중간엽줄기세포(MSC)는 다양한 세포 유형으로 분화할 수 있는 잠재력뿐만 아니라 흥미로운 면역조절 능력 때문에 암 연구의 초점이 되었습니다. 골수, 제대혈, 지방 조직 등 다양한 조직 공급원에서 추출된 인간 중간엽 줄기세포(hMSC)는 혁신적인 암 치료법을 약속합니다.

확장 과제: 효율적이고 안전한 방법

그러나 MSC 기반 치료법을 위한 적절한 세포 수의 생성은 상당한 장애물에 직면해 있습니다.

(i) 기원 조직에 중간엽 줄기세포가 풍부하지 않기 때문에 상당한 양의 MSC가 필요합니다. 예 생체 세포 확장;

(ii) MSC 빈도 및 품질, 질병 진행 및 연령에 따른 감소를 포함한 기증자 특정 특성; 그리고

(iii) 광범위한 확장에 의해 촉진되는 세포 노화는 치료 기능을 저하시킵니다.

임상 적용을 위해 hMSC를 사용하는 데 대한 이러한 제약을 고려할 때 이러한 세포를 확장할 긴급한 필요성이 있습니다. 예 생체. 이러한 노력에는 효과적이고 안전한 확장 방법이 필요할 뿐만 아니라 세포의 본질적인 특성을 보존하는 전략도 필요합니다. 이러한 확장 과정을 가속화하는 것은 이러한 세포의 치료 잠재력을 손상시킬 수 있는 세포 노화 및 잠재적 오염과 같은 문제를 피하는 데 중요합니다.

세포 배양 배지: 중추적인 역할 MSC 암 연구에서

암 관련 적용을 위한 hMSC 확장의 성공은 주로 세포 배양 배지의 선택에 달려 있습니다. 배지의 구성은 세포의 고유한 특성을 보존하면서 빠른 증식을 촉진하는 최적의 영양분과 성장 인자를 제공하여 섬세한 균형을 이루어야 합니다.

FBS: 다양한 이점을 지닌 일반적인 혈청 첨가제

소 태아 혈청(FBS) 세럼 첨가제로서의 입지를 굳혔습니다. 체외에서 MSC를 포함한 다양한 범위의 세포에 대한 세포 배양. 일반적으로 Dulbecco's Modified Eagle's Medium(DMEM)과 같은 기본 배지에 첨가됩니다. α-수정된 최소 필수 배지(α-MEM) 또는 DMEM/F12 미디어. FBS의 인기는 다음과 같은 몇 가지 유리한 특성에서 비롯됩니다.

풍부한 영양소 프로필:

FBS에는 접착 분자, 성장 인자, 미량 영양소 및 호르몬이 풍부합니다. 이러한 구성 요소는 집합적으로 영양 환경을 조성하여 hMSC를 포함한 포유류 세포의 부착, 성장 및 증식을 촉진합니다.

비용 효율성 :

경제적인 관점에서 볼 때 FBS는 세포 배양을 위한 비용 효율적인 솔루션을 제공하여 상대적으로 저렴한 가격으로 강력한 성장 촉진 요소를 제공합니다.

한계와 우려사항: FBS의 단점

FBS는 수많은 이점을 제공하지만 단점도 없는 것은 아닙니다. 여러 가지 우려로 인해 연구원과 규제 기관은 광범위한 사용을 재고하게 되었습니다.

로트 간 변동성:

FBS와 관련된 중요한 과제 중 하나는 배치 간의 고유한 가변성입니다. 이는 생리 활성 화합물의 품질과 양 측면에서 불일치가 높은, 정의가 불분명한 보충제입니다. 이러한 불일치로 인해 세포 배양 실험에 예측 불가능성이 생겨 결과가 왜곡될 수 있고 재현성이 복잡해질 수 있습니다.

안전 문제:

아마도 더 결정적으로, FBS의 이종성 특성은 잠재적인 면역원성 및 프리온/인수공통감염 전염과 관련된 우려를 포함하여 안전 위험을 초래합니다. 이러한 안전성 관련 사항으로 인해 규제 조사가 강화되었으며 hMSC 배양을 위한 대체적이고 안전한 보충제에 대한 검색이 촉발되었습니다.

인간 혈액 파생물

앞서 언급한 우려로 인해 인간 혈청(hS), 인간 제대혈 혈청(hUCBS) 및 인간 혈소판 용해물(hPL)을 포함한 자가 또는 동종 인간 ​​혈액 유래 물질을 사용하려는 경향이 강합니다.

인간 혈청(hS)

인간 혈청(HS) FBS의 대안으로 제안되었습니다. HS에는 특성과 기능적 특성을 변경하지 않고 hMSC의 증식을 향상시킬 수 있는 풍부한 생리 활성 화합물과 성장 인자가 포함되어 있습니다.

인간 제대혈 혈청(hUCBS)

인간 제대혈 혈청(hUCBS)은 정상적인 배송 후 쉽게 얻을 수 있으므로 일반적으로 가장 일반적인 박테리아 또는 바이러스 오염에 대해 검사되며 이의 사용은 윤리적 문제를 일으키지 않습니다. 이는 세포 성장과 줄기세포 분화에서 다양한 역할을 하는 높은 수준의 수용성 성장 인자와 60개 이상의 단백질, 즉 알부민, 트랜스페린, 피브로넥틴을 고농도로 함유하고 있습니다. 일반적으로 UCBS는 이러한 동종이계 소스의 용이한 이용 가능성, 쉽고 저렴한 분리 절차, 오염 물질이 거의 없다는 점을 고려할 때 세포 배양 보충제로서 유리한 것으로 간주될 수 있습니다.

인간 혈소판 용해물(hPL)

인간 혈소판 용해물(hPL) 다양한 절차를 사용하여 혈액에서 쉽게 준비할 수 있습니다. 혈소판에서 성장 인자를 방출하는 것은 hPL 생산의 핵심 포인트를 나타냅니다. hPL에는 표피 성장 인자(EGF), 간 성장 인자(HGF), 혈소판 유래 성장 인자(PDGF), 염기성 섬유아세포 성장 인자(bFGF), 형질 전환 성장 인자 베타(TGF-ß1)와 같은 성장 인자의 농도가 더 높습니다. ) 및 혈관 내피 성장 인자(VEGF)가 HS 및 FBS보다 높습니다. 이것이 대부분의 보고서가 hPL이 FBS 및 HS에 비해 더 높은 수준의 세포 확장을 지원한다는 데 동의하는 이유일 수 있습니다.

화학적으로 정의된 미디어

세포 배양에서 제대로 정의되지 않은 혈청 또는 인간 공급 보충제의 사용과 관련된 제한 사항을 해결하기 위해 보다 정확하게 제조된 화학적으로 정의된(CD) 배지를 채택하는 방향으로 전환되었습니다. 이러한 배지는 소분자, 염, 지방산 등 잘 정의된 화학 성분을 특징으로 하며 동물에서 만들어지지 않은 재조합 단백질을 포함할 수도 있습니다.

CD 미디어는 장점을 제공하지만 앵커리지 의존 MSC에 필요한 필수 접착 분자가 부족한 경우가 많습니다. 결과적으로, 기존의 많은 CD 배지 옵션에는 세포 부착을 촉진하기 위해 콜라겐, 피브로넥틴, 비트로넥틴 또는 라미닌과 같은 세포외 기질(ECM) 단백질로 사전 코팅된 배양 기질이 필요합니다. 이 사전 코팅은 혈청 함유 배양과 유사한 hMSC 부착 및 성장을 보장하고 MSC 다능성을 보존합니다. 그러나 일반적으로 인간 또는 동물 기원의 이러한 ECM 단백질은 배치 간 가변성, 단백질 함량에 대한 정보 부족, 잠재적인 면역원성과 관련된 문제를 야기하며 시간이 많이 걸리는 코팅 절차를 포함합니다.

CD 배지는 혈청이나 기타 동물 유래 보충제가 보충된 배지에 비해 일관되게 최적의 세포 성장을 생성하지 못할 수 있다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 이는 세포 배양에서 보다 강력하고 일관된 결과를 달성하기 위해 CD 배지 제제를 개선하는 연구 및 최적화 노력의 지속적인 중요성을 강조합니다.

무이종, 무혈청, 무동물 혈청?

이종 무함유, 동물 무함유, 무혈청 옵션을 포함한 다양한 제형의 MSC 배지가 시중에 나와 있습니다. 그러나 이러한 용어는 해석상 혼란과 불일치가 발생하는 경우가 많습니다.

제노프리(Xeno-free)는 일반적으로 인간이 아닌 동물 성분이 없는 제제로 인식되지만 인간 혈청, 홀로트랜스페린 또는 인슐린과 같은 인간 유래 성분을 여전히 포함할 수 있습니다. 대조적으로, 동물이 없는 미디어는 인간을 포함한 동물에서 직접 파생된 모든 구성 요소를 제외합니다. 무혈청은 일반적으로 혈청이나 혈장이 없는 배지를 의미하지만 혈소판 용해물, 성장 인자 또는 알부민과 같은 다른 생물학적 물질을 여전히 포함할 수 있습니다.

결론적으로, 기존 데이터의 풍부함은 일반적인 단점을 해결할 뿐만 아니라 MSC 확장 효율성 측면에서 이를 능가한다는 점에서 FBS에 비해 인간 유래 보충제의 우월성을 강조합니다. 연구원들이 제제 최적화 환경을 탐색할 때 이러한 배지와 보충제 옵션의 복잡성을 파악하는 것이 매우 중요합니다. 특정 칵테일을 언제 배치해야 하는지에 대한 명확한 통찰력은 연구 노력의 효율성과 관련성을 크게 향상시킵니다.

아틀란티스 바이오사이언스의 선택:

STEMGOLD MSC 고성능 배지 – 동급 최고의 MSC 성장 배지

당사의 스템골드 MSC 고성능 매체는 동급 최고의 MSC 매체로 두각을 나타내며 여러 계보에 걸쳐 hMSC를 확장할 수 있는 뛰어난 고성능 기능을 제공합니다. 이 최첨단 배지는 hMSC의 삼계통 분화 잠재력을 유지하고 ISCT 기준을 준수합니다.

이를 차별화하는 것은 로트 간 변동을 최소화하고 실험 재현성을 향상시키는 GMP 준수 제조 제제입니다. 특히 STEMGOLD MSC는 사전 코팅이 필요하지 않아 hMSC의 확장 프로세스를 간소화합니다. 탁월한 기능을 갖춘 이 배지는 세포 배양 기술의 중요한 발전을 나타내며 연구자에게 줄기 세포 연구를 위한 안정적이고 효율적인 솔루션을 제공합니다.

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참조 :

Cimino M, Gonçalves RM, Barrias CC, 마틴스 MCL. 안전한 인간 중간엽 줄기/간질 세포 확장을 위한 이종 무첨가 전략: 보충제 및 코팅. 줄기세포 국제 2017;2017:6597815. 도이: 10.1155/2017/6597815.

Guiotto M, Raffoul W, Hart AM, Riehle MO, di Summa PG. 번역 적용을 위한 hMSC 확장에서 소 태아 혈청을 대체하기 위한 인간 혈소판 용해물: 체계적인 검토. J Transl Med. 2020년 15월 18일;1(351):10.1186. 도이: 12967/s020-02489-4-XNUMX.

Mushahary D, Spittler A, Kasper C, Weber V, Charwat V. 인간 중간엽 줄기 세포의 분리, 배양 및 특성 규명. 세포계측법 A. 2018;93(1):19-31. doi:10.1002/cyto.a.23242