به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، سلول درمانی به عنوان روشی امیدوارکننده برای درمان سرطان‌هایی مانند بدخیمی‌های خونی و تومورهای جامد در حال ظهور است. از این رو نیاز به توسعه فرآیندهایی برای تولید و حفظ سلول‌های عملکردی و ماندگار وجود دارد. استفاده از سیتوکین‌ها، و همچنین فاکتورهای رونویسی و رشد، برای اطمینان از سلول درمانی موثر حیاتی است. این امر به ویژه برای درمان‌های سلولی آلوژنیک که از سلول‌های بنیادی پرتوان القایی (iPSC) استفاده می‌کنند، مهم است. 
بررسی اجمالی فرآیند ساخت سلول موثر برگرفته از IPSC آلوژنیک
در تولید درمان‌های سلولی مؤثر مشتق از iPSC، سلول‌های سوماتیک جداسازی می‌شوند و به دنبال آن مجدداً به iPSC برنامه‌ریزی می‌شوند که طی آن فاکتورهای رونویسی متعددی مورد نیاز است. سپس iPSC با ژن‌های اگزوژن (مانند CAR) برای هدف قرار دادن سلول‌های سرطانی مهندسی می‌شود. سیتوکین‌های خاص و اجزای رسانه‌ای برای گسترش iPSC بهینه شده‌اند. در طول تمایز iPSC به سلول‌های ایمنی عملکردی، HSC یا HPC به عنوان یک واسطه استفاده می‌شود و کل فرآیند تولید را به دو بخش مجزا تقسیم می‌کند: iPSC به HPC و HPC به تمایز NK/T. 
استفاده از عوامل رونویسی برای تولید مواد اولیه پرتوان
در طول دو دهه گذشته، پیشرفت‌های معنی‌داری در برنامه‌ریزی مجدد سلولی حاصل شده است که پیشرفت سلول‌های بنیادی پرتوان را برای استفاده در سلول‌درمانی تسهیل کرده است. کشف سلول‌های بنیادی پرتوان القایی (iPSC) منبعی خود تجدیدپذیر از مواد اولیه آلوژنیک را فراهم کرده است که نگرانی‌های اخلاقی مرتبط با سلول‌های بنیادی جنینی را از بین می‌برد. این اصطلاح توسط یاماناکا پس از آن ابداع شد که او توانست iPSC موش را با استفاده از چهار فاکتور رونویسی ضروری Oct3/4، Sox2، Klf4 و c-Myc تولید کند. یاماناکا در سال 2012 جایزه نوبل را برای این کار دریافت کرد، جایزه‌ای که او با جان گوردون به دلیل کشف برنامه ریزی مجدد برای تولید سلول‌های پرتوان به اشتراک گذاشت. به دنبال این کار، برنامه‌ریزی مجدد موفقیت‌آمیز به iPSC انسان توسط تامسون شامل عوامل مشابه Oct3/4، Sox2، Nanog، c-Myc و Lin28 بود. اشتقاق iPSC از سلول‌های سوماتیک نقطه عطفی برای حوزه پزشکی احیاکننده و سلول‌درمانی ایجاد کرد، اما استراتژی‌های برنامه‌ریزی مجدد اولیه به دلیل استفاده از انتقال ژن رتروویروسی و لنتیویروسی، پتانسیل را محدود کرد.
فرآیند تمایز IPSC به HPC
برای تولید سلول‌های عامل ایمنی لنفوئیدی، iPSC به حالت سلول‌های بنیادی خونساز یا سلول‌های پیش ساز خونساز (HPC) تمایز می‌یابد. از آنجایی که سلول‌های تک هسته‌ای خون محیطی (PBMC)، خون بند ناف (CB) و سلول‌های جدا شده از مغز استخوان را می‌توان به عنوان سلول‌های پیش ساز چندتوان استفاده کرد، HPC مشتق شده از iPSC می‌تواند به عنوان منبعی برای طیف وسیعی از سلول‌های خونی از لنفوئید، میلوئید، استفاده شود. دودمان مگاکاریوسیتی یا اریتروئیدی یک فرآیند معمولی سلول‌های بنیادی پرتوان (PSC) به HPC در مقیاس پژوهشی را می‌توان در کشت تک لایه چسبنده دوبعدی یا کشت تعلیق سه بعدی انجام داد. در حال حاضر، تصور می‌شود که در طی تمایز به سلول‌های پیش ساز خونساز از سلول‌های بنیادی پرتوان، دو مرحله متمایز، مزودرم و مزو اندوتلیال وجود دارد. اگرچه این تمایزها را می‌توان با سلول‌های تغذیه کننده استروما و سرم گاوی انجام داد، این می‌تواند گلوگاه‌هایی را در کاربرد بالینی محصولات حاصل ایجاد کند. 
تمایز و الزامات فعال سازی برای تولید سلول‌های ایمونوفکتور
تولید سلول درمانی در مقیاس صنعتی نیازمند درک عمیق مکانیسم‌های بیولوژیکی است که HPC را به بلوغ سلول‌های عامل عملکردی متعهد می‌کند. تمایز به انواع خاصی از سلول‌های خونی (به عنوان مثال، T، NK، گلبول‌های قرمز، ماکروفاژها) توسط مجموعه‌ای از قرار گرفتن در معرض سیتوکین و فاکتور هدایت می‌شود. این فرآیند باید از نشانه‌های بدن برای رشد سلول‌های خونساز تقلید کند و در عین حال چالش‌های بافت، مایع و مهندسی مکانیک را در نظر بگیرد تا آن را در مقیاس تولید صنعتی تکرار کند.
انجماد
اطمینان از زنده ماندن سلول‌ها در فرآیند انجماد ضروری است و تمرکز اصلی توسعه یک فرمول انجمادی است که عملکرد سلول را از طریق فرآیند انجماد حفظ می‌کند. اگرچه خود سیتوکین‌ها معمولاً در فرمول‌های تثبیت‌کننده برای انجماد گنجانده نمی‌شوند، به نظر می‌رسد قرار گرفتن در معرض قبلی در فرآیند گسترش برای سلامت و عملکرد سلول‌های پس از کرایو مهم است. در ایمونوتراپی‌های آلوژنیک، یک زنجیره تامین «خارج از قفسه» به رویکردی نیاز دارد که به طور قابل اعتمادی عملکرد و قدرت سلول‌های درمانی انجماد شده را حفظ کند، که می‌تواند بلافاصله پس از ذوب تزریق شود. به نظر می‌رسد که درمان‌های سلول‌های T افکتور در معرض چرخه‌های انجماد و انجماد-ذوب هستند. با این حال، شواهدی از سلول‌های CAR-T وجود دارد که علائم آسیب سلولی و آپوپتوز را پس از انجماد نشان می‌دهند. هنگامی که سیتوکین‌هایی مانند IL-7 و IL-15 به یک آماده سازی که قبلاً منجمد شده اضافه می شوند، نشان داده شده است که تعداد و عملکرد سلول‌های T را افزایش می‌دهند. سلول‌های NK به ویژه نسبت به بهبودی کمتر و از دست دادن عملکرد پس از انجماد حساس هستند. 
پشتیبانی مهندسی سیتوکین در درمان‌های سلولی آلوژنیک
موانع در درمان CAR-T با توجه به ویژگی هدف و مشکل در فعال سازی سلول T به دلیل ریزمحیط تومور باقی می‌ماند. مکمل سیتوکین‌های اگزوژن می‌تواند سلامت و تداوم سلول را بهبود بخشد. به عنوان مثال، فاکتور سلول‌های بنیادی (SCF) به عنوان یک تنظیم کننده چرخه سلولی عمل می‌کند و نقش کلیدی در بقا و تکثیر سلول‌های بنیادی/پیش ساز خونساز دارد. سیتوکین‌ها و فاکتورهای رشد نیز به عنوان ارتباط دهنده بین سلول‌ها برای تنظیم و متعادل کردن پاسخ ایمنی عمل می‌کنند. مکمل IL-2 اگزوژن در کشت سلولی می‌تواند تکثیر و فعال شدن سلول‌های T را تحریک کند. پشتیبانی از سیتوکین‌های اگزوژن مانند IL-2 و IL-7 در داخل بدن و در آزمایشات بالینی برای فعال سازی و گسترش سلول‌های T استفاده شده است.
استراتژی های متعددی برای بهبود کارایی سیتوکین‌ها در داخل بدن و در محیط های بالینی توسعه داده شده است. یکی از رویکردها اصلاح ساختار بیولوژیکی خود سیتوکین است. اخیراً نشان داده شده است که با جایگزینی موتیف ترشحی درون زا IL-24 (ژن-7 مرتبط با تمایز ملانوما) با موتیف ترشحی انسولین و جایگزینی اسید آمینه، می‌توان یک IL-24S جدید "Superkine" با ترشح بالاتر و ثبات افزایش یافته ایجاد کرد. 
استفاده از سیتوکین‌های اگزوژن در آزمایشات سلول درمانی
تأثیر سیتوکین‌ها فراتر از محصول سلولی پر شده است. در برخی موارد، تحویل موفقیت آمیز سلول درمانی از قرار گرفتن در معرض اضافی در زمان و پس از تجویز برای حفظ همان اثرات بر سلامت سلول و عملکرد مطلوب در محیط تولید سود می‌برد. بنابراین، هدف ارائه یک درمان موثر به مرحله محصول سلولی ختم نمی‌شود، بلکه با تجویز موفقیت آمیز به بیمار ختم می‌شود. در نتیجه، تولید و تحویل به طور جدایی ناپذیری به هم مرتبط هستند. سیتوکین‌ها به طور سنتی نقش کلیدی در ایمونوتراپی سرطان ایفا می‌کنند، به طوری که برخی به عنوان تک درمانی (مانند IL-2، IL-15) یا در ترکیب با آنتی بادی‌های مونوکلونال (مانند ریتوکسیماب) یا شیمی درمانی استفاده می‌شوند. بسیاری از سیتوکین‌ها و فاکتورها که به صورت برون‌زا عرضه می‌شوند، مورد استفاده قرار گرفته‌اند یا برای استفاده در کارآزمایی‌های بالینی با درمان‌های مبتنی بر سلول برنامه‌ریزی شده‌اند.
استفاده از سیتوکین‌ها به طور جدایی ناپذیری با توسعه و عملکرد سلول درمانی آلوژنیک مرتبط است. برای حداکثر سود، این عوامل باید کنترل شوند تا تمایز، فعال‌سازی و گسترش سلولی در طول ساخت این درمان‌های نوظهور بهینه شود. با به دست آوردن دانش بیشتر در مورد پاسخ‌های پیچیده سلول درمانی، می‌توان انتظار پیشرفت‌های مداوم را داشت.
پایان مطلب/