Vérképző és egyéb szöveti őssejtek

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Vérképző és egyéb szöveti őssejtek"

Géza Barnabás Juhász
8 évvel ezelőtt
Látták:

1 Vérképző és egyéb szöveti őssejtek Uher Ferenc Országos Vérellátó Szolgálat, Őssejt-biológia, Budapest

3 Őssejtek Totipotens őssejtek Pluripotens (embrionális) őssejtek Multipotens (szöveti) őssejtek Elkötelezett elődsejtek Blastocysta Vérképző őssejt

4 Embrionális őssejtvonal(ak) előállítása Belső sejtmassza Tápláló (feeder) sejtek Blastocysta Szélesztés Tenyésztés

5 Amit egy szöveti őssejtnek tudni kell Őssejt Differenciálódás Programozott sejthalál (apoptózis) Elvándorlás (migráció) Önfenntartás Transzdifferenciálódás?

6 Aszimmetrikus sejtosztódás Populációs szinten vagy Önfenntartás Önfenntartás Differenciálódás Differenciálódás

7 A szöveti őssejt-rendszerek felépítése Őssejt kompartment Amplifikációs kompartment Differenciálódott kompartment Viszonylagos nyugalomban lévő (G0), ritkán osztódó sejtek Intenzíven osztódó és differencálódó sejtek Terminálisan differenciálódott sejtek

Viszonylagos nyugalomban lévő (G0), ritkán osztódó sejtek

8 A vérképzés hagyományos modellje ProT T sejt CLP ProB HSC NK sejt B sejt MPP GMP Monocyta/ macrophag Granulocyta MEP Vörösvérsejt CMP Megakaryocyta

9 A vérképzés (egy) javított modellje T sejt ETP CD45RA+ CD10+ CD7- B sejt ProB B/NK HSC MPP MLP? CD45RACD90+ CD49f+ CD45RACD90CD49f- CD45RACD135+ CD10CD7- CD45RA+ CD135+ CD10CD7- GMP CMP Monocyta/ macrophag Granulocyta Vörösvérsejt CD45RACD135CD10CD7- CD34+ CD38- Lin+ NK sejt MEP CD34+ CD38+ Lin+ Megakaryocyta Lin+

CD45RACD90+ CD49f+ CD45RACD90CD49f- CD45RACD135+ CD10CD7- CD45RA+ CD135+

10 A HSC kompartment is heterogén Lymphoid irányba eltolódott HSC LT-HSC Kiegyensúlyozott HSC Myeloid irányba eltolódott HSC LT-HSC LT-HSC CMP CLP CMP CLP CMP CLP Myeloid sejtek Lymphoid sejtek Myeloid sejtek Lymphoid sejtek Myeloid sejtek Lymphoid sejtek?

LT-HSC LT-HSC CMP CLP CMP CLP CMP CLP Myeloid sejtek Lymphoid

11 Az őssejtek öregedése Őssejt kompartment Osztódó kompartment Differenciálódott sejtek Életkor

12 A fiatal és az öregedő vérképző rendszer T sejt ETP B sejt HSC B/NK MPP ProB MLP Kiegyensúlyozott vérképzés NK sejt Monocyta/ macrophag? GMP Granulocyta Vörösvérsejt CMP MEP Megakaryocyta T sejt ETP B sejt Myeloid irányba eltolódott vérképzés HSC B/NK MPP ProB MLP NK sejt Monocyta/ macrophag? GMP Granulocyta Vörösvérsejt CMP MEP Megakaryocyta

GMP Granulocyta Vörösvérsejt CMP MEP Megakaryocyta T sejt ETP B sejt Myeloid irányba

13 Az öreg vérképző rendszer Myeloid irányba eltolódott HSC Lymphoid irányba eltolódott HSC LT-HSC LT-HSC CMP CLP CMP CLP Myeloid sejtek Lymphoid sejtek Myeloid sejtek Lymphoid sejtek

14 Egy erythroid-sziget Proerythroblast Basophil erythroblast Polychromatophil erythroblast Pycnoticus erythroblast Reticulocyta Erythrocyta Fiatal reticulocyta Kilökődött sejtmag Enukleált erythroblast Korai erythroblast Macrophag Sejtmag-phagocytosis Késői erythroblast

Erythrocyta Fiatal reticulocyta Kilökődött sejtmag Enukleált

15 A vérképző őssejt niche több kompartmentből áll Endoszteális niche Vaszkuláris niche CAR sejt Nyugvó HSC Endothelsejt Sérülés, stressz Ca Csont SDF-1, VEGF MMP-9 skitl ++ Ca++ Önfenntartás Nesztin+ sejt MPP Aszimmetrikusan osztódó HSC Myeloid és lymphoid sejtek [O2], tápanyagok Osteoblastok CAR cells (CXCL12-abundant reticular cells)

skitl ++ Ca++ Önfenntartás Nesztin+ sejt MPP Aszimmetrikusan osztódó HSC Myeloid és

16 A mesenchymalis ős- vagy stroma sejtek I. HSC MSC

17 A mesenchymalis ős- vagy stroma sejtek II. Agy Thymus Tüdő Csontvelő Szívizom Máj Hasnyálmirigy Zsírszövet Lép Vese Vázizom Nagy és kis erek, kapillárisok

18 Csontvelő Zsírszövet Wharton-kocsonya

19 Minimal criteria for defining multipotent mesenchymal stromal cells Plastic-adherent under standard culture conditions. Express CD105, CD90 CD73 and CD44, and lack expression of CD45, CD34, CD14 or CD11b, CD79 or CD19 and HLA-DR. Must differentiate into osteoblasts, adipocytes and chondroblasts in vitro. Dominici et al.: The International Society for Cellular Therapy position statement. Cytotherapy 2006;8(4):315. CD44 Osteo CD73 CD90 Adipo CD45 Chondro

Express CD105, CD90 CD73 and CD44, and lack expression of CD45, CD34, CD14 or CD11b, CD79 or CD19 and HLA-DR.

20 Mesenchymalis ős- és elődsejtek izolálása Csontvelő Zsírszövet 2500 rpm, 20 perc Kollagenáz, 30 perc, 37 C 600 rpm, 8 perc Gradiens centrifugálás Mosás 1200 rpm, 10 perc Emésztés Mosás Mononukleáris sejtfrakció SVF frakció ~1% ~0,001-0,002% További átoltások Első átoltás és szélesztés (1:3 1:5) Növekedés Tripszin-EDTA MSC kultúra (heterogén) Konfluens stroma tenyészet Primer kultúra (adherens sejtek)

Mononukleáris sejtfrakció SVF frakció ~1% ~0,001-0,002% További átoltások Első átoltás és szélesztés

21 Plaszticitásuk Vérképzést támogató stroma MSC CFU-F Stro-CFU Osteoblast Osteo-CFU Chondrocyta Chondro-CFU Adipocyta Adipo-CFU Tendocyta Idegsejt, gliasejt, β-sejt, májsejt Nem ortodox plaszticitás Myoblast Szívizomsejt Ortodox plaszticitás

22 Csont Alizarin vörös/giemsa, x10 Adipocyták Olajvörös/metilénkék, x20

23 Az MSC-k gyulladásgátló és immunszuppresszív aktivitása B-sejt T-sejt Apoptózis Sejtosztódás Fas FasL TGF-β Kinurenin NO Sejt-sejt Szolubilis faktorok Egyéb Trp kölcsönhatások inos Gyulladás TNF-α Sejtosztódás HLA-G; PGE2; IDO TNFR-1 B7-H1 (PDL1) Idolamin 2,3-dioxygenáz enzim; HIFN-γ Treg LPS B7-H4 Nitrogén-monoxid; faktor. IFNγ-R sejtek FasL TLR4 Galektin-1; Notch-ligandum(ok) PGE2 MSC IL-10, TGF-β, HGF; Regulátor T-sejtek (Treg) indukciója. COX2 EP2/4R Sejt-sejt kölcsönhatás PGE2 NK-sejt EP2/4R IL-10 Dendritikus sejt Macrophag Granulocyta

24 Az MSC-k M2 (regulátor) irányú MΦ polarizációt indukálnak Klasszikus úton aktivált MΦ M1 MSC MHC-II, B7, inos, IL-12, TNF-α, + APC, Th1 válasz Regulátor MΦ Alternatív úton aktivált MΦ MHC-II, B7, inos, IL-12, TNF-α, IL-10, Argináz, APC, Sebgyógyulás, Regeneráció TAM M2 MHC-II, B7, inos, IL-12, TNF-α, IL-10, ++ APC, Th2 válasz, Gyulladásgátlás

25 Mesenchymalis őssejtterápia Az MSC-k hamar felkeltették mind a kutatók, mind a gyakorló orvosok Az MSC-k elsősorban olyan betegségek kezelése során lehetnek ígéretesek, figyelmét: amelyekben egyidejűleg van szükség regenerációra (az elpusztult sejtek/ viszonylag hozzáférhetők (csontvelő, zsírszövet, köldökzsinór), szövetek pótlására)könnyen és a károsodott területen kialakuló gyulladás, illetve jól szaporíthatók in vitro kultúrában, és immunválasz csökkentésére. csak minimális mértékben immunogének (allogén transzplantáció), multipotensek (plaszticitás), in vivo a szöveti sérülés/gyulladás helyére vándorolnak, jelentős regeneratív képességgel rendelkeznek (trofikus faktorok), gátolják az apoptózist és a fibrózist, elősegítik új kapillárisok képződését, mitochondriumokat és mikrovezikulumokat jutatnak a károsodott sejtekbe, immunszuppresszív és gyulladásgátló aktivitással rendelkeznek (szolubilis faktorok és sejt-sejt kölcsönhatások).

26 A mesenchymalis őssejtek klinikai alkalmazása Csont/porc betegségek Autológ Allogén (felnőtt) Allogén (perinatális) Szív- és érrendszeri betegségek Neurológiai betegségek GVHD/Transzplantációs tolerancia Máj Fázis III Diabetes Fázis II/III Gastro-intestinalis betegségek Fázis II Tüdő Autoimmun betegségek Fázis I/II Egyéb Fázis I Regisztrált klinikai vizsgálatok A jelenleg folyó klinikai trial-ok általában túl kicsik (fázis I/II) és nagyon sokféle (>50) betegséget érintenek. Az MSC-k klinikai alkalmazása rövid távon biztonságos; hosszú távon -??? Klinikai vizsgálatok (%) Terápiás hatékonyságuk viszont messze elmarad (fázis III) a preklinikai állatkísérletek alapján remélttől.

27 Az MSC terápia lehetséges kockázatai Daganatképzés? Szolid tumorok stromájának kialakítása Metasztázis képzés előkészítése (seed and soil) Fibrosis (tüdő, szívizom, máj, vese), szisztémás sclerosis, retinopathia Sérülés után hegesedés vagy regeneráció? Arteriosclerosis (ektopikus csontosodás) Osteoporosis, osteoarthritis, osteoarthrosis Adipogenesis zavara II-es típusú diabetes

28 Tissue engineering 3 dimenziós tenyészetben: - megfelelő őssejt; - váz (scaffold); - növekedési és differenciálódási faktor(ok), morfogének.

29 Clinical transplantation of a tissue-engineered airway Macchiarini P. et al, 2008, Lancet. 2008, 372:

30 10 µm Köszönöm a figyelmet! 1 µm

Hasonló dokumentumok

A mesenchymalis őssejtek terápiás alkalmazásának lehetőségei és korlátai sclerosis multiplexben

A mesenchymalis őssejtek terápiás alkalmazásának lehetőségei és korlátai sclerosis multiplexben Uher Ferenc Országos Vérellátó Szolgálat, Őssejtbiológia, Budapest A mesenchymalis ős vagy stroma sejtek