به گزارش پایگاه اطلاع‌رسانی بنیان، مقاله‌ای با عنوان تنوع فنوتیپی و عملکردی بین فردی در سلول‌های ذخیره‌شده خون بندناف: دیدگاه‌هایی برای درمان‌های پیشرفته در مجله معتبر International Journal of Molecular Sciences منتشر شد. این مطالعه به بررسی جامع تنوع فنوتیپی، عملکردی و بین‌فردی سلول‌های خون بند ناف (UCB) در مراحل مختلف پردازش پرداخته است. نتایج نشان می‌دهد که تغییرات در جمعیت‌های سلولی، از جمله گرانولوسیت‌ها، مونوسیت‌ها، لنفوسیت‌ها و سلول‌های بنیادی CD34+، در طی فرآیندهای جمع‌آوری، کاهش حجم، انجماد و یخ‌زدایی، می‌تواند بر کارایی درمانی این سلول‌ها در پیوندهای هماتوپوئتیک و توسعه درمان‌های پیشرفته تأثیر بگذارد. این مطالعه لزوم استفاده از پروتکل‌های استاندارد مانند EuroFlow، آزمایش‌های مهاجرتی و کنترل کیفیت دقیق را برای بهینه‌سازی استفاده از UCB به‌عنوان منبعی ارزشمند در پزشکی بازساختی و درمان‌های سلولی برجسته می‌کند.

 خون بند ناف: منبعی با پتانسیل بالا و چالش‌های پیچیده

خون بند ناف (UCB) از سال 1988، زمانی که دکتر الیانه گلوکمن اولین پیوند موفقیت‌آمیز آن را برای درمان کم‌خونی فانکونی با استفاده از یک اهداکننده HLA-مشابه انجام داد، به‌عنوان منبعی درمانی برای بیماری‌های هماتولوژیک مانند لوسمی و تالاسمی، و همچنین بیماری‌های غیرهماتولوژیک مانند آسیب‌های مغزی نارس و بیماری‌های خودایمنی، به‌ویژه در کودکان، شناخته شده است. این موفقیت منجر به تأسیس بانک‌های UCB در آمریکا و اروپا در سال‌های 1992 و 1993 شد و راه را برای توسعه گسترده این منبع هموار کرد. با این حال، علی‌رغم پیشرفت‌های قابل‌توجه، چالش‌هایی مانند تأخیر در پیوند سلول‌ها به مغز استخوان، خطر بالای نارسایی پیوند، کندی بازسازی سیستم ایمنی، و محدودیت دوز پایین سلول‌های بنیادی هماتوپوئتیک (HPSC) نسبت به منابع دیگر مانند مغز استخوان یا خون محیطی متحرک، همچنان مشکلات اصلی این روش هستند. این محدودیت‌ها به دلیل حجم کم UCB و تعداد محدود HPSC در هر واحد جمع‌آوری‌شده است، که نیاز به روش‌های نوین برای افزایش کارایی را ضروری می‌کند. در مقابل، پیوند هپلوایدیوتیک با حذف سلول‌های T و استفاده از سیکلوفسفامید پس از پیوند در دهه گذشته به دلیل کاهش بیماری پیوند علیه میزبان (GVHD) و دسترسی سریع به اهداکنندگان (مانند والدین یا فرزندان) محبوبیت بیشتری یافته و در برخی مناطق، مانند ایالات متحده و اروپا، تعداد آن از پیوندهای UCB پیشی گرفته است. طبق گزارش انجمن جهانی اهداکنندگان مغز استخوان (WMDA)، بیش از 800,000 واحد UCB در بانک‌های عمومی در سراسر جهان موجود است که برای پیوند در دسترس هستند. با وجود کاهش کاربرد پیوندی در سال‌های اخیر، تجربه و منابع انباشت‌شده در بانک‌های UCB طی دهه‌های گذشته می‌تواند برای بهینه‌سازی نتایج پیوند از طریق رویکردهای شخصی‌سازی‌شده یا به‌عنوان منبعی برای درمان‌های نوین مانند ترمیم بافت، مهندسی سلول، و حتی تحقیقات دارویی مفید باشد. واحدهای غیرقابل استفاده به دلیل تعداد کم سلول یا عدم تطابق HLA نیز می‌توانند در تحقیقات پیش‌آزمایشگاهی و توسعه فناوری‌های سلولی به کار روند. این مطالعه با تمرکز بر بانک عمومی خون بند ناف بوگوتا، که از سال 2014 با بیش از 1272 واحد قابل پیوند و 3000 واحد یخ‌زده غیرقابل استفاده فعالیت می‌کند، به بررسی این پتانسیل‌ها پرداخته است.

رویکردی جامع برای تحلیل تنوع سلولی

هدف اصلی این پژوهش، بررسی جامع تنوع فنوتیپی، عملکردی و بین‌فردی سلول‌های UCB در مراحل مختلف پردازش—جمع‌آوری اولیه، کاهش حجم، انجماد و یخ‌زدایی—و ارزیابی تأثیر این تغییرات بر کارایی درمانی آن‌ها بود. محققان از بانک عمومی خون بند ناف بوگوتا، که یکی از مراکز پیشرو در منطقه است، 11 واحد UCB را به‌صورت تصادفی انتخاب کردند. این واحدها بر اساس معیارهایی مانند حجم اولیه خون، تعداد سلول‌های هسته‌دار کل (TNC)، و درصد زنده‌مانی سلول‌های CD45+ و CD34+ پس از کاهش حجم بررسی شدند. تحلیل‌ها با استفاده از پروتکل استاندارد EuroFlow برای سیتومتری جریان انجام شد، که یک روش دقیق برای شناسایی فنوتیپ جمعیت‌های سلولی با استفاده از پانل‌های آنتی‌بادی مشخص است. این روش با آنالایزر هماتولوژی کلاسیک برای مقایسه نتایج ترکیب شد تا دقت و تنوع داده‌ها افزایش یابد.

علاوه بر این، یک آزمایش مهاجرت in vitro طراحی شد تا محیط عروقی را شبیه‌سازی کرده و الگوهای مهاجرتی سلول‌ها را در شرایط مختلف پردازش، به‌ویژه پس از یخ‌زدایی، ارزیابی کند. این آزمایش با استفاده از محرک‌های محیطی خاص، مانند فاکتورهای رشد و سیتوکین‌ها، توانایی سلول‌ها را برای مهاجرت به مناطق هدف، که در فرآیند پیوند و ترمیم بافت حیاتی است، بررسی کرد. همچنین، زنده‌مانی و کلونوژنیسیته (ظرفیت تشکیل کلونی) با پروتکل ISHAGE و آزمایش Annexin V/7-AAD ارزیابی شد تا مقاومت سلول‌ها در برابر استرس یخ‌زدایی و پتانسیل بازسازی آن‌ها مشخص شود. این رویکرد چندوجهی به محققان امکان داد تا تغییرات جمعیت‌های سلولی، از جمله گرانولوسیت‌ها، مونوسیت‌ها، لنفوسیت‌ها (T، B، NK)، و سلول‌های بنیادی CD34+، را در سه مرحله کلیدی—جمع‌آوری تازه، پس از کاهش حجم، و پس از یخ‌زدایی—به‌طور دقیق تحلیل کنند.

 تغییرات فنوتیپی، عملکردی و شمارش سلولی

تحلیل با آنالایزر هماتولوژی: بررسی اولیه با آنالایzer هماتولوژی نشان داد که نسبت جمعیت‌های اصلی سلولی، شامل گرانولوسیت‌ها، مونوسیت‌ها و لنفوسیت‌ها، در مراحل مختلف پردازش (جمع‌آوری تازه، پس از کاهش حجم، و پس از یخ‌زدایی) تفاوت معناداری نداشت (P > 0.05 با تحلیل ANOVA دوطرفه). این یافته‌ها نشان می‌دهد که ابزارهای کلاسیک ممکن است تغییرات ظریف را نادیده بگیرند، اما تعداد کل سلول‌های هسته‌دار (TNC) به دلیل کاهش حجم و اثرات یخ‌زدایی کاهش یافت. این مرحله پایه‌ای برای اعتبارسنجی با روش‌های پیشرفته‌تر فراهم کرد. تحلیل فنوتیپی با سیتومتری جریان EuroFlow: استفاده از پروتکل EuroFlow، که با پانل‌های آنتی‌بادی استاندارد برای شناسایی جمعیت‌های میلوئیدی (گرانولوسیت‌ها، مونوسیت‌ها) و لنفوئیدی (T، B، NK) طراحی شده، تغییرات قابل‌توجهی را آشکار کرد. نسبت گرانولوسیت‌ها پس از یخ‌زدایی به‌طور معناداری کاهش یافت (P < 0.001)، که ممکن است به آسیب سلولی ناشی از کریوپروتکتورها یا فرآیند انجماد مربوط باشد. در مقابل، نسبت سلول‌های T پس از یخ‌زدایی افزایش یافت (P > 0.005)، که نشان‌دهنده مقاومت بالاتر این سلول‌ها در برابر استرس یخ‌زدایی است. با این حال، زیرمجموعه CD4+ سلول‌های T پس از یخ‌زدایی کمی کاهش یافت (P ≤ 0.05)، در حالی که CD8+ و دیگر زیرمجموعه‌ها پایدار ماندند. جمعیت‌های مونوسیت‌ها، B و NK تفاوت معناداری نشان ندادند. همچنین، جمعیت‌های اولیه میلوئیدی مانند متامیلوسیت‌ها و باندسل‌ها پس از یخ‌زدایی به‌طور قابل‌توجهی کم شدند (P < 0.001)، که می‌تواند بر ظرفیت بازسازی میلوئیدی تأثیر بگذارد.

شمارش مطلق سلول‌ها: شمارش مطلق با روش دوسکویی (ترکیب داده‌های هماتولوژی و EuroFlow) و تک‌سکویی (پروتکل ISHAGE) انجام شد. روش دوسکویی نشان داد که تعداد گرانولوسیت‌ها از حدود 1 میلیون در نمونه تازه به کمتر از 400,000 پس از یخ‌زدایی کاهش یافت، در حالی که سلول‌های T از 300,000 در مراحل اولیه به سطوح مشابه اما با افزایش نسبی پس از یخ‌زدایی رسید. مونوسیت‌ها، B و NK با کمتر از 200,000 سلول در هر مرحله پایدار ماندند. روش تک‌سکویی، که دقیق‌تر است، تعداد کل CD45+ را حدود 7.5 × 10^8 برای گرانولوسیت‌ها و 2.5 × 10^8 برای سلول‌های T پس از کاهش حجم نشان داد، که پس از یخ‌زدایی کاهش یافت. سلول‌های CD34+، که برای بازسازی مغز استخوان حیاتی هستند، از میانگین 9 × 10^6 با 99% زنده‌مانی پس از کاهش حجم به 182,272 با 57.82% زنده‌مانی پس از یخ‌زدایی رسیدند، که نشان‌دهنده آسیب شدید در این مرحله است.

آزمایش مهاجرت: آزمایش مهاجرت in vitro دو پروفایل متمایز را پس از یخ‌زدایی نشان داد: سلول‌های شبیه لنفوسیت با توانایی مهاجرتی بالا و سلول‌های شبیه مونوسیت با مهاجرت پایین. این تنوع عملکردی ممکن است به تفاوت در بیان گیرنده‌ها یا پاسخ به محرک‌های محیطی مربوط باشد و بر انتخاب واحدهای UCB برای کاربردهای خاص تأثیر بگذارد.

زنده‌مانی و کلونوژنیسیته: آزمایش زنده‌مانی با Annexin V و 7-AAD نشان داد که درصد سلول‌های زنده بین 53.7% تا 64.8%، سلول‌های در آپوپتوز زودهنگام بین 9.81% تا 15.2%، و سلول‌های در آپوپتوز دیررس یا نکروز بین 25.4% تا 34.42% بود. آزمایش کلونوژنیسیته (eClone) میانگین 31% را با محدوده 7.7% تا 44.3% نشان داد، که با واحدها‌ی قبلی بانک سازگار بود، اما حساسیت آن به پروتکل یخ‌زدایی را تأیید کرد.

پیامدها برای درمان‌های پیشرفته

این یافته‌ها نشان می‌دهند که تنوع بین‌فردی و تغییرات پردازشی در UCB می‌تواند بر کارایی درمانی، به‌ویژه در پیوندهای هماتوپوئتیک و درمان‌های بازساختی، تأثیر بگذارد. کاهش گرانولوسیت‌ها و CD34+ پس از یخ‌زدایی ممکن است بازسازی اولیه را مختل کند، در حالی که افزایش سلول‌های T می‌تواند به تعدیل ایمنی کمک کند. تفاوت در پروفایل‌های مهاجرتی لزوم ارزیابی خاص هر واحد را برجسته می‌کند. استفاده از پروتکل‌های استاندارد مانند EuroFlow و آزمایش‌های عملکردی، به بهبود کنترل کیفیت، کاهش خطا، و توسعه راهنماهای انتخاب UCB برای کاربردهای خاص کمک می‌کند. این رویکرد می‌تواند UCB را به منبعی قابل اعتماد برای پیوند، ترمیم بافت، و تحقیقات دارویی تبدیل کند.

 نتیجه‌گیری

این مطالعه بر اهمیت درک تنوع سلولی UCB و بهینه‌سازی فرآیندهای پردازش تأکید دارد. با استانداردسازی پروتکل‌ها، بهبود روش‌های یخ‌زدایی، و توسعه آزمایش‌های پیش‌بالینی، می‌توان از پتانسیل کامل UCB در پزشکی بازساختی و درمان‌های پیشرفته بهره‌برداری کرد. تحقیقات آینده باید بر مدل‌های حیوانی و آزمایش‌های بالینی متمرکز شود تا این یافته‌ها را تأیید و به کاربردهای عملی تبدیل کند.

پایان مطلب./