阐述干细胞疗法产品从理念到临床成功使用服务的转化过程( 二 )


临床前研究的一般目的是提供支持临床研究进行的科学证据 , 决定推进临床研究需要以下条件:(i)可行性和基本原理的确立(例如 , 验证 , (ii)建立药理有效能力(例如 , 安全的初始剂量验证) , (iii)优化给药途径和用法(例如 , 安全的给药方法 , 重复给药和间隔验证) 。
从临床前研究到临床试验
原则上 , 任何关于干细胞治疗的想法都应在考虑进行临床试验之前通过综合研究(即体外和体内)进行评估 , 并且这些研究的结果应得到主管部门的证明 。 在体外研究中很容易通过使用基因突变、药物测试和药物来创建操纵性生物环境 , 并且通过活细胞应用操纵变量很容易观察到变化 。 然而 , 考虑到许多相关变量 , 例如通过循环血液和器官相互作用的分子转运 , 很难说这样的研究是否可以完全模拟体内环境 。 在应用于患者之前 , 在体外实验之后进行体内实验以克服这些弱点 。
此外 , 体内研究需要根据实验动物伦理来维护伦理责任和义务 。 换句话说 , 必须避免不必要和不道德的实验 。 综上所述 , 我们可以看到 , 在临床前研究中 , 无论是体外还是体内的方法 , 都应该基于各种想法理念在临床试验申请之前进行 。
在不同的体外和体内研究中必须考虑几个因素 , 包括细胞类型测定、细胞剂量规格、给药途径以及安全性和效率 。
干细胞来源测定
随着通过应用干细胞疗法对再生治疗的期望提高 , 各种类型和干细胞来源的应用数量增加 , 并且干细胞疗法从自体到同种异体再到iPSCs多样化 。 这些干细胞治疗的风险可能会有所不同 , 具体取决于细胞制造过程以及其他因素以及临床经验 , 因此必须在相同的基础上评估所有类型的干细胞治疗 。 因此 , 为了确定干细胞在各种疾病中的最大治疗效果 , 应确定每种干细胞的优缺点 。 这将使我们能够通过将适当的干细胞应用于适当的疾病来构建针对疾病的干细胞 。 下面 , 我们简要讨论各种干细胞的特性 。
间充质干细胞(MSC)
间充质干细胞是分化成间充质系统的谱系定型细胞 , 主要是脂肪细胞、软骨细胞和骨细胞 。 众所周知 , 在适当的体外培养条件下 , MSCs可以分化为干细胞、神经细胞、胶质瘤细胞和骨骼肌细胞 。 间充质干细胞主要来源于骨髓和脂肪组织 。 目前 , MSCs也从许多其他组织中分离出来 , 如视网膜、肝脏、胃粘膜、肌腱、软骨、胎盘、脐带血和血液 。 间充质干细胞的最大特点是其免疫抑制功能 , 通过免疫抑制细胞因子分泌和抑制程序性细胞死亡信号传导来阻止活化T细胞的增殖 。 由于这一作用 , 它们已成为免疫相关炎症和疾病的潜在治疗方法 。
间充质干细胞根据其起源器官具有多种特征 。
BM-MSCs是从骨髓中分离出来的 , 可用于自体和同种异体的环境中 , 并且可以执行基质功能 。 然而 , 从骨髓中分离细胞的过程不仅伴随着疼痛和感染的风险 , 而且收集效率低于其他MSC来源 。 此外 , 与其他来源的MSC相比 , 这些细胞的倍增时间(DT)更长(大约60小时) 。
与BM-MSCs相比 , AD-MSCs不仅易于收集 , 而且收获效率提高100到500倍 , 并且DT更短(约20小时) 。 然而 , 这些是脂肪来源的干细胞 , 具有很强的脂肪分化特征 , 因此可以被认为是BM-MSCs的有效替代品 , 但在适当的培养和身体环境方面必须考虑它们的性质 。 此外 , 有人担心这些因素可能会影响治疗效果 , 因为与BM-MSCs相比 , 分泌的细胞因子数量显著降低 。
从脐带提取的MSCs(UC-MSCs)已成为人们关注的焦点 , 以弥补这些问题:与其他干细胞相比 , UC-MSCs不仅具有易于收集的优势 , 而且还避免了伦理或供体年龄问题 。 与BM-MSCs和AD-MSCs相比 , 它们具有优越的增殖和分化能力 , 其DT已报道为24h 。 UC-MSCs目前是一个值得关注的问题 , 因为虽然它们很容易冷冻保存很长时间(例如 , 在脐带血库中) , 但由于暴露于低温环境 , 细胞存活率和提取成功率并不高低温储存期间的保护器 。 此外 , 由于这些细胞与其他器官分离 , 因此它们的自我更新能力有限 , 并且在长期培养中它们的衰老速度比其他干细胞快 。