تكثير سلول‌هاي بنيادي خونساز خون بندناف بر‌ روي بسترهاي نانوالياف زيست سازگار: گزارش كوتاه

Expansion of umbilical cord blood hematopoietic stem cell on biocompatible nanofiber scaffolds: brief report

زمينه و هدف: اين مطالعه با هدف تكثير سلول‌های بنيادی در خارج از بدن، با استفاده از بسترهای نانوالياف زيست سازگار انجام شد. پيوند مغز استخوان (HSCT) يك رويكرد درمانی در درمان بدخيمی‌های خونی و ناسازگاری مغز استخوان است. خون بند‌ناف (UCB) به‌عنوان يك جايگزين برای سلول‌های بنيادی/ خون‌ساز (HPSC) برای در پيوند آلوژنيك شناخته شده است. مانع اصلی در استفاده از HPSC مشتق از خون بند‌ناف، حجم كم نمونه‌های جمع‌آوری شده است. بنابراين، در شرايط آزمايشگاهی گسترش HSCs روش مفيد برای غلبه بر اين محدوديت است. روش بررسی: اين مطالعه علمی- پژوهشی از آبان 1390 لغايت خرداد 1391 در دانشكده علوم پزشكی دانشگاه تربيت مدرس به انجام رسيد. جداسازی سلول‌های بنيادی با روش MidiMACS انجام و ميزان خلوص سلول‌ها با فلوسايتومتری بررسی شد. سلول‌ها بر روی پليت و بستر نانوالياف كونژوگه با فيبرونكتين كشت و توانايی كلنی‌زايی آنها، با روش سنجش كلنی بررسی شد. يافته‌ها: سلول‌های كشت‌شده در پليت و نانوالياف پس از دو هفته افزايش داشت كه در محيط پليت افزايش بيشتر بود (به‌ترتيب 14 برابر و شش برابر). فعاليت كلنی‌زايی نيز پس از اين مدت نسبت به سلول‌های روز اول روند كاهشی داشت كه اين روند در نانو‌الياف كمتر از پليت بود (05/0P<). نتيجه‌گيری: نتايج اين بررسی گواه بر توانايی بستر نانوالياف در تكثير سلول‌های بنيادی خارج از بدن بوده و می‌توان از اين بستر جهت تكثير در شرايط آزمايشگاهی استفاده كرد.

Background: Hematopoietic stem cell transplantation (HSCT) is a therapeutic approach in treatment of hematologic malignancies and incompatibility of bone marrow. Umbilical cord blood (UCB) known as an alternative for hematopoietic stem/ progenitor cells (HPSC) for in allogenic transplantation. The main hindrance in application of HPSC derived from umbilical cord blood is the low volume of collected samples. So, ex vivo expansion of HPSCs is the useful approach to overcome this restriction. Synthetic biomaterials such as nanofibers is used to produce synthetic niches. The aim of this study was the ex vivo expansion of hematopoietic stem cells on biocompatible nanofiber scaffolds. Methods: This study was done at Tarbiat Modares University from November 2012 to June 2013 and was a research study. Umbilical cord blood CD133+ hematopoietic stem cells were separated using MidiMacs (positive selection) system by means of monocolonal antibody (microbeads) CD133. Flow cytometry was used to assess the purity of cells. Cell culture was done on plate (2 Dimensional) and fibronectin conjougated polyether sulfone nanofiber scaffold (3 Dimensional). Colony assay test was used to asses the ability of colonization of cells. Results: Cell count analysis revealed the expansion of hematopoietic stem cells in cell culture plate (2D environment) and on nanofiber scaffold (3D environment) after 2 weeks. Expansion of cells in 2D environment was greater than 3D condition. Colony assay test revealed that the colonization ability of cells decreased after 2 weeks, but this decrease was lower in scaffold culture than plate culture. Conclusion: This study demonstrated that umbilical cord blood CD133+ hematopoietic stem cells can expand on fibronectin conjugated polyether sulfone scaffold and we can use this system for expanding of cells in vitro situation.