Συγκριτική μελέτη των ομφαλικών αρχέγονων μεσεγχυματικών κυττάρων από τη γέλη του Wharton, σε σχέση με τα μυελικά αρχέγονα μεσεγχυματικά κύτταρα
Authors: Μπάτσαλη Αριστέα 
Published: September 2021

Συνεχώς αυξανόμενο είναι το ενδιαφέρον για τη χρήση των αρχέγονων μεσεγχυματικών κυττάρων (Mesenchymal Stem/Stromal Cells–MSCs) σε κλινικές εφαρμογές. Το ενδεχόμενο MSCs από ποικίλες πηγές να ικανοποιούν διαφορετικές κλινικές εφαρμογές μας ώθησε στην παρούσα μελέτη. Έτσι πραγματοποίησαμε μια συγκριτική μελέτη των βιολογικών ιδιοτήτων MSCs προερχόμενων από τη γέλη του Wharton (Wharton’s Jelly–WJ), την πιο πλούσια πηγή MSCs του ομφαλίου λώρου, και MSCs από τον μυελό των οστών (Bone Marrow–BM), του πιο εκτενώς μελετημένου πληθυσμού μεσεγχυματικών κυττάρων.Στη διάρκεια της μελέτης, MSCs απομονώθηκαν από τον μυελό αιματολογικά υγιών δοτών (n=18) και από τη γέλη του Wharton νεογνών πλήρους κυήσεως (n=18).Τα MSCs καλλιεργήθηκαν ex vivo για συνολικά δέκα ανακαλλιέργειες (Passage–P)υπό τις ίδιες συνθήκες. Σε παράλληλα πειράματα μελετήθηκαν τα ανοσοφαινοτυπικά χαρακτηριστικά των κυττάρων καθώς και χαρακτηριστικά που αφορούν την επιβίωση και την κυτταρική γήρανση όπως το δυναμικό πολλαπλασιασμού και η κατανομή τούς στον κυτταρικό κύκλο. Επιπλέον εκτιμήθηκε η έκφραση γονιδίων που σχετίζονται με τα σηματοδοτικά μονοπάτια του Wnt και του κυτταρικού κύκλου, ενώ πραγματοποιήθηκε και κυτταρογενετική ανάλυση των ex vivo καλλιεργούμενων MSCs ώστε να εκτιμηθεί η γενωμική τούς σταθερότητα.Επιπροσθέτως, μελετήθηκε η ικανότητα των MSCs, και από τις δύο πηγές, να υποστηρίζουν την ανάπτυξη αρχέγονων αιμοποιητικών κυττάρων, εκτιμώντας τη κλωνογονική ικανότητα των μη-προσκολλούμενων κυττάρων (Non Adherent Cells–NACs) σε συν‐καλλιέργειες φυσιολογικών CD34+ κυττάρων, με BM-MSCs ή WJMSCs.Επίσης μετρήθηκαν τα επίπεδα κυτταροκινών που σχετίζονται με την αιμοποίηση στα υπερκείμενα των MSC καλλιεργειών. Τέλος, εκτιμήθηκε η ικανότητα διαφοροποίησης των MSCs προς λιποκύτταρα και οστεοκύτταρα καθώς και η επίδραση των σχετιζόμενων με το Wnt-μονοπάτι μορίων WISP1 και sFRP4 στο δυναμικό διαφοροποίησης των WJ- MSCs.Από την ανάλυση των αποτελεσμάτων φάνηκε πως και οι δυο exvivo καλλιεργούμενοι MSC πληθυσμοί (BM-MSCs ή WJ-MSCs) εμφανίζουν παρόμοια μορφολογικά και ανοσοφαινοτυπικά χαρακτηριστικά. Επιπλέον δεν διέφεραν ως προς χαρακτηριστικά επιβίωσης και κυτταρικής γήρανσης, ενώ φάνηκε να φέρουν γενετικές αλλαγές σε πολύ χαμηλή συχνότητα στη διάρκεια των ανακαλλιεργειών. Τα WJ-MSCsεμφάνισαν υψηλότερο δυναμικό πολλαπλασιασμού, πιθανότατα λόγω ενεργοποίησης γονιδίων που διεγείρουν τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό και ταυτόχρονης υποέκφρασης γονιδίων που αναστέλλουν τον κυτταρικό κύκλο. Ωστόσο, τα WJMSCsπαρουσίασαν μειωμένη ενδογενή δέσμευση προς κάποια σειρά (lineagepriming)καθώς και μειωμένη ικανότητα διαφοροποίησης προς οστεοκύτταρα και λιποκύτταρα, συγκριτικά με τα BM-MSCs. Το παραπάνω εύρημα συσχετίστηκε με τη διαφορετική έκφραση μορίων που σχετίζονται με το Wnt-σηματοδοτικό μονοπάτι,περιλαμβανομένων των WISP1 και sFRP4, και διερευνήθηκε αντιστοίχως η εμπλοκήτου καθενός μορίου στη διαφοροποίηση των WJ-MSCs. Μάλιστα χορήγηση των ανασυνδιασμένων ανθρώπινων πρωτεϊνών WISP1 και sFRP4 στα καλλιεργούμενα WJ-MSCs οδήγησε σε επαγωγή και βελτίωση της οστεογενετικής και λιπογενετικής ικανότητας των κυττάρων, αντιστοίχως. Τέλος, τα WJ-MSCs εμφάνισαν μειωμένη ικανότητα να υποστηρίζουν την αιμοποίηση σε σχέση με τα ομολογά τους μυελικά, πιθανότατα εξαιτίας της μειωμένης παραγωγής του παράγοντα του«στρώματος» SDF-1α (stromal cell-derived factor-1α).Συμπερασματικά τα μέχρι στιγμής δεδομένα συμβάλλουν στον καλύτερο χαρακτηρισμό των WJ-MSCs και των BM-MSCs αναδεικνύοντας τις ιδιαίτερες βιολογικές τους ιδιότητες, που θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψιν κατά την επιλογή της καλύτερης πηγής MSCs για καθεμιά κλινική εφαρμογή.