به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، علم سلول‌های بنیادی به یکی از اجزای اساسی مهندسی بازسازی تبدیل شده است و این پتانسیل را دارد که پس از دستیابی به دست آوردهای  بالینی، نتایج درمانی را متحول کند. مهندسی ترمیم و بازسازی از یک رویکرد فرا رشته ای استفاده می‌کند و با همگرایی علوم مواد پیشرفته، علوم سلول‌های بنیادی، فیزیک، زیست شناسی رشد و ترجمه بالینی به بافت‌ها و اندام‌های پیچیده احیا کننده تعریف می‌شود. سلول‌های بنیادی مزانشیمی که از نوع سلول‌های چند‌توان هستند، توانایی خودنوسازی و تمایز به دودمان‌های مختلف مانند سلول‌های چربی، استخوان، غضروف، عضله، پوست و تاندون را دارند و در مطالعات پیش‌بالینی برای بازسازی این سلول‌ها استفاده شده‌اند. 
درمان با سلول‌های بنیادی بر تحویل سلول‌ها برای تسهیل ترمیم و بازسازی بافت با ترکیبی از خواص ضد‌التهابی، تعدیل‌کننده ایمنی و ظرفیت تمایز چند توان تمرکز دارد. با این حال، به منظور استفاده در یک محیط بالینی، آن‌ها باید از بافت انسانی جدا شده و نیاز به رشد و عبور مداوم در محیط‌های کشت آزمایشگاهی داشته باشند. علاوه بر این، مطالعات گزارش کرده‌اند که سلول‌های در معرض خطر، تغییرات خود به خودی در رفتار و خواص خود هنگام کشت نشان می‌دهند. آلودگی نیز به دلیل تکنیک نامناسب یا شرایط غیراستریل یک خطر است. 
سلول‌های بنیادی به دلیل توانایی بالای که در  تعدیل ریزمحیط‌ها با ترشح عوامل زیست فعال (مجموعاً سکرتوم) دارند از علاقه زیادی در بازسازی بافت بین پژوهشگران برخوردار هستند. با این حال، تحویل سکرتوم از طریق محیط‌های شرطی شده همچنان نیازمند جداسازی و نگهداری سلولی زمان بر است و همچنین ممکن است حاوی عوامل متضاد با بازسازی بافت هدف باشد. بنابراین در این مطالعه یک سیستم تحت عنوان سلول‌های بنیادی مصنوعی سنتتیک (SASC) طراحی و مهندسی شد تا اثر پاراکرین ترشح سلول¬های بنیادی را تقلید کند و قابلیت سفارشی سازی ترکیب را برای بازسازی بافت هدف فراهم کند. در این مطالعه اولین مورد از بسیاری از کاربردهای سیستم SASC را که برای درمان استئوآرتریت فرموله شده، گزارش کردند. با انتخاب فاکتورهای رشد مهم برای غضروف زایی و کپسوله کردن پروتئین‌های نوترکیب مربوطه در poly (لاکتیک-کوگلیکولیک اسید) 85:15 (PLGA) سیستم SASC طراحی شد. محققین این مطالعه، اثرات ضد‌التهابی و غضروفی SASC در سلول‌های بنیادی مشتق شده از چربی (ADSCs) را  با استفاده از مدل‌های جوندگان استئوآرتریت (OA) القا شده با اینترلوکین 1B و در in vivo با کلاژناز مقایسه کردند. SASC را به عنوان یک درمان تزریقی با آزادسازی کنترل شده سکرتوم فرموله شده طراحی کردند. در شرایط آزمایشگاهی، SASC اثرات ضد‌التهابی و غضروفی قابل توجهی را نشان داد همانطور که با افزایش تنظیم SOX9 و کاهش ژن‌های اکسید نیتریک، ADAMTS5 و PRG4 در مقایسه با ADSC ها مشاهده شد. در داخل بدن، درمان با SASC و ADSCs به طور قابل توجهی انحطاط غضروف را کاهش داد و خواص بیومکانیکی غضروف مفصلی را در مقایسه با کنترل OA بهبود بخشید. این سیستم SASC امکان توسعه ترشح سلول بنیادی کاملاً مصنوعی و مناسب را نشان می‌دهد که امکان ایجاد یک استراتژی درمانی جدید را تقویت می‌کند که کنترل بهتری بر برنامه‌های مهندسی بافت هدفمند ارائه می‌دهد.
پایان مطلب/
لینک منبع:

https://doi.org/10.1073/pnas.2116865118