بررسي ميزان پايداري پوشش پليمري متوكسي پلي اتيلن گلايكول فعال شده با سوكسينميديل والرات روي سطح سلول‌هاي قرمز خون در شرايط برون تني و درون تني

Investigating the Stability of Polymer Coating of Methoxy Polyethylene Glycol Activated by Succinimidyl Valerate on the Surface of Red Blood Cells under In Vitro and In Vivo Conditions

به دليل پاسخ سامانه ايمني ميزبان در برابر گروه‏هاي خوني فرعي دهنده، انتقال خون مي‌تواند در برخي موارد، به‌خصوص براي بيماران نيازمند به دريافت مكرر خون (مانند افراد مبتلا به تالاسمي) به‌عنوان يك مشكل مهم مطرح شود. يك روش پيشنهادي، پوشش‏دهي پادگن‏هاي سطح سلول‌هاي قرمز خون با اتصال كووالانسي متوكسي پلي اتيلن گلايكول (mPEG) است. هدف از اين پژوهش، تعيين زمان نگهداري سلول‌هاي پگيله شده پيش از تزريق و زمان موثر آن در شرايط درون تني بود. مواد و روش‌ها: براي پگيله كردن سلول‌ها، از متوكسي پلي اتيلن گلايكول فعال شده با سوكسينيميديل والرات (SVA) استفاده شد. در بخش برون تني پژوهش، پايداري پوشش ايجاد شده با سه روش شمارش سلول‌هاي آزاد منعقد نشده، آزمون فلوسايتومتري و سنجش كيفي ارزيابي شد. با استفاده از بررسي‌هاي ميكروسكوپ الكتروني، غلظت مناسب براي پگيله كردن سلول‌هاي قرمز خون خرگوشي تعيين شد و پس از تزريق، با استفاده از آزمون فلوسايتومتري، زمان موثر سلول‌هاي پگيله شده در خون خرگوش تعيين شد. همچنين خواص بيوشيميايي سرم خرگوش‌ها در 24 ساعت اوليه پس از تزريق بررسي شد. نتايج: غلظت مناسب براي پگيله كردن سلول‌هاي قرمز خرگوشي با mPEG-SVA، 15 ميلي‌گرم بر ميلي‌ليتر تعيين شد. 48 ساعت پس از تزريق، حدود 83 درصد سلول‌ها در سامانه گردش خون ميزبان همچنان زنده بودند و موفق به حفظ پوشش پليمري خود شدند. نتيجه‌گيري: زمان 18 روز به‌عنوان زمان مناسب براي ذخيره‌سازي سلول‌هاي پگيله شده در شرايط آزمايشگاهي به‌دست آمد. همچنين با رديابي سلول‌ها در شرايط درون‌تني، زمان موثر پايداري 14 روز براي سلول‌هاي پگيله شده تعيين شد. نتايج بررسي خواص بيوشيميايي سرم خرگوش‌ها در 24 ساعت اوليه پس از تزريق، نشان داد كه پوشش‌دهي سلول‌هاي قرمز خون به‌طور قابل توجهي مانع از تحريك سامانه ايمني ميزبان و تخريب آن‌ها توسط ميزبان شده است.

The host immune response against minor donor blood groups may be considered a significant problem in certain groups of patients that undergo transfusions such as those who require repeat transfusions (thalassemia). A proposed solution is to coat the surface antigens on red blood cells (RBCs) by covalent binding of methoxy polyethylene glycol (mPEG). This study aims to determine the storage time of PEGylated cells before injection and its effective time during in vivo conditions. Methods: We used mPEG activated by succinimidyl valerate (SVA) to PEGlayte the cells. The stability of the created coating during in vitro conditions was investigated by three methods: counting the numbers of free cells, flow cytometry and qualitative investigation. The appropriate concentration of mPEG for rabbit RBC PEGylation was determined by electron microscopy. The effective time of PEGylated rabbit RBCs was determined with flow cytometric analysis after the injection. In addition, we investigated the serum biochemical properties at 24 hours after the injection. Results: The appropriate concentration of 15 mg/mL for rabbit RBC PEGylation was determined. At 48 hours after injection, 83% of the cells that were alive in the host circulatory system kept their polymeric coating. Conclusion: We determined that 18 days was an appropriate storage time for PEGylated RBCs under in vitro conditions. The effective time of 14 days was determined for PEGylated RBCs by tracking the cells in vivo. An investigation of the serum biochemical properties of rabbits at 24 hours after the injection showed that the RBC coating significantly inhibited stimulation of the host immune system and cell destruction.