Contributor:

Sarnowska, Anna (Promotor)

Publisher:

Instytut Medycyny Doświadczalnej i Klincznej im. M. Mossakowskiego PAN

Place of publishing:

Warszawa

Degree name:

doctor

Level of degree:

2

Degree discipline :

nauki medyczne

Abstract:

Dynamiczny rozwój współczesnej medycyny regeneracyjnej jest możliwy miedzy innymi dzięki zastosowaniu komórek macierzystych. Ich terapeutyczne właściwości obejmują działanie troficzne, przeciwzapalne i immunomodulacyjne. Aktualny stan wiedzy dotyczący właściwości terapeutycznych komórek macierzystych pozwala odpowiednio dobrać źródło i sposób ich pozyskania, w zależności od schorzenia. Niemniej w większości przypadków, wciąż limitującym czynnikiem jest niewystarczająca liczba świeżo wyizolowanych komórek, prowadząca do konieczności namnożenia materiału w warunkach in vitro. Hodowla komórkowa związana jest ze starzeniem się komórek, prowadzącym do spadku proliferacji, ograniczenia właściwości troficznych i immunomodulacyjnych, a także do zwiększania prawdopodobieństwa uszkodzeń, w tym mutacji genetycznych, mogących prowadzić do transformacji nowotworowej. W związku z powyższym, konieczna jest optymalizacja warunków izolacji i długotrwałej hodowli komórek do celów terapeutycznych. Materiał do przeprowadzonych doświadczeń stanowiły dwie frakcje komórek pozyskanych z tkanki tłuszczowej: ludzkie mezenchymalne komórki zrębowe/macierzyste – ASC (adipose-derived mesenchymal stromal/stem cells) otrzymane metodą enzymatyczną oraz odróżnicowane komórki tłuszczowe otrzymane metodą tzw. hodowli sufitowej – DFAT (dedifferentiated fat cells). Celem głównym przedstawionych badań była optymalizacja warunków hodowli komórkowej in vitro umożliwiająca pozyskanie odpowiedniej liczby komórek z jednoczesnym zachowaniem ich bezpieczeństwa biologicznego i pożądanych właściwości terapeutycznych. Do celów szczegółowych należały: charakterystyka obydwu populacji komórek macierzystych wywodzących się z tkanki tłuszczowej w zadanych warunkach środowiska, porównanie ich właściwości terapeutycznych (sekrecyjnych, ochronnych i repopulacyjnych), a także – w zakresie klinicznego zastosowania ASC – określenie skuteczności i mechanizmu działania. Przeprowadzone eksperymenty dotyczyły analizy fenotypu oraz właściwości ASC oraz DFAT hodowanych w różnych warunkach tlenowych – 5% O2 i 21% O2. Uzyskane wyniki potwierdziły mezenchymalny i multipotencjalny charakter obydwu analizowanych frakcji. Wykazano również, że hodowla w 5% stężeniu O2 w porównaniu do 21% O2, determinuje szybsze i jednocześnie stabilne tempo proliferacji z zachowaniem prawidłowej morfologii, wolniejszego wzrostu aktywności β-galaktozydazy, a także zmniejsza ryzyko transformacji nowotworowej. W przeprowadzonej analizie właściwości pluripotencjalne oceniane w zakresie ekspresji SRTF (stemnes-related transcriptional factors) były silniej wyrażone w komórkach DFAT. W modelu współhodowli badanych komórek z organotypową hodowlą skrawków hipokampa szczura potwierdzono ich neuroprotekcyjne działanie, potencjał do różnicowania w kierunku neuralnym oraz wydzielanie czynników przeciwzapalnych i wzrostowych. W oparciu o otrzymane dane przedkliniczne dotyczące mechanizmów oddziaływania ASC z uszkodzoną tkanką nerwową, przeprowadzono eksperymentalne podanie niepasażowanych komórek w trzech schorzeniach: wtórnym uwolnieniu nerwu po uszkodzeniu i nieudanej próbie rekonstrukcji,  stwardnieniu zanikowym bocznym oraz padaczce lekoopornej o podłożu autoimmunologicznym. Obserwacja, prowadzona około zabiegowo i przez okres kolejnych 5-lat, potwierdziła bezpieczeństwo zastosowanej terapii komórkowej, a także wskazała na konieczność powtarzania iniekcji komórek celem utrzymania osiągniętego efektu terapeutycznego. Uzyskane wyniki wskazują na zasadność terapii komórkowej opartej o ich właściwości wydzielnicze. Materiał do zastosowania klinicznego może zostać efektywnie namnożony in vitro, w warunkach stężenia tlenu zbliżonego do panującego w niszy komórek macierzystych. Warunki te umożliwiają długoterminowe utrzymanie komórek w stanie wysokiej aktywności proliferacyjnej przy jednoczesnym zapewnieniu stabilności genetycznej, co jest podstawowym warunkiem ich bezpieczeństwa biologicznego.

Detailed Resource Type:

Praca doktorska

Resource Identifier:

oai:rcin.org.pl:236065

Source:

IMDiK PAN, sygn. ZS414 ; click here to follow the link ; IMDiK PAN, sygn. ZS 414

Language:

pol

Language of abstract:

eng

Rights:

Prawa zastrzeżone - dostęp ograniczony

Digitizing institution:

Instytut Medycyny Doświadczalnej i Klinicznej im. M. Mossakowskiego Polskiej Akademii Nauk

Original in:

Biblioteka Instytutu Medycyny Doświadczalnej i Klinicznej im. M. Mossakowskiego PAN

Projects co-financed by:

Program Operacyjny Polska Cyfrowa, lata 2014-2020, Działanie 2.3 : Cyfrowa dostępność i użyteczność sektora publicznego; środki z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego oraz współfinansowania krajowego z budżetu państwa

Access:

Zamknięty