تكثير سلول‌هاي بنيادي خون‌ساز خون بند ناف بر روي بسترهاي نانوالياف زيست سازگار به صورت هم‌كشتي با سلول‌هاي بنيادي مزانشيمي مغز استخوان

Expansion of umbilical cord blood hematopoietic stem cells on biocompatible nanofiber scaffold as co-culture with bone marrow derived mesenchymal stem cells

هدف: پيوند سلول‌هاي بنيادي خون‌ساز (HSCs Hematopoietic Stem Cells,) يك روش درماني براي بيماري‌هاي بدخيم و غير بدخيم خوني مي‌باشد. محدوديت‌ اصلي استفاده از خون بندناف در پيوند مغز استخوان، مقدار كم HSCs به دليل حجم كم خون بند ناف است. بنابراين سيستم‌هاي مختلفي براي تكثير HSCs در شرايط آزمايشگاهي (ex vivo) براي غلبه بر اين محدوديت طراحي شدند. هدف از اين مطالعه مقايسه شرايط مختلف تكثير HSCs در ex vivo مي‌باشد. مواد و روش‌ها: بدين منظور HSCs در چهار حالت كشت داده شدند كه عبارتند از: در محيط دو بعدي (2D)، هم‌كشتي HSCs با سلول‌هاي بنيادي مزانشيمي (MSCs) در محيط دو بعدي (2D-Co)، كشت در محيط سه بعدي تشكيل شده از نانوالياف پلي‌اتر سولفون (PES) (3D) و كشت در محيط سه بعدي (نانوالياف PES) به صورت هم‌كشتي با MSCs (3D-Co). يافته‌ها: مقايسه بين گروه‌هاي مورد مطالعه نشان داد كه سلول‌هاي كشت داده شده در حالت 3D-Co ميزان تكثير و بيان بالاتري از نشانگر بنيادينگي CD34 نسبت به ساير گروه‌ها دارد. هم‌چنين قدرت كلني‌زايي در اين گروه به نسبت ساير گروه‌هاي مورد مطالعه افزايش معناداري به همراه داشت. نتيجه‌گيري: نتايج اين مطالعه امكان‌پذير بودن استفاده از اين سيستم را جهت تكثير با حداقل تمايز سلول‌هاي CD34+ اثبات نمود. مطالعات بيش‌تر به منظور ارزيابي سلول‌هاي تكثير يافته با اين سيستم به منظور استفاده در بالين ضروري است.

Introduction: Hematopoetic stem cell transplantation (HSCT) is one of the treatment approaches for malignant and non-malignant hematologic diseases. The most important disadvantage of UCB in HSCT is low number of cells that can be collected. So, different systems for ex vivo expansion of HSCs were designed to overcome this limitation. The goal of this study was to examine different conditions of ex vivo expansion of HSCs. Materials and Methods: In this study, HSCs were cultured in four conditions: 1- In two-dimensional culture (2D), 2- Co-culture with mesenchymal stem cells (MSCs) in 2-D (2D-Co), 3- In three-dimensional culture (constructed with poly eter sulfon nanofibers) (3D), and 4- Co - culture with MSCs in 3-D (3D-Co). Results: The comparison of these groups showed that 3D-Co group had more expansion levels and expression of CD34 marker than other groups. Moreover, the clonogenic capacity in this group was increased in comparison to other groups. Conclusion: The results of our study showed that the possibility usage of this system for expansion with lowest levels of differentiation in CD34+ HSCs. Further studies are needed to evaluate expanded cells with this system to use in clinical practice.