikan trombosit yang dihasilkan secara ex vivo yang dapat dianggap aman untuk ditransfusikan dari sudut pandang morfologis dan fungsional. Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk menilai penyebab peningkatan respons terhadap agonis trombosit ini dan apakah keadaan yang dipra-aktifkan ini dapat memengaruhi kemungkinan transfusi yang aman pada pasien.

Akhirnya, titik yang menarik adalah bahwa hanya 63% ASCL yang dibedakan menjadi megakaryocytes. Penjelasan yang mungkin adalah bahwa ada ASCLs megakaryocyte-prima di antara populasi ASCL, dan studi saat ini difokuskan pada pemahaman peran penanda mesenchymal dalam mendorong diferensiasi ASCL menjadi megakaryocytes. Studi-studi ini akan berperan dalam memahami efisiensi produksi trombosit dari megakaryocytes ini dan regulasi maturasi megakaryocyte.

Studi Tozawa et al menunjukkan metode yang sederhana dan murah untuk menghasilkan platelet dari jaringan adiposa tanpa perlu manipulasi genetik dan faktor pertumbuhan eksogen. . Sebagai kesimpulan, kemajuan besar telah dibuat di lapangan; namun, pembentukan sel-sel darah dan trombosit yang bonafid masih merupakan kebutuhan yang tidak terpenuhi yang membutuhkan definisi dari progenitor fungsional, megakaryocytes, dan trombosit.

Download Jurnal Disini

Tags: