Budidaya sel induk di laboratorium akan mengatasi penolakan kekebalan tubuh terhadap organ tubuh

Sebuah studi ilmuwan dari Southwestern Medical Center University of Texas (University of Texas), yang baru diterbitkan oleh Cell Press di jurnal Cell Stem Cell, dapat membantu dalam mengembangkan strategi terapeutik yang lebih menjanjikan untuk transplantasi sel induk hematopoietik. Kultivasi awal sel-sel ini di laboratorium selama sekitar satu minggu, mungkin, akan mengatasi salah satu hambatan paling sulit untuk transplantasi yang berhasil - penolakan kekebalan tubuh.

Sel induk hematopoietik (sel punca hematopoietik, HSCs) adalah sel yang menimbulkan semua jenis sel darah. Transplantasi sel hematopoietik digunakan untuk mengobati leukemia, limfoma dan jenis kanker lainnya, serta penyakit autoimun.

sumsum tulang. Mikrograf ringan sel punca, yang menimbulkan sel darah. Sel darah putih - sel darah merah besar, ungu, merah - pucat, trombosit - butiran ungu kecil. Sel darah terus terbentuk di sumsum tulang, karena rentang hidup sangat pendek. Sel darah merah, trombosit dan ketiga jenis sel putih (granulosit, limfosit dan monosit) berasal dari satu sel moyang - sel induk multipoten. (Foto: Astrid & Hanns-Frieder Michler / Perpustakaan Foto Sains, P234 / 0030)

Namun, kurangnya pemahaman tentang interaksi antara sel induk hematopoietik dan sistem kekebalan organisme penerima sangat mempersulit penelitian sel induk dan pengembangan transplantasi praktis. Ada risiko signifikan bahwa sel yang ditransplantasikan tidak akan diterima oleh organisme inang, yaitu sel baru akan dirobek oleh sistem kekebalannya. Di antara masalah utama transplantasi allogeneic adalah tingkat keterlibatan transplantasi donor yang rendah dan risiko penyakit cangkok-versus-host yang mengancam jiwa. Transplantasi HSC allogeneic yang dimurnikan mengurangi risiko yang terakhir, namun menyebabkan pengurangan engraftment.

Meskipun para ilmuwan mengetahui beberapa alasan kegagalan tersebut, banyak pertanyaan tetap tidak terjawab. "Memecahkan masalah ini akan berkontribusi pada pemahaman tentang imunologi sel induk hematopoietik dan sel induk lainnya dan kemajuan yang signifikan dalam transplantasi praktis," kata direktur riset Dr. Chen Cheng Zhang.

Dr. Zhang dan rekan-rekannya telah membuktikan bahwa sel induk hemopoietik manusia dan tikus (HSC) dapat berhasil ditanam di laboratorium dan kemudian digunakan untuk transplantasi. Pada saat bersamaan banyak protein yang diekspresikan pada permukaan sel tersebut, ada beberapa perubahan. Para ilmuwan tertarik pada apakah "pengalaman di luar tubuh" semacam itu dapat mengubah sifat fungsional HSC dan membuatnya lebih sesuai untuk transplantasi.

Ahli transplantasi sangat tertarik pada transplantasi alogeneik secara klinis, yaitu transplantasi antara individu yang berbeda secara genetis, termasuk saudara kandung dan pasangan donor / penerima yang tidak terkait. Kelompok Dr. Zhang mentransplantasikan HSC dan GSK yang baru diobati yang ditanam di laboratorium sampai tikus, dan menemukan bahwa sel-sel yang telah "dihabiskan" di laboratorium selama kurang lebih seminggu cenderung tidak berkonflik dengan sistem kekebalan tubuh penerima. Sel induk hematopoietik tikus ex vivo berhasil mengatasi hambatan kompleks histokompatibilitas utama dan mengkolonisasi sumsum tulang tikus penerima allogeneic. Penggunaan budaya delapan hari menghasilkan peningkatan kemampuan allograf yang meningkat 40 kali lipat.

Para peneliti memutuskan untuk mempelajari mekanisme yang mendasari efek ini secara lebih rinci dan menemukan bahwa baik peningkatan jumlah HSC dan peningkatan ekspresi permukaan sel yang dihambat oleh kultur dari penghambat spesifik sistem kekebalan kerja CD274 (B7-H1 atau PD-L1) berkontribusi terhadap peningkatan ini.

"Pekerjaan ini harus memberi penerangan baru untuk memahami imunologi sel punca hematopoietik dan sel induk lainnya dan dapat menyebabkan pengembangan strategi baru untuk transplantasi alogenik yang berhasil," Dr. Zhang menyimpulkan. "Kemampuan untuk meniru HSC donor manusia dalam budaya dan mentransplantasikannya kepada orang-orang yang secara genetis jauh dari donor, sambil menghindari pengembangan reaksi" graft versus host ", akan menjadi solusi untuk masalah mendasar di bidang ini."

[1], [2], [3]