كاربردهاي وزيكول‌هاي خارج سلولي (EVs) مشتق از سلولهاي بنيادي مزانشيمي (MSCs) در ترميم ضايعات استئوآرتريت زانو

سابقه و هدف: بيماري دژنراتيو مفصل، به‌ويژه استئوآرتريت(OA)، يك بيماري جهاني است كه با تخريب غضروف مفصلي و استخوان‌زيري مشخص مي‌شود. براساس آمار حدود 250 ميليون نفر در جهان از نقص غضروف رنج مي‌برند. تاكنون هيچ روش درماني قطعي براي OA گزارش نشده است. سلول درماني يكي از استراتژي‌هاي مناسب درمان ضايعات غضروفي است. با اين حال، چالش‌هاي فعلي مانند نياز به مقياس زياد سلول وجود دارد. به تازگي، رويكردهاي بدون سلول ابزار جديدتري براي درمان نقص غضروف هستند. به‌عنوان مثال، وزيكول‌هاي خارج سلولي(EVs) ترشح شده توسط سلول‌هاي مختلف، مسئول اثرات درماني آن‌ها هستند. اين EV به‌عنوان واسطه هاي درماني مناسب، ابزار انتقال دارو يا نشانگرهاي زيستي بيماري شناخته مي‌شوند. بنابراين، به تازگي EVs به دليل استحكام فيزيكوشيميايي و زيست سازگاري بالا به‌عنوان ابزارهاي قدرتمند درمان بدون سلول شناخته شده‌اند.مواد و روش‌ها: اين مطالعه از نوع مروري است كه خلاصه‌اي از مطالعات پيش باليني و باليني كه از EV مشتق‌شده از منابع سلولي مختلف استفاده كرده‌اند، ارائه مي‌دهد. در اين مطالعات از حيوانات كوچك و بزرگ آزمايشگاهي با ايجاد ضايعه غضروفي تجربي در زانو استفاده شده است و اثربخشي EV در درمان اين ضايعات را بررسي كردند. علاوه بر اين در مطالعه حاضر، تكنيك‌هاي جداسازيEV كه از چالش‌هاي كاربرد EV است، به‌طور خاص بررسي و معايب و مزاياي آن‌ها بررسي شده است. هم‌چنين در اين مطالعه نشان داده شد كه EV جدا شده از هر سلول داراي ويژگي‌هاي منحصر به فردي مانند خواص ضد التهابي، تمايز و درماني است. مطالعات اخير پيش باليني را كه از EVs به‌عنوان يك حامل داروهايي مانند كوچك مولكول‌ها، microRNA ها و يا ريزفاكتورهاي فعال زيستي استفاده كرده‌اند نيز در اين مطالعه بررسي و نتايج آن‌ها به‌طور خلاصه ارائه شد. علاوه بر اين، تكنيك‌هاي جداسازي EV و مشخصه‌يابي آن‌ها كه از ديگر چالش‌هاي كاربرد EV است توضيح داده شد و چالش‌ها مورد بحث قرار گرفت.يافته‌ها: EVs به‌سرعت به‌عنوان رويكردهاي درماني جديد براي درمان ضايعات غضروفي و OA در حال پيشرفت هستند. با وجود تلاش‌هاي فراوان در سلول درماني و نتايج اميدواركننده گزارش‌شده در مدل‌هاي متعدد بيماري، استفاده از سلول‌ها به‌ويژه سلول‌هاي اصلاح‌شده ژنتيكي محدوديت‌هايي در پزشكي احياكننده دارد. شايان ذكر است كه استفاده از EV مشتق شده از MSCs يا سلول‌هاي تراريخته هيچ آسيبي براي بدن انسان ندارد. در نتيجه، EV درماني به‌عنوان يك رويكرد درماني جديد معرفي شده است كه خطرات احتمالي مشابهي با سلول درماني ندارد. مطالعات بررسي شده نشان داد كه EV جدا شده از منابع مختلف در بسياري موارد از پيشرفت OA جلوگيري مي‌كنند. هم‌چنين نتايج برخي ديگر از مطالعات حاكي از توانايي EVs در ترميم غضروف آسيب ديده است. بسياري از مطالعات نشان دادند كه در ضايعات با اندازه بحراني غضروف، استفاده از EVs نياز به داربست دارد. چندين مطالعه نشان دادند كه زمان انتشار EV و دوز مورد نياز EV براساس اندازه ضايعه در ترميم و بازسازي غضروف مفصلي نقش موثري دارد.استنتاج: با وجود نتايج اميدواركننده استفاده از EV در مطالعات مذكور، به نظر مي‌رسد كه چالش‌هاي EV درماني نياز به ارزيابي بيشتري دارد. به عنوان مثال، بازسازي يك ضايعه با سايز بحراني نياز به استفاده از داربست‌هاي مناسب در شرايط ديناميك براي حمل EV دارد. بنابراين، سؤالات اساسي كه بايد در نظر گرفته شوند عبارتند از: چگونه مي‌توان از EVs به عنوان يك نانوذره به جاي سلول‌هاي بنيادي در تركيب با روش‌هاي مهندسي بافت استفاده كرد؟ خواص بيولوژيكي EV چيست؟ چه دوزي از EV براي اندازه‌هاي مختلف ضايعات غضروفي نياز است و چگونه EVs در ضايعات پايدار هستند؟ در نهايت نقش EVs در هموستاز و پاتوژنز اتصالات چيست؟