İnsan Hastalıklarında Kök Hücre Temelli Tedavi

Duc M. Hoang 1✉, Phuong T. Pham2, Trung Q. Bach1, Anh T. L. Ngo2, Quyen T. Nguyen1, Trang T. K. Phan1, Giang H. Nguyen1,

Phuong T. T. Le1, Van T. Hoang1, Nicholas R. Forsyth3, Michael Heke4 and Liem Thanh Nguyen1

 

Kök hücre teknolojisindeki son gelişmeler henüz tedavi edilmemiş hastalıklardan ve çeşitli rahatsızlıklardan muzdarip hastalar için yeni bir kapıyı aralamaktadır. İnsan pluripotent kök hücreleri ve multipotent mezenkimal kök hücreler dahil olmak üzere kök hücre temelli tedavi rejeneratif tıpta son zamanlarda ortaya çıkan kilit bir oyuncudur. İnsan pluripotent kök hücreleri kendi kendini yenileyebilen 3 germ tabakası da dahil olmak üzere insan vücudunun çeşitli hücresel fenotiplerine dönüşebilen hücrelerdir.Multipotent mezenkimal kök hücreler ise ISCT (hücre ve gen tedavisi derneği)’ne göre kendini yenileme yeteneğine sahip (in vitroda sınırlı) ve mezenkimal türlere farklılaşma potansiyeli olan multipotent progenitör hücrelerdir.Bu araştırma nörolojik bozukluklar, pulmoner işlev bozuklukları, metabolik/ endokrin ilişkili hastalıklar, üreme bozuklukları, deri yanıkları ve kardiyovasküler durumlar gibi insan hastalıklarının tedavisinde kullanılan kemik iliginden, adipos dokudan, ya da umbilikal korddan elde edilen hPSCs yada MSCs nin son klinik uygulamalarına güncelleme sağlamaktadır.Dahası bu çalışmada MSCs kullanarak hedefe yönelik terapi üzerine kendi deney tecrübelerimizi klinik ortamda tartışıyoruz.MSC doku kökeni kavramını ve MSC kökeninin MSC nin alt uygulamalarda  rolüne nasıl katkıda bulunduğunu araştırıyor ve öneriler olşturuyoruz. Nihai hedef ise rejeneratif tıpta klinik uygulamalardaki translasyon çalışmalarını kolaylaştırmak. Araştırmada tartışılan mekanizmalar bize BM MSC lerin beyin ve spinal kord yaralanmalarında ,üreme bozukluklarının tedavilerinde ayrıca cilt yenilenmesi, pulmoner hastalıklar ve akut respiratuar distres bozukluğunun tedavisinde potansiyel olarak iyi bir aday olduklarını gösteriyor.

GİRİŞ

Amerika’da kanser immünoterapilerinin ve Avrupa’da mezenkimal kök hücre kaynaklı tedavilerin başarılı olması kök hücre temelli tedavinin rejeneratif tıbbın öne çıkan tedavilerinden olması için büyük bir adım oldu. Hücre temelli tedavi özellikle kök hücreler tedavisi olmayan hastalıklarla mücadele eden hastalara yeni umutlar sunmakla birlikte henüz tedavisi bulunamamış hastalıklarla mücadele sürecinin yönetimine de odaklanmaktadır. Kök hücreye dayalı tedavi nihai hedefi endojen kök hücre popülasyonunun uyarılması ,modülasyonu ve düzenlenmesi yoluyla vücut onarım mekanizmasını güçlendirmek aynı zamanda hücreleri doku homeostazı ve rejenerasyonuna doğru yönlendirmek olan rejeneratif tıbbın önemli bir dalıdır.Kök hücreler kendilerini yenileyebilme ve farklılaşma özelliklerinin olduğunun bilinmesiyle sayısız temel ve klinik araştırmaya tabi tutulmuş ve potansiyel trapotojenik ajanlar olarak tanımlanmıştır. Rejeneratif tıbbın ana gündemi doku rejenerasyonu ve hücre yenilenmesidir ve bu hedeflere ulaşmak için insan pluripotent kök hücreleri,multipotent kök hücreler ve progenitör hücreler de dahil olmak üzere çeşitli kök hücre türlerini kullanır.Tüm bunların yanında kök hücre tedavisinin etkinliğini ‘’sihirli hücreler’’ olarak belirten özel ve henüz kanıtlanmamış klinik uygulamaların ortaya çıkması kök hücre tedavisinin güvenilirliği konusunda kamuoyunda oldukça fazla endişe uyandırdı.En dikkat çekici vaka bir hücre popülasyonunun naklini içermektedir. En dikkat çekici vaka fraksiyone lipoaspirattan elde edilen bir hücre popülasyonunun Makula dejenerasyonu teşhisi konan 3 hastanın gözüne nakledilmesi ve hastalarda görme kaybı yaşanmasını içermektedir.Rejeneratif tıp ilerlemeye ve gelişmeye devam ederek ‘’sihirli’’ hücreler efsanesini temizlemeye devam ediyor.Bu derleme hastalıkların tedavisinde kök hücre kullanımına kısa bir genel bakış sağlar.kök hücre tedavisi hücrelerin kendilerini yenileme ve farklılaşma gibi benzersiz özelliklerini kullanan yeni bir terapötik yaklaşımdır.Bu yaklaşım hastaya sağlıklı ve tam fonksiyonlu eksojen hücreler vererek hasarlı hücre ve dokuları yenilemek veya bunları yenileriyle değiştirmeyi içerir. Hücre bazlı tedavilerde kök hücreler otolog (kendi kendine tedavi) hastanın kendi hücrelerini kullandığı veya allojenik kaynak yani sağlıklı donörlerden alınarak elde edilebilir. Kök hücre terimi 1868 de ünlü Alman biyolog Ernst Haeckel tarafından döllenmiş yumurtanın organizmanın tüm hücrelerini meyda na getirme özelliği betimlemek için kullanıldı.Kök hücre temelli tedavinin tarihi 1888 de  İki alman zoolog Theodor Heinrich Boveri ve Valentin Haecker tarafından embriyoda daha özel hücrelere farklılaşabilen hücre popülasyonunu tanımlamak için kök hücre tanımı yaptığında başladı.1902 yılında Kemik iliği araştırmaları üzerinde çalışan histolog Franz Ernst Christian Neumann ve Alexander Alexandrowitsch Maximov  hematopoez olarak da bilinen kan hücrelerinin olgunlaşma sürecinde ortak progenitör hücrlerin rol aldığını gösterdiler.Bu çalışmadan sonra Maximov daha sonra Ernst Haeckel tarafından çoğalma ve farklılaşmalarına göre kök hücre olarak adlandırılacak olan poliblast kavramını önerdi.Maximov kemik iliğinden elde edilen hematopoetik popülasyonu tanımladı.1939 Aplastik Anemi teşhisi konan hastaya insan kemik iliği naklinin yapılmasıyla ilk vaka raporu yayınlandı. Yirmi yıl sonra ,1958 de Fransız onkolog George tarafından ilk kök hücre nakli yapıldı.

Tab.1 Kök hücre tedavisi : tarihçe ve kök hücre kaynakları. a Kök hücre terapisinin klinik uygulamalarında yapılan önemli keşif ve ilerlemelerin zaman çizelgesi.  ‘’Kök Hücre’’ teriminden ilk defa 1888’de bahsedilmiştir, bu rejeneratif tıp alanındaki ilk önemli ilerlemedir. Hematopetik progenitör hücreler 1902’de keşfedilmiştir. 1939’da Aplazmik Anemi tedavisi için ilk Kemik İliği nakli gerçekleştirildi. O zamandan beri yapılan temel araştırmaların önce preklinik deneylere, daha sonra klinik çalışmalara yansıması kök hücre tedavileri konusunda çok sayıda keşfe ve buluşa yol açmıştır.’’Mezenşimal Kök Hücrelerin’’ 1991’de keşfi ve ardından  gelen insan pluripotent kök hücrelerinin keşfi, kök hücre tedavileri  alanında  yakın zamanda yapılan ilerlemelere katkıda bulunmuştur. b Kök hücre terapisi için kullanılabilecek farklı hücre kaynaklarının şeması.(1) Blastosistin iç taraftaki hücrelerinden köken alan embriyonik kök hücreler dahil olmak üzere insan pluripotent kök hücreleri ve indüklenmiş pluripotent kök hücreler,  in vitro ortamda sayısız kez çoğalma ve 3 germ tabakası dahil olmak üzere çok sayıda hücre tipine farklılaşma becerisine sahiptirler.(2) Mezenşimal kök hücreler mezoderm kökenli, multipotent hücrelerdir. Kendilerini yenileme(bu özellik in vitro ortamda kısıtlı miktarda görülür.) ve mezenşimal kökenli hücrelere farklılaşabilme özellikleri vardır. Farklılaşmış/Somatik hücreler OSKM faktörleri kullanılarak pluripotent özelliğe geri dönmek için programlanabilirler. Bu işlem, indüklenmiş pluripotent hücreleri üretmek için kullanılabilir. Kök Hücrelerin somatik hücrelere göre daha yüksek tümör oluşturma riski ve daha düşük immün red görülme riski olduğu (Mezenşimal hücrelerle alakalı) akılda bulundurulmalıdır. Tablo BioRender.com kullanılarak hazırlanmıştır.

 

 Yirmi yıl sonra, 1958’de,  ilk kök hücre nakli Fransız bir onkolog olan George Mathe tarafından kazara radyasyona maruz kalmış altı nükleer araştırmacıyı kemik iliği hücreleri kullanarak tedavi etmesiyle gerçekleşti.(12) George Mathe daha sonra 1963’te yaptığı bir çalışmada  ilk defa lösemili bir hastaya kemik iliği nakli yaparak bilim çevrelerine bu konuda ışık tuttu. İlk allojenik hematopoetik kök hücre nakli (HSCT) 1957’de  Dr. E. Donnall Thomas öncülüğünde gerçekleştirildi.(13) Bahsedilen çalışmada altı hastanın tamamı kaybedildi ve sadece iki hastada geçici başarı  gözlendi, bunun sebebi de o zamanda kemik iliği naklinin muhtemel komplikasyonları ve gerekli miktarlar hakkındaki bitkisinin yetersiz olmasıydı.1969’da Dr. E. Donnall Thomas Amerika’da ilk kemik iliği naklini gerçekleştirdi fakat buna rağmen allojenik tedavinin etkisi sınırlı kaldı. 1972 yılında siklosporin (immünsüpresif ilaç) keşfedildi.(14) Sonrasında allojenik nakil tekniğinin akut myeloid lösemi ve aplastik anemi hastalıkları ile ilgili  ilk başarıları 16 yaşında bir kız hastada kaydedildi. (15)  1960’lardan 1970’lere kadar, Friendenstein ve arkadaşları tarafından kemik iliği aspiratları üzerine yapılan bir dizi çalışma osteojenik farklılaşma ve kemik iliği kökenli hücrelerin ufak bir alt popülasyonu arasında bir ilişki olduğunu gösterdi. (16) Daha sonra bu hücrelerin hematopoetik hücre popülasyonundan ayırt edilebildiği ve doku kültürü kaplarında adheren hücrelere yakın hızda çoğalabildiği kanıtlandı. Friendenstein’ın takımının başka bir önemli keşfi ise bu hücrelerin, kemik iliği süspanse bir kültür olarak ekildiği zaman koloni oluşturabilen birimler halinde bir araya gelip osteoblastlara, adipositlere ve kondrositlere farklılaşabilme yeteneğini bulundurmaları oldu. Bu hücrelerin çeşitli hücre tiplerine farklılaşabilme  özelliğine işaret eden bulgular elde ettiler. (17) 1991’de sonraki bölümde bahsedilecek insan embriyonik kök hücrelerinin(hESC ler) keşfi ile birlikte daha önceden stromal kök hücreler veya ‘’osteojenik‘’ kök hücreler olarak bilinen hücreler için ‘’mezenşimal kök hücreler’’ terimi ilk defa Caplan tarafından tanımlanmıştır ve günümüze kadar yoğun bir şekilde kullanılmıştır.(18) 60 yıl önce kemik iliği nakli ile başlayan kök hücre tedavisinin yolculuğu yıllar içinde gelişerek daha önce tedavisi mümkün olmayan çok sayıda hastalığın tedavisi için rejeneratif tıp alnında yeni bir terapötik ajan haline gelmesini sağladı. Bahsedilen hastalıklara örnek olarak nörolojik bozukluklar, pulmoner disfonksiyonlar, metabolik/endokrin sebepli hastalıklar, üreme bozuklukları, cilt yanıkları ve kardiyovasküler bozukluklar örnek verilebilir. Bu hastalıklardan derlemenin sonraki kısımlarında daha detaylı bahsedilecektir.

            Bu derlemede, hPSC ler ve MSC ler dahil olmak üzere kök hücre terapisinin farklı tiplerini(Tab. 1b) açıkladık ve tanımlarının, tarihçelerinin ve olağanüstü klinik uygulamaları hakkında genel bir inceleme sağladık. Buna ek olarak MSC’ler ile ilgili etki mekanizmaları ve doku kökenleri hakkında incelemeler ve analizler sonucunda ‘’hedeflenmiş tedavi’’ ilk literatür portföyünü oluşturduk. Son olarak kök hücre tedavisinin etkinliğini ve güvenliğini artırmak için cevap onaylanması veya çürütülmesi gereken bir hipotez olduğu için doku kökeninin neden MSC’lerin etkinliğine katkıda bulunabileceği hakkında kendi bakış açımızı sunduk.

KÖK HÜCRE TEDAVİSİ : GÜNCEL KLİNİK UYGULAMALARA GENEL BAKIŞ

Kardiyovasküler hastalıklar

Kardiyovasküler hastalıklar için kök hücre tedavisinin klinik uygulamaları daha önce yayınlanmış derlemelerde kapsamlı bir şekilde ele alınmıştır.(19,20)  Bu yüzden bu çalışmanın sonraki kısımlarında hPSC’ler ve MSC’ler hakkındaki var olan veriler ana tartışma odakları olarak kullanılacak ve detaylandırılacaktır. Genel olarak kök hücre tedavisinin güvenlilik profili (özellikle MSC bazlı ürünler başta olmak üzere yetişkinler üstünde) pek çok klinik ve pre-klinik çalışma ile desteklenmektedir. Ancak klinik çalışmalar hala tedavinin etkinliğini kanıtlayacak özellikte veriler elde edememiştir. Çok sayıda çalışma çelişkili sonuçlar ortaya koymaktadır ve 3.faz çalışmalarda bile enfarktüs boyutu, kardiyak fonksiyon ve klinik sonuç alanlarında istatistiksel olarak anlamlı bir fark bulunamamıştır.(21) Bir meta analizin sonuçları farklı kaynaklardan elde edilmiş kök hücrelerin myokardiyal kontraktilite, kardiyovasküler yeniden modelleme konusunda terapötik bir etkisinin olmadığını ve klinik sonuçta herhangi bir farklılık yaratmadığını gösterdi.(22)  Şimdiye kadar yapılan çalışmalardan edinilen can sıkıcı sonuçlar uygulanan hücrelerinin terapötik etkilerini rejeneratif fonksiyondansa bir immün modülasyon aracılığıyla göstermeleri ile açıklanabilir. Bu yüzden tedavinin etkinliğini ölçebilmek için iyi tasarlanmış, rastgele ve plasebo kontrollü 3. faz çalışmaları; uygun hücre hazırlama yöntemleri, uygun hasta seçimi, takip programı hususları konularına dikkat edilmesi durumunda doğru klinik ölçümlerle birlikte kullanılabilir. Ek olarak optimum hücre kaynağı ve dozu, tedavinin iletim yolu ve uygulamanın zamanlaması, uygulama sonrası hücrelerin dağılımı ve etki mekanizması hakkında konuşulması gereken hususlardır. Bu derlemenin sonraki kısmında, güncel yaklaşımlardaki bazı potansiyel zorluklar ve klinik çalışmalardaki çelişkili sonuçlar hakkında konuşmak amacıyla MSC hücreleri bazlı tedavilerle ilgili klinik çalışmaları sunacağız.

Gastrointestinal hastalıklar

Gastrointestinal hastalıklar, batı ülkelerinde her üç kişiden birinin hayatını değiştiren durumlardır ve dünyada en çok tanısı konulan hastalıklar arasındadırlar. Gastrointestinal sistem iç ortama girebilecek zararlı dış etkenlerden; yenilenme becerileri, hücre döngüsü ve yaralanma durumlarına karşı oldukça yüksek olan ve tek katmanlı olarak bulunan epitelyal hücreler sayesinde korunur. (23) Bu epitelyel hücreleri normal şartlar altında her 2-7 günde bir yenilenir ve rejeneratif özellikleri doku hasarı ve enflamasyon durumlarında daha da artar. Bu hızlı çoğalma özelliği, yalnızca bağırsak kriptalarına özgü bir kök hücre popülasyonunun sayesinde mümkündür. (24) Gastrointestinal sistem muköz kaplamasının bozulması durumunda hasara, doku enflamasyonuna ve hastalıklara karşı çok hassastır. İntestinal kök hücrelerin bağırsaklarda onları çevreleyen ortama doğrudan maruz kalması kök hücre tabakasının direkt tahribine, intestinal fonksiyonların aksamasına yol açabilir ve belirgin klinik semptomlara sebep olabilir.(25) Bunlara ek olarak kronik enflamasyon ve stresle birlikte yapısı bozulmuş kök hücrelerin birikimi de intestinal kök hücrelerin kalitesinin bozulmasına sebep olur.
            Gastrointestinal hastalıklar arasında Crohn hastalığı (CD), ülseratif kolit ; Enflamatuvar Bağırsak Hastalıkları (IBD) en yaygın olanlardan ikisidir ve sağlık sistemi üzerinde çok büyük bir yük oluştururlar. Crohn hastalığı segmentte transmural mukozal enflamasyon ve granülamatoz değişiklikler ile karakterize kronik ve kontrolsüz bir bağırsak mukozası durumudur. (26) Ülseratif kolit ise rektum başlangıçlı ve devamlı olarak kolonun proksimaline yol alan mukozal enflamasyon ile karakterize enflamatuvar bir bağırsak hastalığıdır. (27) Crohn hastalığında hücre tedavisi kullanımı hematopoetik kök hücre bazlı ve MSC bazlı tedaviler olarak ikiye ayrılır. İnsan kök hücrelerinin IBD tedavisinde kullanım şartları ve öneriler uluslararası bir komite tarafından 1995’te 4 kriterle sunulmuştur. (1) immünosüpresif tedaviye dirençli olunması durumunda (2) endoskopi, kolonoskopi, manyetik rezonans enterografi gibi görüntüleme ile semptomların devamlılığının gözlenmesi durumunda (3) başvuran hastanın refrakter kolon hastalıkları ve kısa bağırsak sendromu gibi endikasyon riski yüksek ve acil bir cerrahi işleme girmesi ve (4) dirençli perianal lezyonlarını kalıcı stroma implantı kullanarak tedavi etmeyi reddeden hastalarda. (28) Standart operasyon prosedüründe, hastaların HSC(hematopoetik kök hücreleri) siklofosfamid kullanılarak alınır, bunun sebebi siklofosfamidin iki farklı derişimde (4g/mˆ2 ve 2g/mˆ2) granülosit koloni-stimüle edici faktör (G-CSF) ile ilişkilendirilmesidir. Kısa süre önce, yüksek dozlarda siklofosfamidin alınan HSC sayısını arttırma işlevinin olmadığı ve kardiyak ve mesane toksisitesini arttırdığı bulundu. CD tedavisinde HSCT(hematopoetik kök hücre tedavisi) yaklaşımına duyulan ilgi otolog HSCT lerin her hastada olmasa da (31-33) bazı hasta gruplarında (29,30)  hastalığın sürekli olarak gerilemesine sebep olduğunu belgeleyen vaka raporlarından gelmektedir. Bu konudaki ilk 1. Faz çalışması Chicago’da, hastalığı ortalama-yoğun şiddette geçiren ve standart yöntemlerle hastalığında gerileme gözlenmeyen 12 hasta ile yapıldı. Medyanı 18.5 ay olan bir süre sonra hastalar tekrar gözlemlendiğinde 12 hastadan 11’inde sürekli bir gerileme görülürken 1 hastada tekrar aktif CD’ye rastlandı.(31) ASTIC(Crohn Hastalığı Uluslararası Otolog Kök Hücre Nakli) çalışması, 2015’te yapılan bu alandaki ilk randomize kontrollü çalışma olup standart yöntemlerle hastalığında gerileme gözlenmeyen hastalardan oluşan en büyük kohorta sahip çalışmadır. (34) Çalışmanın başlangıç dönemindeki raporlar, otolog HSCT kullanımının standart yöntemlere kıyasla istatistiksel olarak anlamlı bir farkımız ortaya koymadığını gösterdi. Ek olarak HSCT prosedürleri önemli miktarda toksisite ile ilişkilendirilmesi bu hasta popülasyonunun tedavisinde HSCT prosedürlerinin yaygınlaşmamalı gerektiği önerisi ortaya atıldı. İlginç bir şekilde, ASTIC çalışmasına katılan hastaların klinik sonuçlarını standart yöntemler kullanarak tekrardan analiz eden bir grup, çok sayıda olumsuz etkiyle beraber klinik ve endoskopik faydalar da gözlemledi. (35) Yakın zamanda yayınlanmış bir derleme toplamda 360 tanı konmuş CD hastasını içeren 18 çalışmayı değerlendirdi ve 11 çalışmada HSCT grubunun kontrol grubuna kıyasla daha belirgin ilerleme kat ettiğini belirtti. (36) Hücre kaynakları bakımından HSC’ler , MSC’lere kıyasla daha stabil sonuçlar sağladıkları için daha iyi kaynaklar olarak değerlendirilirler. (37) Ek olarak, otolog kök hücreler, allojenik olanlardan daha iyidir. (36) CD hastalarında tedavi sırasında enfeksiyon riski aktif olarak Kanser vb. hastalıklar için tedavi gören hasta gruplarına kıyasla daha yüksek olduğu için kök hücre tedavilerinin güvenliği özellikle CD tedavisi konusunda dikkatimizi çekti. Kök hücre mobilizasyonu sırasında hasta bağışıklığı önemli ölçüde etkilenir, bu da enfeksiyon riskini artırdığı için hastanın uygun yaklaşım ve durumuna uygun antibiyotik tedavisi ile riskinin azaltılmasını gerektirir. Hastaların klinik sonuçlarının ve güvenliğinin emniyete alınması için yüksek komplikasyon riski üzerine bazı çalışmalar yapılması gerekse de bütüncül şekilde uygulandığında gastrointestinal hastalıklar için kök hücre tedavisi enflamasyonu azaltıp kişinin hem bağırsak fonksiyonlarını iyileştirip hem de yaşam kalitesini yükseltebilir.

Karaciğer hastalıkları

 Karaciğer, insan vücudundaki en büyük hayati organdır ve organizmanın detoksifikasyonu, vitamin depolaması, metabolizma ve sindirimi desteklemek başta olmak üzere çok sayıda fonksiyona sahiptir. (38) Karaciğer homeostazının ve fonksiyonlarının bozulması siroz, kanser, alkolik karaciğer hastalığı, karaciğer yağlanması, karaciğer yetmezliği ve otoimmün problemler başta olmak üzere çok sayıda patolojik duruma yol açabilir. Ortotropik karaciğer transplantasyonu, şiddetli seyreden durumlarda tek tedavi seçeneğidir fakat uygun ve gönüllü donör sayısı çok sınırlıdır. Günümüzde karaciğer hastalıkları için kök hücre tedavileri HSC, MSC, hPSC ve karaciğer progenitör hücreleri ile ilişkilendirilmektedir.
            Karaciğer yetmezliği, çok sayıda sebebi olan ve şiddetli karaciğer disfonksiyonu veya dekompansasyonu ile karakterize, yüksek mortalite oranı olan kritik bir durumdur. Kök hücre tedavisi, kök hücre iyileşmesi ve yenilenmesine katıldığına inanıldığı için geçerli bir alternatif tedavi olana-o olarak değerlendirilmektedir. Akut kronik karaciğer yetmezliğini(ACLF) konu alan 4 randomize ve 6 non-randomize kontrollü çalışmayı inceleyen bir meta-analizin sonuçları kök hücre tedavisinin kısa sürede sonuç verdiğini fakat etkilerin uzun süreli olması için birden fazla doz kök hücre gerektiğini belirtti.(39,40) İlginç bir şekilde, MSC bazlı tedaviler hastalığın derecelendirilme sistemine göre karaciğer fonksiyonu, albümin miktarı, toplam bilirubin ve koagülasyon miktarı ölçeklerinde iyileşme görülse de hayatta kalma oranı aminotransferaz miktarında bir değişim gözlenmemiştir. (41) Randomize kontrollü bir çalışma, periferal infüzyon yöntemi ile allojenik özellikte kemik iliği kökenli MSC(BM-MSC) alan, hastalığın ileri aşamalarında olan ,hepatit B virüsü kökenli ACLF hastalarında karaciğer fonksiyonlarında iyileşme kaydedildiğini gösterdi. (42) G-CSF mobilizasyonundan sonra periferal kandan alınan HSC’ler 1.Faz bir klinik çalışmada kullanıldılar ve kronik karaciğer yetmezliği olan hastalarda uygulanmaların bağlı herhangi bir olumsuz yan etki göstermeden serum albümin ve bilirubin miktarında iyileşmelere sebep oldular. (43) Karaciğer yetmezliği tedavisi için Kök hücre tedavisi kullanımı, genel literatür incelendiğinde potansiyel terapötik etkiye ve güvenli tedavi olanağına işaret etmektedir fakat sonuçlardan emin olunması için daha geniş çaplı randomize kontrollü çalışmaların yapılması şarttır.
            Karaciğer sirozu, yoğunlaşmış fibrotik septa, difüz nodüler rejenerasyon ve parenkimal dokunun tükenmesine bağlı karaciğer vasküler yapısının çöküşü ile karakterize bir hastalıktır ve dünya çapında önemli bir mortalite ve morbidite sebebidir.(44) Siroz, karaciğer nakli yapılmadığı sürece kesin olarak ölümle sonuçlanacak karaciğer hastalıklarının son hali olarak kabul edilir. MSC’ler başta olmak üzere kök hücre tedavileri siroz için potansiyel bir çözüm olabileceklerini gösteren sonuçlar veriyor. Göbek bağı kökenli MSC’ler (UC-MSC) kullanılarak uygulanan bir klinik çalışmada hepatit B virüsü kökenli siroz oluşumu görülen 45 hasta, MSC grubu(n=30) ve kontrol grubu(n=15) olmak üzere 2 gruba ayrıldı.(45) MSC grubu, kontrol grubuna kıyasla önemli ölçüde ilerleme kat etti. Karaciğer fonksiyonları, serum albümin derişimindeki artışa, serum bilirubin derişimindeki azalmaya ve sodyum modelinde azalmaya bağlı olarak MSC grubunda karaciğer hastalık skor sisteminde daha iyi durumda olarak ölçüldü. (45) Benzer nitelikte sonuçlar, BM-HSC’lerin kullanıldığı 25 hepatit C kökenli siroz hastalı bir 2.faz çalışmasından geldi. (46) Bu çalışmalarla aynı doğrultuda, üç tane daha alkol ve hepatit B kökenli sirozu inceleyen klinik çalışma yapıldı ve MSC uygulanmasının karaciğer fonksiyonlarını yenilediğini ve onardığını onayladı. (47-49) Fang tarafından yapılan yapılan geniş kohortlu klinik çalışma da göz önüne alındığında, MSC tedavilerinin potansiyel terapötik etkinliğine dair veriler desteklenmiş ve sirozun tedavisinin bu yöntemle yapılmasının mümkün olabileceği sonucuna varılmıştır. (49) İletim rotası bakımından randomize edilmiş kontrollü 2. aşama çalışması gösterdi ki BM-MSC’lerin sistemik teslimi karaciğer sirozlu hastalarda tedavi edici özellik göstermemektedir. MSC’ler karaciğer sirozu için tek hücre kaynağı değildir. Yakın zamanlarda, Kasai operasyonundan sonraki biliyer artezi kaynaklı karaciğer sirozlu 19 çocukta yürütülen açık etiketli çalışma, kemik iliği mononükleer hücre (BMNC) uygulamasından sonra karaciğer işlevinde biyokimyasal testler ve pediatrik son seviye karaciğer hastalığı (PELD) skorları tarafından hesaplanan gelişim göstererek bu yaklaşımın güvenliğini ve uygunluğunu açıklamıştır. 32 dekompanse edilmiş karaciğer sirozlu hastada BMNC’ler kullanılarak yapılan başka bir çalışma da BMNC uygulamasının güvenliğini ve etkililiğini kontrol grubuyla karşılaştırıldığında göstermiştir. Geçtiğimiz günlerde, hastaların periferal kandan türetilmiş kök hücre almasının uzun süreli analizi kontrol grubuyla karşılaştırıldığında uzun süreli hayatta kalma oranında kayda değer bir artış olduğunu gösterdi ve hepatohücresel karsinoma oluşumu riski de artmadı. CD133+ HSC aşılaması çok merkezli, açık, randomize ve kontrollü 2. aşama çalışmasında karaciğer sirozlu hastalarda gerçekleştirildi, sonuçlar karaciğer durumunda bir gelişim olduğunu göstermedi ve siroz devam etti. Kayda değer bir şekilde, bu sonuçlar daha önceki randomize kontrollü, aynı zamanda hepatik arterden iletilen G-CSF ve kemik iliğinden türetilmiş kök hücrelerin beklenen tedavi potansiyelini sunmadığını gösteren bir çalışmayla uyumludur. Böylece, karaciğer sirozu için kök hücre bazlı tedavi hâlâ ham halindedir ve tedavinin etkinliğini onaylamak için iyi tasarlanmış deneyler içeren büyük çalışmalar gerektirir.

Nonalkolik yağlı karaciğer hastalığı (NAFLD) genetik faktörlerden ve yaşam biçiminden kaynaklanan en yaygın hastalıktır ve ağır karaciğer hastalığına ve artmış kardiyovasküler riske neden olur. NAFLD gizli bir düşmandır çünkü çoğu hasta uzun bir süre boyunca asemptomatiktir ve rutin hayatları etkilenmez. Böylece, NAFLD durumlarının tespiti, tanımlanması ve yönetimi zorlu görevlerdir çünkü NAFLD tanısı konmuş hastalar çoğunlukla nonalkolik steatohepatit, siroz ve hepotasellüler karsinoma geliştirirler. Preklinik çalışmalar kök hücre uygulamasının NAFLD modellerinde karaciğer işlevini arttırabiliğini gösterse de ancak sınırlı sayıda çalışma insanlar üzerinde yapılmıştır. Geçtiğimiz günlerde, Japonya’da yedi NAFLD hastasını tedavi etmek için, taze izole edilmiş otolog adipoz dokudan türetilmiş rejeneratif hücreler kullanılarak çok kurumlu bir klinik çalışma yapılmıştır. Sonuçlar,altı hastada serum albümin seviyelerinde ve beş hastada protrombin aktivitesinde gelişme olduğunu gösterdi ve tedaviyle ilişkili olumsuz durumlar veya ağır olumsuz durumlar gözlenmedi. Bu çalışma NAFLD tedavisinde kök hücre bazlı terapinin tedavi etme potansiyelini gösterir.

Otoimmun karaciğer hastalığı (ALD) dünya çapında çocukları ve yetişkinleri etkileyen ağır bir karaciğer hastalığıdır ve kadınlarda baskınlık gösterir. Hastalık genetik olarak yatkın hastalarda bir uyarıcı (virüs enfeksiyonu gibi) T hücresi aracılı karaciğer otoantijenlerine karşı otoimmun cevaba neden olduğunda meydana gelir. Bunun bir sonucu olarak, ALD’li hastalarda karaciğer sirozu ve hepatosellüler karsinoma gelişebilir ve ağır vakalarda ölüme neden olabilir. Şimdiye kadar, HSCT ve kemik iliği transplantasyonu klinik çalışmalarda ALD için tedavi edici potansiyel gösteren iki yaygın kök hücre bazlı terapilerdir. İlginç bir rapor, haploidentik HSCT’lerin orak hücreli ALD hastalarını iyileştirebildiğini gösterdi. Bu rapor, potansiyel tedavi edici yaklaşım olarak hem orak hücreli hem de ADL’li hastaların tedavisinde haploidentik HSCT kullanımını gösterdiğinden özellikle önemlidir. Başka bir vaka raporu, 4 senelik ALD geçmişi olan ve akut lenfoblastik lösemi geliştiren ve sağlıklı erkek kardeşinden allojenik kemik iliği transplantasyonuna ihtiyacı olan 19 yaşında bir erkeği tarif etti. Klinik veri transplantasyon için kullanılan bağışıklık baskılayıcı terapinin hastada ALD hafiflemesine neden olduğunu gösterdi. Ancak veri, aynı zamanda kemik iliği transplantasyonunu takiben ASGPR’ye özgü baskılayıcı-indükleyici T hücresi aktivitesinde devamlı hafifleme ve normalleşmeye ilişkin yerinde bilgi de temin etti, bu da bu baskılayıcı işlevlerin donör T hücrelerinden kaynaklandığını önerdi. Böylece, eğer standart bağışıklık baskılayıcı tedavi başarısız olursa ALD’li hastalar için alternatif immunoterapinin geçerli bir seçenek olabileceği öne sürüldü. Genellikle birincil biliyer siroz olarak bilinen birincil biliyer kolanjit (PBC), karaciğer safra kanallarının yavaş, ilerleyen yıkımı ve bu yıkımın siroz gelişimine ve karaciğerde safra ve diğer toksinlerin birikime öncü olmasıyla karakterize olan bir ALD tipidir. Çin’den bir öncül, tek kollu çalışma ursodeoksikolik asit (UDCA) tedavisine optimum altı tepki veren yedi PBC’li hasta topladı. Bu hastalar periferal damardan hasta vücut ağırlığının 0.5×106 hücre/kgkadarı dozuyla 4 haftalık aralıklarla 3 tur allojenik UC-MSC’ler alınması kombinasyonuyla UDCA tedavisi aldı. Çalışma boyunca tedaviye ilişkin olumsuz olyalr ya da ağır olumsuz olaylar gözlenmedi. Klinik veri, uygulamadan 48 hafta sonrs serum ALP’sinde ve gamma-glutamiltransferazda (GGT) görülen azalmalar da dahil olmak üzere karaciğer işlevinde kayda değer gelişmeler belirtti. Bitkinlik, kaşıntı da dahil olmak üzere PBC’nin yaygın semptomları ve hipogastrik asit hacmi azaldı, bu da PBC tedavisinde MSC bazlı terapinin uygunluğunu destekledi ancak çalışmanın randomize olmama, kontrol grubu bulundurmama ve küçük örnek havuzu sahip olma gibi sınırlamaları vardı. Çin’de başka bir çalışma 1 yıldan fazla yetersiz UDCA tedavisi alan 10 PBC hastasında yürütüldü. Bu hastalar intravenöz infüzyon ile 3-5 kadar allojenik BM-MSC’ler/kg vücut ağırlığı aldı. Her ne kadar bu erken çalışmaların küçük örnek havuzu, randomize olmama ve kontrol grubuna sahip olmama gibi sınırlamaları olsa da güvenlik ve etkinliğe dair ön hazırlık verileri ALD tedavisinde kök hücre bazlı terapinin olasılıklarını müjdeliyor ve uygunluğunu destekliyor.

Özetle, kök hücre bazlı terapi kullanılarak karaciğer hastalıklarında yapılan günümüzdeki çalışmalar çeşitli karaciğer hastalıklarında güvenliliği ve potansiyel tedavi edici etkilerini destekleyen temel veriler sağlamıştır. Ne yazık ki, çalışmaların azlığı sebebiyle, tedavilerin etkinliğini kanıtlamak için birkaç engelin üstesinden gelinmelidir, bunlar: (1) kök hücre kaynağı ve dozu (2) uygulama rotası (3) müdahale zamanı ve (4) takip etme sürecindeki klinik değerlendirmeler. Ancak bu zorlukları ele alarak kök hücre terapisini karaciğer hastalıkları için ana akım tedaviler olarak kanıtlayabilir, uygulayabilir ve önerebiliriz. 

Artrit

Artrit eklemlerde ağrı ve iltihaplanmalara neden olan kıkırdak kondisyonlarını tarşf eden genel bir terimdir. Osteoartrit (OA) eklem kıkırdağının sürekli dejenerasyonu ve zayıf iyileşmesinin sebep olduğu, en yaygın artrit türüdür. OA bir ya da birkaç oynar eklemi etkiler (ellerin küçük eklemleri veya diz ve kaçlaradaki büyük eklemleri gibi)ve ağır ağrıya ve böylece hastaların hareket kabiliyetinde azalamaya neden olur. OA’nın iki tipi vardır: (1) birincil OA ya da idiyopatik OA ve (2) travma, ameliyat ve doğumda normal olmayan eklem gelişmesi gibi nedensel faktörlerden meydana gelen ikincil OA. OA için olan konvansiyonel tedaviler etkinliklerinde tutarlı olmadığından ve dayanılmaz acıya neden olup uzun süreli rehabilitasyon (eklem değiştirilmesi gibi) gerektirebileceğinden, OA’nın kaynağını hedef alan daha güvenilir, daha az acı veren bir tedavi edici terapiye ihtiyaç vardır. Nitekim, kök hücre terapisi OA tedavisi için alternatif bir yaklaşım olarak ortaya çıkmıştır ve rejenaratif çalışma alanında büyük ilgi görmüştür.

HSC’lerin uygulanmasının kemik lezyonlarını azalttığı, kemik rejenerasyonunu arttırdığı ve dejeneratif kıkırdakta vaskülerizasyon işlemini canlandırdığı kanıtlanmıştır. 10 OA hastasında üç eklem içi enjeksiyon ile periferal kan kök hücrelerinin etkinliğini değerlendirmek için teşebbüsler yapıldı. Uygulama sonrası analizi WOMAC indeksinde bütün parametrelerde kayda değer azalma ile beraber azalma olduğunu belirtti. Bütün hastalar 6 dakikalık yürüme testleri tamamladı ve 54 metreden fazla artış olduğu görüldü. MRI analizi kıkırdak kalınlığında gelişme olduğunu belirtti ve bu da uygulama sonrası kıkırdak dejenerasyonunda azalma olduğunu önerdi. HSCT’nin tedavi edici potansiyelini daha da arttırmak için CD34+ kök hücrelerinin rehabilitasyon algoritmasıyla kombinasyon halinde kullanılması öne sürüldü, bu da üç aşama içeriyordu: ameliyat öncesi, hastaneye yatış ve ayakta tedavi. Günümüzde, OA tedavisi için MSC bazlı tedaviye bağışıklık düzenleyici işlevleri ve iltihap önleyici özellikleri sebebiyle büyük çalışma dalgaları yönelmiştir. MSC’ler birkaç çoklu ve küçük ölçekli denemelerde ana hücre kaynağı olarak kullanılmıştır böylece güvenlik profilleri ve acıyı hafifletmede, kıkırdak dejenerasyonunu azaltmada ve bazı vakalarda kıkırdak yapısının ve morfolojisinin rejenerasyonunu arttırmada potansiyel etkinlikleri kanıtlanmıştır. Ancak, OA yönetimi için en iyi MSC kaynağının (kemik iliği, adipoz doku ya da göbek kordonu olsun) hanisi olduğu hala cevaplanması gereken büyük bir sorudur. 2390 OA hastasıyla 3172 makalenin 61 ‘inden fazlasını inceleyen bir sistematik araştırma, OA hastalarında MSC bazlı terapinin olumlu etkilerini destekledi ancak aynı zamanda bu terapatik potansiyellerin sınırlı yüksek kalite kanıta dayandığına ve uzun süreli takip etme olmadığına dikkat çekti. Dahası, çalışma OA tedavisi için en etkin MSC kaynağını destekleyen açık bir kanıt bulamadı. 14’ü randomize olan 36 klinik çalışmayı inceleyen başka bir çalışma, OA tedavisinde otolog MSC bazlı terapinin etkinliği hakkında ilginç bir bakış açısı sunuyor. BM-MSC’ler açısından 1 yılın sonundaki takipte 14 klinik çalışma klinik sonuçları rapor etti ve çalışmaların %57’si kontrol grubuyla karşılaştırıldığında sonuçların kayda değer derecede daha iyi olduğunu rapor etti. Ancak, veri setinin güç analizi 6 çalışmanın sonucunun düşük, 8’inin ise aşırı derece düşük olduğunu gösterdi. Dahası, MRI analizden elde edilen olumlu kanıt uygulamadan 1 yıl sonra düşük ve çok düşük güçteydi. Benzer sonuçlar aynı zamanda otolog adipoz dokudan türetilmiş MSC’lerin (AT-MSC’ler) analiz sonuçlarında da bulundu. Böylece, inceleme MSC terapisinin terapatik potansiyelinin klinik sonuçlarda ve MRI analizinde düşük kalite kanıta sahip olduğunu belirtti. Klinik sonuçların düşük kalitesi müdahale yöntemlerinde (hücre kaynakları, hücre dozları ve uygulama rotaları gibi), kombinasyon tedavilerinde (hyalunorik asitle,periferal kan plazmasıyla vb.), kontrol işlemlerinde ve randomize klinik çalımalar arası klinik sonuç ölçümlerindeki farklılıklar tarafından açıklanabilir. Ek olarak, sistemik analiz verisi OA tedavisi için daha iyi MSC’ler kaynağı gösterememiştir. Beraber incelendiğinde, her ne kadar kök hücre bazlı terapinin OA yönetiminde güvenli ve uygun olduğu gösterilse de yazarlar, kök hücre bazlı terapinin ilk basamaktaki tedaviler (eğitim, egzersiz ve vücut ağırlığı kontrolü gibi) başarısız olduğunda OA için alternatif bir tedavi olarak göz önüne alınabileceği görüşünü desteklemektedir.

Kanser Tedavisi

Kanser tedavisinde kök hücre terapisi kullanımı hassa bir konudur ve ihtiyatla tartışılmalıdır. Klinisyenler ve araştırmacılar kanser hastalarını pahalı ve potansiyel olarak tehlikeli ya da etkisiz kök hücre bazlı terapiden ve kanser tanısı olmayan hastaları habis tümör yayılmasından korumalıdır. Genel olarak, kanıtlanmamış kök hücre klinikleri kanser yönetimi için üç hücre bazlı terapi benimsemiştir: otolog HSCT’ler, stromal vasküler fraksiyon (SVF) ve multipotent kök hücreler (MSC’ler gibi). Allojenik HSCT’ler hematolojik habisliklerin bastırılmasına ve gerilemesine katkıda bulunmakla beraber katı tümörleri hedef alabilen (“graft-versus-tümör etkisi” denilen özel bir durum) donör lenfositleri üretme yeteneğine sahiptir. Ancak, kök hücre klinikleri bu tedavinin güvenliğini ve etkinliğini destekleyen sınırlı kanıt olmasına rağmen katı habis tümörler için allojenik hücre bazlı tedaviyi sunmaktadır. Cochrane kütüphanesinden yüksek kalite kanıt, otolog HSCT’ler aracılığıyla kemik iliği transplantasyonunun yüksek doz kemoterapi ile kombinasyonunun metastatik meme kanserli kadınlarda genel hayatta kalma durumunu arttırmadığını gösteriyor. Ek olarak 41,000’dan fazla meme kanseri hastasını inceleyen bir çalışma, yüksek doz kemoterapiyi takiben HSCT’ler alan hastalar ile konvansiyonel terapi alan hastalar arasında kayda değer bir farklılık olmadığını gösterdi. Nitekim otolog T hücresi transplantasyonlarını monoterapi olarak kullanmak ve kök hücre bazlı terapilerininin sanki tıbbi olarak onaylanmış veya katı tümörlerin tercih edilen tedavisiymiş gibi reklamını yapmak yanlış söylemler olarak kabul edilir ve kanser hastaları bu konuda uyarılmalıdır.

Geçtiğimiz on yıllarda birçok preklinik çalışma özgün özelliklerinden dolayı MSC bazlı terapinin kanser tedavisindeki potansiyelini göstermiştir. Büyüme faktörler, kemokinler ve sitokinler tarafından kontrol edilen özünde olan tropizm aracılığıyla hasar görmüş bölgelere göç etme yeteneğini sunarlar. MSC’ler etrafı saran sinyallere cevap vermek için gerekli olan özel C-X-C kemokin reseptör tip 4’ü ve diğer kemokin reseptörlerini (CCR1, CCR2, CCR4, CCR7 vb. dahil olmak üzere) ifade ederler. Ek olarak CD49d, CD44, CD54, CD102 ve CD106 da dahil olmak üzere özel yapışık proteinler de MSC yüzeyinde ifade edilir ve bu da onların hasarlı dokuya sızmaları için kan damarı lümenine bağlanmalarına, onu döndürmelerine ve ona bağlanmalarına izin verir. Hasarlı dokulara benzer olarak tümörler de CXCL12/CXCR4 axis’i aracılığıyla MSC göçünü çeken geniş bir kimyasal çekiciler yelpazesi salgılar. Önceki çalışmalar da kanser bölgesine MSC göçünün interleukin 8 (IL-8) gibi yayılabilir sitokinlerle ve transforming growth factor-beta 1 (TGF-β1), platelet-derived growth factor (PDGF), fibroblast growth factor 2 (FGF-2), vascular endothelial growth factor (VEGF), ve matrix metalloproteinase-2 (MMP-2) gibi ekstrasellüler matrix moleküllerini içeren büyüme faktörleriyle sıkıca kontrol edildiğini bulmuştur. Biriken kanıtlar MSC’ler kanserli dokuya başarılı bir şekilde göç ettiğinde MSC’ler ve kanser hücreleri arasındaki etkileşimin protümör ve antitümör etkilerini gösterdiklerini ortaya koyuyor ve bu da MSC bazlı terapinin en büyük sorunudur. MSC’ler doku tamirini ve iyileşmesini düzenleyen rejeneratif etkileri ile bilinirler. Bu özgün kabiliyet, aynı zamanda bu hücrelerin protümör işlevlerine de atfedilir. Önceki bir çalışma meme kanseri hücrelerinin tümör istila sürecini kontrol eden kemokin (C-C motif) ligand 5’in MSC’ler tarafından salgısını teşvik ettiğini gösterdi. Başka çalışmalar da MSC’lerin kanser hücrelerinin apoptozunu inhibe eden geniş bir büyüme faktörü yelpazesi (VEGF, basit FGF, HGF, PDGF vb.) salgıladığını buldu. Dahası, tümörgeneze önayak olma kabiliyetine sahip olan tümör mikroortamında yaşayan özel bir hücre türü olan kanserle ilişkili fibroblastlara dönüşmek için MSC2lerin TGF-β gibi kanser hücrelerinden yayılan sinyallere de cevap verir. MSC’lerin protümör aktivitelerine dahil oldukları kanıtlansa da, aynı zamanda kanser tedavileri geliştirilmek için kullanılan potent tümör baskılayıcı kabiliyetleri de vardır. MSC’lerin İnhibe edici etkilerini Wnt ve AKT sinyal yolaklarını İnhibe ederek, anjiyogenez sürecini azaltarak, iltihabi hücre sızmasını canlandırarak ve tümör hücke siklusu arrestini ve apoptozu teşvik ederek gösterdiği öne sürülmüştür. Günümüzde, MSC’lerin hem protümör hem de antitümör aktivitelerdeki tam görevleri kök hücre alanında hâlâ tartışmalı bir konudur. Diğer yaklaşımlar MSC’lerin gen düzenlemesi ve doku mühendisliği ile antitümör işlevler gösterebilecek olan “bir Truva atına” dönüştürülmesinden faydalanır. Ek olarak MSC’ler aynı zamanda tümör baskılayıcı özellikler gösteren anti kanser miRNA’ları ifade etmek için modifiye edilebilir. Ancak, genetik olarak modifiye edilmiş MSC’ler hâlâ yeterince gelişmemiştir ve klinik ortamda yoğun araştırma gerektirir.

Günümüze kadar, MSC’lerin kanser tedavisindeki terapatik etkisini konu alan yaklaşık 25 çalışma ClinicalTrial.gov’a kaydedilmiştir. Bu çalışmalar çoğunlukla tedavinin güvenliğini ve etkinliğini değerlendirmeye odaklanan 1. aşama ve 2. aşama çalışmalarıdır. MSC bazlı terapiden faydalanan çalışmalar MSC’leri onkolitik bir virüs yaklaşımıyla birleştirmiştir. Onkolitik virüsler,  genetik olarak tasarlanmış veya doğal olarak sahip oldukları seçili kanser hücrelerini enfekte etme ve onları etrafındaki sağlıklı hücrelere zarar vermeden öldürme yeteneğine sahip özel tip virüslerdir. Tamamlanmış ve onkolitik adenovirüs ile enfekte BM-MSC’leri kullanan faz 1/2 çalışmasında çocuklarda ve yetişkin ebeveynlerde metastatik ve inatçı tümörlerin tedavisinin güvenilirliği gösterilmiş ve iyileştirici potansiyelleriyle ilk veri desteği sağlanmış. Aynı grup ayrıca 3 yıllık araştırmadan sonra bir pediatrik vakada MSC temelli tedaviye cevap olarak tüm kanser belirtilerinin tamamen yok olduğunu raporladı. 2019’da belirtilen bir çalışma, adipoz temelli MSC ile enfekte olmuş vaccina virüsünün potent virüs büyümesi ve virüs enfeksiyonuna duyarlılaştırılan tümör hücrelerinin kombinasyonu aracılığıyla dirençli tümör hücrelerini yok etme potansiyeline sahip olduğunu raporladı. Bununla birlikte yeni yayınlanmış bir yazıda, bu 2019 çalışmasına dair sağlam bir soru sorulmuş :’’Bu raporlanmış veriler iyileştirici şüpheli yollar kullanan bazı gruplar tarafından(US Marshals tarafından el konulan) yayım kaydına dahil edilmiş mi?

Birlikte ele alındıklarında, geleneksel tedavideki ilerlemeler-kemoterapi, radyoterapi, ameliyatlar ve kök hücre temelli tedavi-kanser araştırma ve tedavilerinde inovatif ve büyüleyici bir dönem başlattı. Kök hücre temelli tedavi kanser tedavisi için yeni ve ilgi çekici bir iyileştirme yaklaşımı olarak düşünülmesine rağmen,preklinik çalışmalardaki protümör ve antitümör etkileri  tanımlarken ortaya çıkan çelişkili sonuçlardan dolayı engellenmiştir.Bu çelişki gerçeğine rağmen kök hücre temelli terapi kullanımı –özellikle MSC- kişiselleştirilmiş tıpta yeni ve daha etkili yol sağlamasıyla kanser hastalarına  yeni bir umut getirdi.Yazarlar MSC temelli tedavinin kanser hücrelerine karşı  bir Truva atı gibi kullanımını çoğalmalarını baskılamak, kanser hücrelerinin kökünü kazımak veya kanserli dokunun damarlanma sürecini sınırlandırmak için özel antikanser getirimini destekler.

İNSAN PLURİPOTENT KÖK HÜCRE TEMELLİ TEDAVİ: BÜYÜYEN BİR DEV

Uyarılmış ve embriyonik insan kök hücrelerini de içeren hPSC’lerin keşfi, kök hücre araştırmaları ve kök hücre temelli tedavide devrim yaptı. hESC’ler  ilk olarak 1998’de blastosit evredeki embriyolardan izole edildi,  bu gelişme sadece dört genetik faktör kullanılarak somatik hücreleri hiPSC’ lerine  dönüştüren yeniden programlama atılımı tarafından takip edildi.Bu hücreleri uzun dönemde laboratuar ortamında sürdürmek ve onların geniş bir tipi çeşitliliğine farklılaşmasını başlatmak için metotlar geliştirildi.Bu özellikle kaybedilen ve zarar gören dokuların yer değiştirilmesi için yapılan hücre tedavisinde-yenileyici tıpta- yeni bir dönem açtı.

hPSC’lerin Tarihi

hPSC’ler insan vücudunun farklı fenotipteki çeşitli hücrelerine farklılaşma yeteneği tartışılan, kendini yenileyebilen bir hücre tipi olarak tanımlanır.Tarihsel olarak ortaya çıkan ilk  pluripotent hücre dizileri, insan germ hücre tümörleri ve farklılaşmamış faregil hücrelerinden saptanan embriyonik karsinoma hücre dizileridir.Embriyonik karsinoma (EC) hücreleri  deneysel ortamda güçlü bir araç olmasına rağmen kanser türevli kökenleri ve çok kromozomluluk(aneploidi) genotipinden dolayı klinik uygulamalar için uygun değildir.İlk faregil ESC’leri 1981’de EC araştırmalarından elde edilen kültür teknikleriyle saptanmıştır. Faregil ESC’leri blastosit implantasyonundan önceki ICM (İç Hücre Kütlesi)den köken alır.

Canlı içindeki ESC’ler sadece kısa bir süre var olur, embriyonun gelişiminde izole edilebilirler ve laboratuvar ortamında farklılaşmamış halde süresiz olarak muhafaza edilebilir.Faregil ESC’lerinin keşfi son kırk yıldaki biyomedikal araştırmaların ve yenileyici tedavilerin ilgi alanı önemli ölçüde değiştirdi.O zamandan beri, 1998’de ESC izolasyon ve kültürü için hESC’i dahil başka türlerde de muazzam araştırmalar yapıldı. 1998’de Thomson ve arkadaşlarının başarısı medyada ve dünya genelindeki etik araştırma heyetlerinde özellikle araştırmalar için insan embriyolarının kullanımıyla ilgili güçlü itirazlarla büyük tartışmaları tetikledi. hESC’nin klinik ortamdaki iyileştirici potansiyelini gösteren ve hESC’yi  kullanan birkaç çalışma yürütüldü.Yine de insan embriyolarının yok edilmesinden ve kökenleri otolog olmayan, implantasyon öncesi blastositten elde edildikleri için immünolojik olarak red riskinden dolayı etik sınırlar nedeniyle hESC’lerin kullanımı sınırlıdır. Bu iki büyük engelin üstesinden gelmek için birkaç araştırma grubu insan nükleus transferinin üretilmesi teknik olarak zorlu olmasına rağmen insan nükleus transferi teknolojisi de dahil  -Dolly kuzusunu yapan teknoloji olarak da bilinir.- hESC üretmek için teknoloji geliştirmeye çalıştı.2006’da farklı bir yaklaşımla Yamanaka ve Takahashi yirmi dört faktörden indirilmiş dört transkripsiyon (Oct-3/4,Sox2,Klf4 ve c-Myc,OSKM olarak adlandırılır) kullanarak erişkin ve embriyonik fare somatik hücrelerden yapay PSC’ler elde ettiler.Bundan sonra 2007’de Takahashi ve  çalışma arkadaşları aynı OSMK faktörlerini kullanarak hESC’lerle benzer moleküler ve biyolojik özellikler gösteren ilk hiPSC’leri başarılı bir şekilde ürettiler.Bundan beri hiPSC’lerin üzerinde çok sayıda hastalığın patogenezi hakkında bilgimizi artırmak ve yeni hücre temelli tedavilerin yanı sıra kişiselleştirilmiş tıbbın geliştirilmesine yardımcı olmak için geniş çaplı çalışılıyor.

hPSC’lerin Klinik Uygulamaları

Yirmi dört yıl önce başlamasından beri hPSC  araştırmaları zaman içinde rejeneratif tıp,  hastalık modelleme, ilaç taraması ve keşfi ve kök hücre temelli tedavideki uygulamalara doğru hızla gelişti.Klinik deneme ortamlarında hESC’lerin kullanımı, etik endişeler ve sıkı düzenlemeler ile kısıtlıdır ve sınırlı preklinik veriler iyileştirici potansiyeli destekler.Bununla birlikte insan hastalıklarını tedavide hESC temelli terapinin başarılı sonuçlarını kabul etmek önemlidir.2012’de Steven Schwartz ve ekibi Stargardt’ın makular distrofisinin tedavisinde  –en yaygın pediatrik makular dejenerasyon- hESC kökenli retinal pigment epitelyumunun (RPE)nin  kullanımının ilk kanıtlarını raporladı.%99’dan büyük farklılaşma verimine sahip 5*10^4 adet RPE her bir hastanın bir gözündeki subretinal boşluğun içine enjekte edildi.RPE farklılaşmasının hESC kaynağı, fare embriyonik kök hücrelerine maruz bırakıldığından, bu bir ksenotransplantasyon ürünü olarak kabul edildi ve daha düşük dozda immünosupresyon tedavisi gerektirdi.Bu çalışma gösterdi ki hESC herhangi bir ciddi yan etki olmadan RPE’ye farklılaşarak hastaların görüşünü iyileştirdi. Çalışma, daha sonra 2015’te yayınlanan ilk bulguları destekleyen faz 1/2 çalışmaları ile iki açık etiketli çalışmaya genişletildi. Bu çalışmalarda hastalar üç gruba ayrıldı: hESC kökenli RPE’nin üç farklı dozunu alacak şekilde =10*10^4, 15*10^4   ve 50*10^4 (her bir göz için). 22 aylık takibin ardından, 19 hasta görüşünde gelişme gösterdi, 7 hasta hiçbir gelişme sergilemedi, 1 hasta ise uzak görüşünde kayıp yaşadı. hESC kökenli RPE melezleşmesinin teknik zorluğu uygulama sonrası tedavi elden hastaların %72’sinde gözlemlenen RPE’nin dengesiz çoğalmasıydı. Benzer bir yaklaşım yaşa bağlı makular dejenerayon teşhisi konulmuş iki Güney Koreli hastada ve Stargardt makular distrofili teşhisi iki hastada yürütüldü. Sonuçlar hESC kökenli RPE hücrelerinin güvenliğini destekledi ve üç hasta görme keskinliğinde bir iyileşme gösterdi. Yakın zamanda klinik dereceli hESC kökenli RPE hücreleri kseno olmayan kültür koşullarında yaşa bağlı dejenerasyonu olan hastaları tedavi etmek için Çinli araştırmacılar tarafından geliştirildi. hESC gelişimi allojenik uyuglama ile ilgili etik kaygılar ve immünolojik komplikasyonlar ile hala ilişkili olduğundan hiPSC kökenli RPE hücreleri, makular dejenerasyon için potansiyel bir hücre kaynağı olarak ortaya çıktı. RPE farklılaşma protokolleri, gelişmesine ve hiPSC kökenli hücrelerin etkisinin gelişmesi en uygun hale gelmesine rağmen hala yetersizler, zaman alıyorlar ve yoğun emek istiyorlar. Kinik uygulama için FGF/MAPK sinyal yolunun geçici inhibisyonundan yararlanan, besleyici içermeyen kültür koşulları kullanılarak ‘’işlemden geçirilmiş’’ ve ‘’saf’’ durumda hiPSC’lerin RPE’ye doğru etkin bir farklılaşması geliştirilmiştir. Farklılaşma süreci boyunca hiPSC’nin içindeki belirli transkripsiyon faktörlerinin daha çok okunması (overexpression) ayrıca klinik kullanım için çok sayıda RPE hücresi üretmesi ilgi çekici bir yaklaşımdır. Yakın zamanda yapılan bir çalışmada üç göz bölgesi transkripsiyon faktörünün (OTX2,PAX6 ve MITF) daha çok okunması RPE’nin hiPSC’ye dönüşümünü uyardı ve transplantasyon için uygun RPE hücreleri üretildi. Bugüne kadar faz 1/2 klinik çalışmalarda elde edilen veriler hESC kökenli RPE hücrelerinin güvenliğini destekleyecek kadar elde edilmiş olsa da tedavi hala erken aşamadadır. Böylelikle gelecekteki çalışmalar RPE’nin hücresel üretilmesine,hastanın retinasına RPE fabrikasyonu ve aşılama sonuçlarını daha da iyileştirmek için subretinal uygulama yoluna odaklanmalıdır.(Önerilen inceleme)

Çok sayıda çalışma, hESC kökenli kardiyomiyositlerin kardiyak transkripsiyon faktörleri özelliği sergilediğini ve olgunlaşmamış elektriksel ve kardiyomiyosit fenotip görüntüsü verdiğini gösterdi. Böylelikle bu hücreler insan kardiyovasküler hastalıkların tedavisinde geleceği parlak ve alışılmamış bir iyileştirici yaklaşım olabilir. Bir vaka raporunda, hESC kökenli kardiyomiyositler şiddetli kalp yetmezliği yaşayan hastalarda daha sonra herhangi bir komplikasyon olmadan potansiyel iyileştirici etki gösterdi. Bu çalışma şiddetli kalp yetmezliği olan 10 hasta için fibrin jel iskeletlerine ekili hESC’den elde edilen kardiyomiyosit projenitör hücrelerin güvenliğini değerlendirmek için yapılan bir faz 1 denemesiydi ( ESCORT[Transplantation of Human Embryonic Stem Cell-derived  Progenitors in Severe Heart Failure] trial). Bu çalışma ağır kalp hastalıklarını tedavi etmek için hESC kökenli kardiyomiyosit projenitör hücrelerine klinik standartlara göre üretmenin ve bunları doku mühendisliği iskelesi ile birleştirmenin geçerliliğini gösteren ümit verici sonuçlar verdi. Şu anda hPSC kökenli kardiyomiyosit kullanan ve devam eden iki klinik deneme sonuçları ticari kullanımda tedavileri onaylamak için çıtayı kaldırmanın yolunu açarken aynı zamanda büyük ilgi de gördü(Bu denemenin ilk hastası Ekim 2021’de yedi yıllık takibe ulaşmıştı). İlk çalışma Osaka Üniversitesinde kalp cerrahı Yoshiki Sawa’nın liderliğindeki bir ekip tarafından, melezleşme için bir hücre tabakasına gömülü hiPSC kökenli kardiyomiyositleri kullanılarak yürütüldü (jRCT2052190081).Deneme önce üç hasta ile başladı, yaklaşımın güvenliğini değerlendirmek için on hasta ile devam etti.Güvenlik sağlandığında tedavi, ticari olarak yenileyici tıp için Japon hızlı-parça sistemi altında satılabilir. Başka bir denemede hiPSC kökenli kardiyomiyositleri kapsaması için BioVAT-HF adı verilen kollajen bazlı bir yapı kullanıldı. Deneme hücre dozunu değerlendirmek için 2 bölüme ayrıldı: 18 hasta alındı (PART A ) ve yapılandırılmış insan miyokardiyum dozlarının geniş aralığını test etmek için 35 hasta alındı( PART B ). Beklenen sonuçlar, insanlarda kalbin yeniden kaslanmasının uyarılmasında ‘kavramın ispatını’ sağlayacak. Bugüne kadar, bu çalışmalarda herhangi bir olumsuz veya ciddi bir olay bildirilmemiştir, bu da işlemin güvenliğini destekler. Bununla birlikte, tedavi edilen hasta sayısı nispeten az olduğundan etkinlik ile ilgili sonuçlara varmadan sınırlamalar olması henüz mümkün değildir.

hiPSC kökenli tedaviyi kullanan ilk klinik yollardan biri 2010’da Geron Corporation tarafından omurilik yaralanmasının tedavisi için hPSC oligodendrosit projenitör hücreleri kullanılarak yürütülmüştür. Sonuçlar uygulamadan 1 yıl sonra 5 katılımcıda güvenliği doğruladı ve MRI, 4 katılımcıda omurilik bozulmasında iyileşmeyi gösterdi. Asterias Biotherapeutic, AST-OPC 1’in iyileştirici etkilerini değerlendirmek için SCIstar faz 1/2a çalışmasını yürüterek Geron çalışmasına devam etti. Clinicaltrials.gov’da yayınlanan testin sonuçları; koşu hızında, ön ayak adımlarında, ön ayaklarda uzunlamasına sapmalarında ve arka adım sıklığında önemli bir gelişme gösterdi. İlginç bir şekilde bir faz 1 çalışmasının çok merkezli, randomize olmayan, tek gruplu, girişimsel denemenin yakın zamanda yayınlanan verileri OPC 1 ürününün uygulanmasından 10 yıl sonra hastalarda kitleleri büyüten nörolojik düşüş, daha fazla omurilik hasarı ve syrinx oluşumunadair hiçbir kanıt göstermedi. Bu veri seti, SCIstar denemesinin profilinin güvenliğini güçlendiren, 10 yıla kadar olaysız bir süre OPC1 ‘ in güvenliğini destekleyen sağlam kanıtlar gösterir.

hPSC tabanlı tedavi kullanan klinik çalışmaların küresel eğilimlerin analizi, çalışmaların %77,1’nin gözlemsel olduğunu ( hastaya hiçbir hücre uygulanmadı) ve çalışmaların yalnızca % 22,9’unun girişimsel tedavi olarak hPSC kökenli hücreleri kullandığını gösterdi. hiSPC’leri kullanan çalışmaların sayısı, hESC kullananlardan nispeten daha yüksek( %74,8 ‘ e %25,2). Gözlemsel çalışmaların çoğu ABD( %41,6) ve Fransa (%16,8) dahil gelişmiş ülkelerde yapılırken girişimsel çalışmalar Çin(%36,7), Japonya(%13,3) ve Güney Kore(%10) dahil Asya ülkelerinde yapılmıştır. İyileştirici araştırmalardaki eğilimler, hastalıklar açısından da açıktı. En çok çalışılan 3 hastalık: oftalmolojik durumlar, dolaşım bozuklukları ve sinir sistemi hastalıklarıydı. Bununla birlikte hPSC’nin klinik uygulamalarının dünya çapında ilk hESC’lerin keşfedilmesinden bu yana çok az ilerleme kaydetmesi şaşırtıcıdır. iPSC’lerin hastalara uygulanmak üzere iyileştirici ajanlar olarak kullanılmasına odaklanan nispeten düşük sayıda klinik çalışma, stabil olmayan hiPSc genomuna, immünolojik reddetme ve tümör oluşumu potansiyeline atfedilebilir.

MEZENKİMAL KÖK/ STROMAL HÜCRE TEMELLİ TEDAVİ: KÖKENLERİ HEDEFE YÖNELİK TEDAVİYE DOĞRU DÜŞÜNMENİN ZAMANI GELMEDİ Mİ?

Yaklaşık 55 yıl önce, fibroblast benzeri, plastik-yapışık hücreler, sonradan Arnold I. Caplan tarafından mezenkimal kök hücreler olarak adlandırıldı, ilk kez fare kemik iliğinde keşfedildi. Daha sonra koloni benzer yapılar için kemik/ retiküler dokuya, kıkırdak ve yağa farklılaşabildiği, çoğaldığı gösterildi. Daha sonra stromal hücrelerin bu alt populasyonunun kemik iliğinden deneysel olarak doğrudan kültürlemek ve adipositler, kondroblastlar ve osteoblastlara farklılaşmalarını uyarmak için protokoller oluşturuldu. O zamandan beri MSC’ler yağ dokusu(AT), göbek kordonu(UC) ve kanı, diş pulpası,amniyotik sıvı vb. dahil olmak üzere insan doku kaynaklarında bulundu ve bunlardan üretildi. MSC’leri standartlaştırmak ve tanımlamak için Uluslar arası Hücre ve Gen Tedavisi Topluluğu(ISCT) çoklu doku kaynaklarından türetilen MSC’ler için minimum tanımlama kriterleri belirler. Bunların arasında AT, BW ve UC’den türetilen MSC’ler insan klinik deneylerinde en sık çalışılan MSC’lerdir ve bu değerlendirmede tartışılacak olan MSC’lerin 3 ana kaynağını oluştururlar.

            MSC’lerin keşfi, çeşitli hastalıkların tedavisinde MSC’lerin güvenlğini ve etkinliğini değerlendirmek için klinik öncesi çalışmaların ve klinik denemelerin yapıldığı bir dönemi açtı. Bu çalışmaların ana sonucu; MSC doku orijini, infüzyon yolu, dozu, uygulama süreci- ne olursa olsun -sonuçları genellikle klinik olarak ilgili son noktalar açısında nötr veya en iyi ihtimalle marjinal olarak pozitif olmasına rağmen MSC bazlı tedavinin güvenli olduğudur. MSC tabanlı terapide son çevrilmiş araştırmaları körükleyen tüm bu çalışmalardan sağlam bir bilgi arka planının üretildğini belirtmek önemlidir. MSC’ler (mezenşimal kök hücreler) son 55 yılda yoğun bir şekilde incelenmiş ve birçok derlemelere, sistematik derlemelere, metaanalizlere konu olmuştur, bu makalenin amacı bu yayınları çoğaltmak değildir. Aksine, her iki klinisyenin de sorunlarını tartışacağız ve araştırmacılar şu anda MKH tabanlı terapi ile ilgili araştırmalarını yapıyorlar, özenle aşağıdakilere cevap arıyorlar.

●“Güvenlik profillerini destekleyen sağlam bir veri gövdesi ile hem klinik öncesi hem de klinik çalışmalardan elde edilen MKH’lerin doku orijini ayrıca farklı insan hastalıklarının tedavisinin klinik uygulamalarında rol oynar mı?”

●“AT (adipoz doku), BM (kemik iliği) ve UC (umblikal kord)’dan elde edilen MSC’ler nörolojik hastalıkların, metabolik/endokrin ile ilişkili bozuklukların, üreme fonksiyon bozukluklarının, cilt yanıklarının, akciğer fibrozisinin, pulmoner bozuklukların ve kardiyovasküler koşulların tedavisinde benzer etkinlik sergiliyor mu? ”

  Bu soruları cevaplamak için, öncelikle AT, BM ve UC'den türetilen MSC'lerin potansiyel etkinliğini analiz etmek için bu hedeflenen durumlarla ilgili en son yayınlanan; nörolojik bozukluklar, pulmoner disfonksiyonlar, metabolik/endokrin ile ilişkili hastalıklar, üreme bozuklukları, cilt yanıkları ve kalple ilgili hastalıkları da içeren klinik verilere odaklanacağız. Her çalışmada gözlemlenen klinik iyileşme seviyesine bağlı olarak hasta iyileşmesi ve MSC kaynakları arasındaki korelasyonu görselleştirmek için her kaynaktan türetilen MSC'lerin potansiyel etkinliğini analiz ettik. Daha sonra MSC tabanlı ürünlerin özel kullanımındaki son trendleri ele alıp, Yukarıda belirtilen kaynakların her birinden MSC'lerle tedavinin etkinliğine odaklanacağız ve MSC'lerin bu kaynaklardan elde edilen etkinlikleri arasındaki ilişkiyi, hedeflenen hastalık koşullarıyla ilişkili olarak analiz edeceğiz. Son olarak, AT, BM ve UC'den MSC'lerin rejeneratif tıpta kullanımını değerlendirmek üzere şu anda hala karşılanmamış hedefe ulaşmak için bir hipotez ve mekanizma öneriyoruz.

 

MSC DOKU KÖKENLERINE VE TERAPÖTIK POTANSIYELE GENEL BAKIŞ   

Genel olarak, MSC'lerin çok sayıda doku tipinden izole edildiği bildirilmektedir, ancak bu türlerin tümü iki ana kaynak altında düzenlenebilir: yetişkin(137) ve perinatal kaynaklar(138)(Fig.2). MSC'lerin yetişkin kaynakları, bir bireyden toplanabilen veya elde edilebilen diş pulpası(139) , BM, periferik kan(140), AT(141), akciğerler(142), saç(142) veya kalp(144) gibi dokular olarak tanımlanır.Yetişkin MSC'ler genellikle kök hücre nişleri adı verilen; kök salgı ve farklılaşma yeteneğini(145) korumak için gerekli mikro çevreyi, büyüme faktörlerini, hücreden hücreye temasları ve dış sinyalleri sağlayan özel yapılarda bulunur. BM, Friedenstein tarafından keşfedilen MSC'lerin ilk yetişkin kaynağıydı ve AT’den sonra  bugüne kadar en çok belgelenen ve büyük ölçüde kullanılan MSC kaynaklarından biri haline geldi. BM-MSC'ler, Ficoll gradyan-santrifüjleme yöntemi(146) kullanılarak BM aspiratlarından in vitro olarak izole edilir ve kültürlenir yada BM mononükleer hücre popülasyonlarını toplamak için kırmızı kan hücresi lizat tamponu,  AT-MSC'ler ise liposuction, (141)lipoplasti veya lipektomi prosedürleri(147) yoluyla elde edilen enzimatik olarak sindirilmiş AT'nin stromal vasküler fraksiyonlarından elde edilir. Bu doku toplama prosedürleri hasta için invaziv ve ağrılıdır ve enfeksiyon riski eşlik eder, her şeye rağmen BM aspirasyonu ve yağ liposuction, BM ve AT biyopsileri için güvenli prosedürler olarak kabul edilir. Bunlardan izole edilebilecek MSC'lerin sayısı yetişkin dokular dokuya bağımlı bir şekilde önemli ölçüde değişir. BM mononükleer hücrelerdeki MSC'lerin yüzdesi, gradyan santrifüjlemeyi takiben% 0.001 ila% 0.01 arasında değişmektedir.(132) AT'deki MSC'lerin sayısı BM'dekinden en az 500 kat daha yüksektir ve 1 g AT başına yaklaşık 5.000 MSC vardır. MSC'lerin perinatal kaynakları, UC, Wharton jölesi ve UC kanı ve plasenta yapıları (plasenta zarı, amniyon, koryon zarı ve amniyotik sıvı) gibi UC türevi bileşenlerden oluşur.(138) UC-MSC'ler gibi perinatal MSC'lerin toplanması noninvazivdir, çünkü plasenta, UC, UC kanı ve amniyon genellikle doğumdan sonra atılan atık ürünler olarak kabul edilir (etik engeller olmadan)(148). MSC'ler UC'de bulunan hücrelerin sadece% 10^-7'sini temsil etmesine rağmen, daha yüksek çoğalma oranları ve hızlı nüfusları İki katına çıkma süresi, bu hücrelerin in vitro kültür sırasında hızla çoğalmasına ve sayısının artmasına izin verir. (149) Standartlaştırılmış kseno içermeyen ve serum içermeyen kültür platformları altında, AT-MSC'ler BM-MSC'lerden daha hızlı bir çoğalma oranı ve daha fazla sayıda koloni oluşturan birim gösterir. (149) UC-MSC'ler, hem geleneksel kültür koşullarında hem de kseno ve serum içermeyen ortamlarda AT-MSC'lere ve BM-MSC'lere kıyasla en hızlı popülasyon iki katına çıkma süresine sahiptir.(149) AT, BM ve UC'den çıkarılan MSC'ler, ISCT tarafından listelenen; morfoloji(plastik aderans ve iğ şekli), MSC yüzey belirteçleri (CD73, CD90 ve CD105 için %95 pozitif; CD11, CD13, CD19, CD34, CD45 ve HLR-DR için %2'den az negatif) ve kondrositlere, osteositlere ve adipositlere farklılaşma yeteneği dahil tüm minimum kriterleri gösterir. (150)

 

Aslında, yetişkin veya perinatal kaynaklardan türetilen MSC'ler benzer morfoloji ve MSC'lerin temel özelliklerini sergilese de, çalışmalar bu hücrelerin de birbirinden farklı olduğunu göstermiştir. İmmünofenotipleme ile ilgili olarak, AT-MSC'ler yüksek CD49d seviyelerini ve düşük Stro-1 seviyelerini eksprese eder. CD49d ve CD106 ekspresyonunun bir analizi, ilkinin BM-MSC'lerin aksine AT-MSC'lerde güçlü bir şekilde eksprese edildiğini, buna karşın CD106'nın BM-MSC'lerde eksprese edildiğini ancak AT-MSC'lerde olmadığını gösterdi.(151) BM-MSC'lerde kök hücre rejenerasyonu, farklılaşması ve metabolik fonksiyonları(152) ile ilişkili CD133'ün ekspresyonunda artış, diğer kaynaklardan gelen MSC'lere göre gözlenmiştir.(153) Son zamanlarda yapılan bir çalışma, UC-MSC'lerdeki CD146 ekspresyonunun AT- ve BM-MSC'lerdekinden daha yüksek olduğunu ve UC-MSC'lerin  bir vasküler ve endotel hücre tiplerinde anahtar hücre adezyon proteini olan CD146 gibi diğer kaynaklardan gelen MSC'lerden daha güçlü bir bağlanmaya ve daha yüksek bir çoğalma oranına sahip olduğu gözlemini desteklediğini göstermiştir. (154) Farklılaşma yeteneği açısından, donör uyumlu BMMSC'ler, AT-MSC'lere göre kondrojenik ve osteojenik hücre tiplerine farklılaşma konusunda daha yüksek bir yetenek sergiler, AT-MSC'ler ise adipojenik soya karşı daha güçlü bir kapasite göstermektedir.(150) Bir in vitro farklılaşma çalışmasından elde edilen bulgular, BM-MSC'lerin osteojenik farklılaşmaya eğilimli olduğunu göstermiştir, ATMSC'ler ise daha güçlü adipojenik farklılaşma yeteneğine sahipken, bu, BM veya AT'den elde edilen epigenetik hafızanın, bir osteoblastik veya adipositik soy boyunca tercih edilen MSC farklılaşmasını yönlendirdiği gerçeğiyle açıklanabilir. (155) İlginç bir şekilde, UC-MSC'ler adipositlere, osteositlere veya kondrositlere farklılaşma yeteneğine sahip olmalarına rağmen osteojenik farklılaşma yeteneklerinin BM-MSC'lerinkinden daha güçlü olduğu kanıtlanmıştır.(156) MSC'lerin en ilginç özelliği çevresel/mikro-çevresel uyaranlara yanıt olarak hücreden hücreye temas veya büyüme faktörü ve sitokin sekresyonu ile ilişkili olduğu tahmin edilen immünoregülatör işlevleridir. Farklı kaynaklardan gelen MSC'ler, periferik kan mononükleer hücrelerinin (PBMC'ler) PBMC: MSC oranlarında 1: 1 ve 10: 1 oranında çoğalmasını neredeyse tamamen inhibe eder. (149) Daha yüksek bir oranda, BM-MSC'ler AT- veya UCMSC'lerden önemli ölçüde daha yüksek bir inhibitör etki göstermiştir. (153) BM ve UC-MSC'lerin immünsüpresif etkilerinin doğrudan analizi bu hücrelerin in vitro olarak benzer inhibitör etkiler gösterdiğini ve farklı mekanizmalar içerdiğini ortaya koymuştur.(157) Bu çakışan verilerle MSC'lerin farklı kaynaklardan gelen immün yanıtı ile ilgili etki mekanizması hala tam olarak anlaşılamamış olup bu karmaşık immünomodülasyon fonksiyonuna ışık tutmak için hem klinik öncesi çalışmalarda hem de klinik çalışma ortamlarında uzun vadeli araştırmalara ihtiyaç duyulmaktadır.

MSC bazlı tedavideki en büyük endişe, bu hücrelerin uygulama sonrası kaderidir; özellikle intravenöz (IV) bir yolla sistemik uygulama veya dorsal pankreas uygulaması gibi dokuya özgü uygulamalarını içeren farklı teslimat yollarında.

Fig.2 MSC'lerin iki ana kaynağı: yetişkin ve perinatal kaynaklar. MSC'lerin yetişkin kaynakları, MSC'lerin izole edilebileceği insan vücudunda spesifik kemik iliği, yağ dokusu, diş pulpası, periferik kan, menstrual kan, kas vb  dokulardır. MSC'lerin perinatal kaynakları göbek kordonu, Wharton'un jölesi, göbek kordonu kanı ve plasenta zarı, amniyon, koryon zarı, amniyotik sıvı, plasenta yapıları (plasenta zarı, amniyon, koryon zarı, amniyotik sıvı) gibi göbek kordonu kaynaklı bileşenlerden oluşur. Figür BioRender.com ile oluşturuldu

Tedavilerin altında yatan etki mekanizmaları hakkındaki anlayışımızı genişletmek için enjeksiyondan sonra bu hücrelerin dağılımını anlamak önemlidir; ayrıca bu bilgi, bu hücreleri klinik çalışmalarda kullanmadan önce yetkili kuruluşlar (Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Gıda ve İlaç İdaresi (FDA) veya Avrupa'daki ileri tedavi tıbbi ürünlerinin düzenlenmesi, No. 1394/2007) tarafından istenmektedir. Çeşitli etiketleme tekniklerini kullanan klinik öncesi veriler, MSC'lerin hücrelerin yanlış farklılaşmasına yol açabilecek istenmeyen yönlendirmelere ve uygunsuz tümör oluşumuna sahip olmadığını gösteren önemli bilgiler sağlar. Bir fare modelinde, IV yolu ile verilen insan BMMSC'leri ve AT-MSC'leri hızla akciğerlerde sıkışıp kalır, ardından ikinci embolizasyondan sonra esas olarak karaciğerde bulunan az sayıda infüze edilmiş hücre ile, ilk embolizasyon işleminden sonra vücutta yeniden dolaşır. (158) Teknesyum-99 m etiketleme yöntemini kullanarak, intravenöz olarak infüze edilen insan hücreleri; kemikte, BM bölmesinde, dalakta, kasta ve kıkırdakta 13 aya kadar uzun süreli kalıcılık gösterdi.(159) Benzer bir sonuç babunlarda da rapor edildi ve insan MSC'lerinin uygulama sonrası çeşitli dokularda uzun süreli olarak yönlendirildiğini doğruladı.(160) MSC'lerin akciğerlerde tutulması potansiyel olarak sistemik terapötik etkilerini azaltabilir olsa da, (161) bu hücreler solunum yolu hastalıklarının tedavisinde kullanıldığında güçlü bir avantaj sağlar. MSC'lerin lokal enjeksiyonu MSC'lerin renal arter yolu üzerinden enjeksiyonu, enjekte edilen hücrelerin çoğunun renal kortekste bulunmasına neden oldu dokuya özgü hominglerini ortaya çıkardı, MSC'lerin renal arter yolu üzerinden enjeksiyonu, enjekte edilen hücrelerin çoğunun renal kortekste bulunmasına neden oldu. (162) İnsan deneklerde uygulanan MSC'lerin göçünü izlemek için çok sayıda çalışma yapılmıştır. Henriksson ve ekibi, intervertebral disk dejenerasyonunun tedavisinde demir sakkaroz ile etiketlenmiş MSC'leri kullandı.(163) Çalışmaları, infüze edilmiş MSC'lerden farklılaşan kondrositlerin, yaralı intervertebral disklerde 8 ayda tespit edilebildiğini, ancak 28 ayda tespit edilemeyeceğini göstermiştir. Hemofili A'lı bir hastada In-oksin etiketli MSC'ler kullanılarak yapılan bir çalışma, hücrelerin çoğunun 1 saat uygulamadan sonra akciğerlerde ve karaciğerde sıkıştığını ve bunu akciğerlerde bir azalma ile 6 gün sonra karaciğerdeki hücre sayısının artışının izlediğini göstermiştir. (164)  İlginç bir şekilde, 24 saat sonra sağ ayak bileğindeki hemartroz bölgesinde küçük miktarda infüzlenmiş MCS’ler bulundu, bu da MCS’nin çekildiğini ve yaralı bölgeye göç ettiğini düşündürdü. MSC'lerin dağılımı, 18-FDG etiketli MSC'ler kullanılarak tip 2 diyabet tanısı alan ve pozitron emüsyon  tomogrofisi (PET) kullanılarak görselleştirilen 21 hastanın tedavisinde de bildirilmiştir. (165) Sonuçlar, MSC'nin intraarteriyel bir yolla lokal olarak verilmesinin, MSC'nin pankreas kafasına(pankreatikoduodenal arter) ve bedenine(dalak arter) ev sahipliği yapması nedeniyle, bir IV yolu ile teslimattan daha etkili olduğunu göstermiştir.?????  Bu nedenle, infüzyonlu MSC'lerin biyodağılımı ile ilgili mevcut veriler hala sınırlı olmasına rağmen, hem klinik öncesi hem de klinik çalışmalardan elde edilen sonuçlar, homing ile ilgili sonuçları, yaralı bölgeye ve infüze edilmiş MSC'lerin bulunduğu ana organlara göçü destekleyen karşılaştırılabilir bir veri kümesini göstermektedir. ?????                                                        Aşağıdaki kapsamlı ve ilginç incelemeler şiddetle tavsiye edilir.(166-168)

Bugüne kadar, farklı deneme aşamalarını kapsayan 1426 kayıtlı klinik çalışma, MSC'leri terapötik amaçlar için kullanmıştır; ki bu, 2013 yılında bildirilen sayının dört katıdır.(169,170)  Çok sayıda klinik öncesi çalışma ve klinik çalışmaların yürütülmesindeki ilerlemeler tarafından desteklendiği gibi MSC'lerin sinir sistemi ve beyin bozuklukları akciğer hastalıkları(171), kardiyovasküler rahatsızlıklar(172), yara iyileşmesi de dahil olmak üzere çok sayıda hastalığın tedavisinde etkili olduğu kanıtlandı.

MSC tabanlı tedavinin sonuçları, bu hücrelerin test edilen çoğu durumda güçlü güvenlik profilleri ve olumlu sonuçlar sergilediği sonucuyla birlikte birçok yoğun derlemeye ve sistematik analize konu olmuştur.  (173-175) Ek olarak, mevcut veriler, homing verimlilikleri, farklılaşma potansiyelleri, trofik faktörlerin (sitokinler, kemokinler ve büyüme faktörleri dahil) üretimi ve immünomodülatör yetenekleri dahil MSC'lerin yararlı etkilerini açıklayabilecek çeşitli potansiyel mekanizmaları ortaya koymuştur. Fakat, hangi MSC tiplerinin hangi hastalıklar için kullanılması gerektiği hala bilinmemektedir, MSC'lerin kaynaklarından bağımsız olarak yararlı etkiler sergiledikleri görülmektedir.(169)

Edinilmiş beyin ve omurilik yaralanması tedavisi: kemik iliği mezenşimal hücrelerinin (BM-MSCs) anahtar hücre olduğu ortaya çıktı.

Beyin hücrelerinin asla yenilenemeyeceği teorisine, insan yetişkin hipokampüsü veya beyine kök hücre göçlü hayvan modellerinde  keşfedilen  yeni formlu nöronlar ile meydan okundu.Bu gözlemler beyindeki kök hücre popülasyonunu yenilemek veya arttırmak için eksojen kök hücre kaynakları kullanılarak nöronal hastalıklarda rejenerasyon umudunu tetikledi.Ayrıca beyin ve omuriliğin sınırlı rejeneratif kapasitesi nörodejeneratif hastalıkların (otizm, serebral pals, omurilik yaralanması, felç) geleneksel tedavisinde engel oluşturmakta.Güncel tedaviler bu hastalıkların ilerlemesini durduramaz. Çalışmalar dünya çapında hücre temelli terapilerden yararlanmaya çalıştı. Gelişmelerin temel amacı nörodejeneratif hastalıkların tedavisi, kök hücre teknolojisinin anlaşılması ve geliştirilmesi (mezenşimal kök hücrelerin kullanımı dahil olmak üzere).Başarılı kök hücre tedavisi, hasarlı bölgelere terapötik hücre ulaştırmayı ve beyin hastalığını tedavi etmeyi gerektirir. Terapötik hücreler tamir edebilir, değiştirebilir veya en azından beyin hasarının kötüleşmesini engelleyebilir. Bu nedenle altın hücre temelli tedavinin standardı, hücreleri hedefe ulaştırmaktır. Doku onarım mekanizmasını uyarır ve hücreden hücreye temas veya parakrin yoluyla immünolojik tepkileri düzenler. Kök hücre kullanılan 315 kayıtlı klinik araştırma arasında beyin hastalıkları tedavisinde mezenşimal kök hücre ve hematopoietik kök hücre araştırılan iki ana hücre türüdür. Oysa beyin hastalıklarının tedavisi için yaklaşık olarak 112 klinik deneyde mezenşimal kök hücre, 62 deneyde hematopoietik kök hücre kullanılmaktadır. Mezenşimal kök hücreler neredeyse tüm klinik çalışmalarda yaygın olarak kullanılmaktadır: Multipl skleroz, inme, serebral pals, omurilik zedelenmesi, hipoksik iskemik ensefalopati, otizm, parkinson, alzheimer, ataksi. Mezenşimal kök hücrelerin ana hücre olarak kullanıldığı bu denemeler arasında inme, omurilik zedelenmesi, multipl skleroz bulunmaktadır. Mezenşimal kök hücreler 29 ülkede inme için klinik deneylerde kayıtlı olarak kullanılmaktadır. Bunların 16’sında kemik iliği mezenşimal kök hücreleri kullanılır. 26 kayıtlı klinik çalışma ile omurilik zedelenmesi mezenşimal kök hücre kullanımı için en yaygın ikinci endikasyondur. Bu çalışmaların 16’sında esasen genişletilmiş kemik iliği mezenşimal kök hücreleri kullanılır. Multipl skleroz için 15 çalışmada kemik iliği kök hücreleri kullanılmış, totalde hastalığın tedavisi için 23 çalışma yürütülmüştür. Bu nedenle nöronal hastalıklar ve bozukluklar için not edilmelidir; Kemik iliği mezenşimal kök hücreleri sonuç olarak kullanımı diğerlerine (AT-MSC ve UC-MSC) göre en yaygın terapötik hücrelerdir. Kemik iliği kök hücrelerinin nöronal hastalıkların tedavisinde kullanımın sonuçları çeşitli kliniklerde yaygın olarak rapor edilmiştir. Raporda da belirtildiği gibi tedavilerin inme teşhisi konan hastalarda güvenli olduğu ortaya çıkmıştır. Sonuçları onaylayacak iyi tasarlanmış faz 2 çok merkezli kliniklere ihtiyaç vardır. Otolog kemik iliği hücreleri kullanılarak yapılan ve Bang tarafından yürütülen en eski denemelerden biri 2005 yılında inme teşhisi konan hastalarda yapıldı. Sonuçlar güvenli olduğunu destekledi.

    Mezenşimal kök hücre uygulamasıyla tedavi edilen hastalar düzelmiş Barthel indeksi gösterdi. 2 yıllık klinik takip çalışmasında 16 inme hastası kemik iliği kök hücre infüzyonlarını kabul etti ve sonuçlar gösterdi ki tedavi güvenliydi. İyileştirilmiş klinik sonuçları örneğin motor bozukluk ölçeği puanları da tedavinin işe yaradığını gösterdi.12 iskemik inmeli hasta ile yürütülen çalışmada otolog kemik iliği kök hücre serumu laboratuvar ortamında kullanılması sonucu hastanın modifiye Rankin skalasında iyileşme görüldü.(hücre infüzyonundan 1 hafta sonra lezyon hacminde % 20 azalma) 2011’de kronik inmesi olan hastalarda otolog kemik iliği mezenşimal kök hücresi uygulaması sonrasında Fugl Meyer ve modifiye BI skorlarında mutevazı bir artış gözlendi. Daha yakın zamanlarda ileriye yönelik bir sonuç değerlendirmesi için kemik iliği kök hücre uygulamasıyla 39 ve 15 hasta bulunan kontrol gruplarıyla sırasıyla kontrollü bir çalışma yapıldı. Bu çalışmaların sonuçları otolog serumlu otolog kemik iliği mezenşimal kök hücre uygulamasının güvenli oluşuydu ancak tedavi bacak motor gelişimi gözlemlenmesine rağmen modifiye Rankin skalası skorlarında 3 ayda hiçbir iyileşmeye yol açmadı. Araştırmacılar 5 yıllık klinik takip ile kemik iliği kök hücre uygulamasının etkinliğini araştırdı. Hastalar rastgele MSC grubuna veya kontrol grubuna ayrıldı. Araştırmacılar bu gruplarda uygulama güvenliğini ve uygulamanın ne kadar etkili olduğunu 5 yıl boyunca takip etti. Çalışma sonunda 52 hasta incelenmişti. MSC grubu mRs skorları azalarak önemli bir iyileşme sergilerken numarası 0-3 arasında mRs skor artışı olan hasta sayısı istatiksel olarak anlamlıdır. Otolog BM-MSC'ler infüzyondan 2 yıl sonra İnme Skalası (NIHSS) skoru, Basel endeksini, mRS'yi iyileştirmedi.BM-MSC tedavisi alan hastalar  motor fonksiyon skorlarında iyileşme gösterdi. Ek olaraR ak ileriye yönelik Lee tarafından yapılan kontollü çalışma otolog BM-MSC'lerin otolog iskemik serum ile motor fonksiyonlar önemli ölçüde gelişme gösterdi. Nörogörüntüleme analizi ayrıca MSC'de interhemisferik bağlantıda ve ipsilesional bağlantıda önemli bir artış gösterdi. Son zamanlarda, allojenik tek bir intravenöz enfeksiyon BM-MSC'lerin kronik inme hastalarında güvenli ve uygulanabilir olduğunu kanıtladı. BI ve NIHSS skorunda önemli iyileşme meydana geldi .Omurilik zedelenmesi tedavisi için kök hücre kullanan 2 sistematik derlemede BM-MSC'lerin (n = 16) ve UC-MSC'lerin (n = 5) güvenli ve iyi tolere edilmiş  olduğu bildirildi. Kontrol grubu ve kök hücre uygulama grubundaki gelişmeler karşılaştırıldığında sonuçlar önemli gelişmeler olduğunu gösterdi. Ancak bunların onaylanması için daha büyük ve rastgele deney grupları ve çok merkezli klinikler gereklidir. Multipl skleroz için, birkaç erken faz (faz I/II) kayıtlı klinik çalışmalarda BM-MSC'ler kullanılmıştır. Serebral palsi olan 105 hastada BM-MSC ve BM-mononükleer  hücre transplantasyon sonucu hücrenin potansiyel etkinliğini karşılaştıran çalışma yapılmıştır. Sonuçlar, GMFM'nin (brüt motor fonksiyon ölçüsü) ve FMFM (ince motor fonksiyon ölçüsü) BM-MSC transplant grubunun puanları; 3, 6 ve 12. aylarda BMNNC transplant grubu değerlerine göre daha yüksek çıkmıştır.

Otizm spektrum bozukluğu açısından BMMNC transplantasyonundan sonra 254 çocuk gözden geçirildi. hastaların %90'ından fazlasının ISAA ve CARS skorları düzeldi. Genç hastalar ve otizm spektrum bozukluğu erken tespit edilenler
genellikle daha iyi gelişme göstermiştir. Kemik iliği mezenşimal kök hücreleri kullanırken en büyük sınırlamalardan biri kemik iliği aspirasyon sürecidir .İnvaziv bir prosedür olduğundan özellikle pediatrik ve yaşlı hastalarda komplikasyon oluşabilir. Bu nedenle BM-MSC’ye alternatif olarak UC-MSC önerilmiştir. Nörolojik hastalıkların tedavisinde UC-MSC ile klinik çalışmalar yapılmaktadır .Dünya genelinde yaklaşık 1550 hasta vardır  ancak sadece 3 çalışma yayınlanan verilerle tamamlanmıştır. Yakın zamandaki çalışmalar UC-MSC uygulamasının GMFM ve serebral pals teşhisi konan hastalarda kaba motor fonksiyonları, bilişsel işlevi, günlük yaşam aktiviteleri, kapsamlı işlev değerlendirmesini iyileştirdiğini gösterdi. Bu iyileştirmeler uygulamadan 6 ay sonra zirve yaptı ve ilk tranplantasyondan sonraki 12 ay boyunca sürdü

Beyinle ilgili yaralanmaların ve nörolojik bozuklukların tedavisinde AT, BM ve UC'den MSC'lerin kullanıldığı bildirilen klinik deneyler

 

Yıl	Hastalık	Köken	Hasta numarası	Etki
2022	Akut iskemik inme	AT-MSC	4	mRs  ve NIHHS skorunda plasebo dışında gelişme yok.
2014	Akut iskemik inme	AT-MSC	10	İnmenin ilk 2 haftasında allojenik AT-MSC intravenöz etkisi.
2020	Otistik spektrum bozukluğu	BM-MSC	254	Transplantasyondan sonra hastaların %94 ü ISAA da olumlu değişiklik, %95’i CARS üzerinde olumlu değişiklik 86 hastada FDG- PET- CT taraması yoluyla gelişmiş beyin.
2020	Otistik spektrum bozukluğu	UC-MSC	12	12 katılımcıdan altısı en az iki ASD’ye özgü gelişme.
2017	Serebral pals	BM-MSC	35	A,B,C,D,E puanları ve GMFM, FMFM transplantasyon öncesine göre iyileşme.
2020	Serebral pals	UC-MSC	19	ADL ,CFA, GMFM-88 transplantasyon öncesine göre anlamlı iyileşme.
2011	Kronik inme	BM-MSCs	12	Fugl Meyer ve değiştirilmiş Barthel indeks skorunda mütevazı bir artış.
2019	Kronik inme	Allojenik  BM-MSCs	36	Tedavi, seri muayeneler, elektrogramlar, laboratuvar testleri ve bilgisayarlı tomografi taramalarına dayalı olarak güvenli (pelvis,göğüs, karın).
2005	İskemik inme	BM-MSCs	5	MSC ile tedavi edilen gruptaki motor fonksiyonları, takip süresi boyunca istatistiksel olarak anlamlı olmadan iyileşti.
2010	İskemik inme	BM-MSC	16	mRS skoru, kontrol grubuna göre önemli bir gelişme kaydetti.
2011	İskemik İnme	BM-MSCs	12	İnfüzyonun ilk haftasından sonra NIHSS ve ortalama lezyon hacminde hafif değişiklik.
2021	İskemik inme	BM-MSC	39	Alt ekstremite motor fonksiyonu kontrol grubuna göre önemli gelişme.
2020	İskemik inme	BM-MSC	16	İnfüzyondan 2 yıl sonra Basel indeksi, mRS ve NIHSS'yi iyileştirmedi. MSC tabanlı terapi, motor performansını ve görevle ilgili birincil motor korteks aktivitesini iyileştirebilir.
2022	İskemik inme	BM-MSC	31	MSC grubunda motor fonksiyonlarda önemli gelişme. Nörogörüntüleme analizinde, kortikospinal yol ve iç kapsülün fraksiyonel anizotropisinin arka ekstremitesinde azalma olmadı. MSC grubunda infüzyondan 90 gün sonra kontrol grubunda önemli ölçüde azaldı. MSC grubunda hemisferler arası bağlantı ve ipsilesyonel bağlantı önemli ölçüde arttı.
2018	İskemik inme	Allojenik   UC-MSC	10	Başlangıca göre mRS ve NIHSS skorunda hafif bir gelişme.
2013	Omurilik zedelenmesi	UC-MSC	22	22 hastanın 13'ünde tedavi etkili oldu (ASIA, ANR-SCIFRS skorları).
2021	Omurilik zedelenmesi	UC-MSC	41	ASIA toplam skorunda, pinprick skorunda ve hafif dokunuşta, IANR-SCIFRS toplamında transplantasyon öncesine göre önemli gelişme.
2009	Omurilik zedelenmesi	BM-MSC	10	ASIA puanı, SEP ve EMG'de iyileştirme.
2012	Omurilik zedelenmesi	BM-MSC	10	6/10 hasta, 6 aylık takipte üst ekstremitelerin motor gücünde iyileşme gösterdi.3/10 hasta günlük yaşam aktivitelerinde kademeli iyileşme gösterdi.
2012	Omurilik zedelenmesi	BM-MSC	5	AIS derece B ve C olan hastalarda önemli iyileşme gözlendi.
2013	Omurilik zedelenmesi	BM-MSC	50	BM-MSC 50 BM-MSC ile tedavi edilen hasta, fizik tedavi ile birlikte kontrol grubuna göre fonksiyonel iyileşme gösterdi. 18 aylık takipte, 23/50 MSC ile tedavi edilen vakalar fonksiyonel iyileşmeyi sürdürdü.

 

 

   Otizm tedavisi için UC-MSC’leri kullanan tek hedefli faz-I/II klinik çalışmalarında Riordan ve arkadaşları, sekiz hasta için Otizm Tedavi Değerlendirme Kontrol Listesinde (ATEC) ve CARS puanlarında düşüşler olduğunu bildirmiştir. Ancak derginin yönetmeliğinin ihlali nedeniyle makale geri çekilmiştir. Açık etiketli, faz-I çalışmasında; UC-MSC’ler, otizm spektrum bozukluğu olan 12 hastayı IV infüzyon yoluyla tedavi etmek için ana hücreler olarak kullanılmıştır. Beş katılımcının üretilen UC-MSC’lerin spesifik bir kısmına yanıt olarak yeni sınıf-I anti-human lökosit antijeni geliştirdiğini ancak bu yanıtların herhangi bir immünolojik cevap veya klinik bulgu göstermediğini belirtmek önemlidir. Katılımcıların sadece %50’si en az iki otizme özgü ölçümde iyileşme göstermiştir. BM-MSC’ler kadar yaygın olarak kullanılmasa da bu denemeler, UC-MSC’lerin kullanılmasının SCI tedavisindeki etkinliğini göstermiştir. Bir pilot klinik çalışmada Yang ve arkadaşları, toplam ASIA ve IANR-SCIFRS ( Spinal Cord Injury Functinal Rating Scale of the International Association of Neurorestoratology ) puanlarındaki artışın yanı sıra iğne deliği kadar bir iyileşme, hafif dokunuş, motor ve sfinkter skorlarındaki durum ile UC-MSC’lerin hastalığı iyileştirme potansiyeline sahip olduğunu göstermiştir. SCI’li 22 hasta üzerinde yapılan bir araştırma, UC-MSC infüzyonu sonrası 13 hastada potansiyel bir terapötik etki olduğunu göstermiştir. Ayrıca AT-MSC’ler de SCI tedavisinde kullanılmış, tek vaka raporu bir yerli yaban gelinciği hastasında nörolojik ve motor fonksiyonlarda bir iyileşme olduğunu göstermiştir. Fakat AT-MSC’lerin kullanıldığı başka bir faz-I denemesinde elde edilen sonuçlar az sayıda hastanın nörolojik fonksiyonlarında hafif iyileşme olduğunu göstermiştir. Akut iskemik inme tedavisinde AT-MSC’leri kullanan randomize, çift kör, plasebo kontrollü, tek merkezli, pilot bir faz-II klinik çalışmasında tedavinin güvenliğini destekleyen bir veri seti yayınlanmıştır. Ancak AT-MSC alan hastalar 24 aylık takipten sonra kayda değer bir iyileşme göstermemiştir. Yukarıdaki tüm çalışmalarda, AT-MSC’lerin ve UC-MSC’lerin her ikisinin de kullanımının güvenliği değerlendirilmiş ve infüzyonlarından sonra önemli bir reaksiyon olmadığı rapor edilmiştir.

      Bu nedenle; transplantasyon sonrası iyileşen hasta sayısına ve BM-MSC’leri kullanan büyük ölçekli çalışmalara alınan hasta sayısına dayanarak, BM-MSC’lerin potansiyel olarak iyi sonuçlarla nörodejeneratif hastalıkların tedavisinde öne çıkan hücreler olduğu görülmektedir (Tablo 1). AT ve UC-MSC’lerin de çok sayıda devam eden büyük ölçekli, çok merkezli, randomize ve plasebo kontrollü çalışmalarla nöronal hastalıkların tedavisinde olumlu sonuçlar gösterdiği gerçeğini göz ardı etmediğimizi belirtmek önemlidir. Ama nöronal hastalıkların ve dejeneratif bozuklukların tedavisinde hangi MSC kaynaklarının en iyisi olduğuna dair alternatif ve düşünceli kararları öneriyoruz.

            SOLUNUM YOLU HASTALIKLARI VE AKCİĞER FİBROZİSİ: KLİNİK VERİLER UC’ Yİ İYİ BİR MSC KAYNAĞI OLARAK DESTEKLER.

      Son on yılda; hava kirliliği, sigara içme davranışı, nüfus yaşlanması ve son zamanlarda (2019) ortaya çıkan koronavirüs hastalığı (COVİD-19) gibi solunum virüsü enfeksiyonları nedeniyle solunum yolu hastalığı insidansında önemli artışlar gözlenmiştir ve bu da dünya çapında halk sağlığı ve sağlık sistemleri üzerinde önemli yüklere yol açmıştır. Bronkopulmoner displazi (BPD), kronik obstrüktif akciğer hastalığı (KOAH) ve akut solunum sıkıntısı sendromu (ARDS) dahil olmak üzere solunum yolu inflamatuar hastalıkları son zamanlarda çocuklarda ve erişkinlerde üç yaygın akciğer hastalığı olarak ortaya çıkmıştır. Bu durumlar genellikle inflamatuar hücre sızması, alveoler yapısal bütünlüğün bozulması, alveoler sıvı klirens yeteneğinin azalması, sitokin salınımı ve ilişkili sitokin fırtınaları, hava yolunun yeniden şekillenmesi ve pulmoner fibrozis gelişimi ile ilişkilidir. Geleneksel tedaviler; hasarlı hava yolunun, alveoler sıvı klirensinin ve inflamatuar yanıtın neden olduğu diğer zararlı etkiler üzerinde sınırlı etkileri olan semptomları; yüzey aktif maddeleri, yapay solunum desteğini, mekanik ventilasyonu ve antibiyotik/antiinflamatuar ilaçları kullanarak hafifletmeye ve hastalığın ilerlemesini önlemeye odaklanmıştır. MSC’ler yaralanmaları azaltma potansiyeli gösteren ve yaralanma sonrası akciğer iyileşmesine yardımcı olan immünomodülatör yetenekleri ile bilinir. ClinicalTrials.gov verilerine göre, 2017’den bugüne kadar BPD, KOAH ve ARDS dahil ancak bunlarla sınırlı olmamak üzere akciğer hastalıklarının tedavisinde MSC’lerin kullanılmasını test eden 159 çalışma yapılmıştır. Bu çalışmalar, solunum yolu hastalıklarının tedavisinde alternatif bir yaklaşım olarak MSC’lerin özellikle de “hazır” ve allojenik bir kaynak olarak UC’den elde edilen MSC’lerin kullanımında bir eğilim olduğunu göstermektedir.

      Aşırı prematüre bebekler, alveolarizasyon ve pulmoner olgunlaşma meydana gelmeden önceki kanaliküler-sakküler fazda durmuş akciğer gelişimi ile doğar ve bu da BPD’nin gelişmesiyle sonuçlanır. Bu bebekler; pozitif basınçlı mekanik ventilasyon, harici oksijen desteği ve sürfaktan infüzyonları dahil olmak üzere doğum sonrası müdahaleler kullanılarak yaşamın ilk üç ayı boyunca yoğun bakımda tutulmaya ihtiyaç duyarlar. Ayrıca yenidoğanlarda normal akciğer gelişimini daha da tehlikeye atan tekrarlayan enfeksiyonlar görülebilir. Bugüne kadar UC-MSC’lerin BPD tedavisinde kullanılması amacıyla Vietnam, Kore, Amerika Birleşik Devletleri, İspanya, Avustralya ve Çin dahil olmak üzere dünya çapında ~566 prematüre bebeğin katıldığı 13 klinik çalışma tasarlanmıştır. Bu çalışmaların çoğunluğu, kök hücre temelli tedavinin güvenliğini ve etkinliğini değerlendirmeye odaklı faz-I ve II çalışmaları için UC kaynaklı kök hücreleri kullanmaktadır. İnsan UC dokusu ve türevi bileşenler; kolay elde edilebilmeleri, kolayca bulunabilmeleri, etik kaygısının olmaması, düşük antijenisiteleri, hücre çoğalma oranlarının yüksek olması ve üstün rejeneratif potansiyelleri nedeniyle BPD tedavisinde kullanılan MSC’ler için en cazip hücre kaynakları olarak kabul edilmektedirler. Chang ve arkadaşları BPD gelişimini önlemek amacıyla 9 preterm bebeği intratrakeal uygulama yoluyla tedavi etmek için bir faz-I doz yükseltme klinik çalışmasında UC kanından elde edilmiş MSC’leri kullanmıştır. 9 preterm bebeğin hepsi hayatta kalmış ve sadece 3’ünde BPD gelişmiştir. Bu bebeklerin BPD şiddeti ise tarihsel olarak eşleşen kontrol grubuna kıyasla önemli ölçüde azalmıştır. Aynı hastalar üzerinde 24 ay sonra yapılan bir takip çalışmasında sadece bir bebekte 4. ayda taburcu olduktan sonra E. Cloacae enfeksiyonu görülmüş, daha sonra bunun müdahaleyle ilgisi olmayan yaygın bir damar içi pıhtılaşma olduğu kanıtlanmıştır. Kalan 8 hasta normal akciğer gelişimi ve fonksiyonu ile yaşamını sürdürmüştür. Bu da tedavinin güvenli olduğunu göstermiştir. UC kanından elde edilen MSC’ler aynı uygulama yolu ile 12 tane aşırı düşük doğum ağırlıklı preterm hastanın tedavisinde de kullanılmış, 12 bebekten 10’unda 36. haftada hala ciddi BPD gelişmesine rağmen BPD tedavisinde bu tedavinin güvenilirliği daha da doğrulanmıştır. Grubumuz ayrıca 4 preterm bebeğin tedavisinde UC-MSC’lerin kullanılmasının güvenliğini ve potansiyel etkinliğini bildirmiştir. Sonuçlar, UC-MSC’lerin güvenilirliğini desteklemiş ve hastaların oksijen desteğinden kesilebileceğini, normal akciğer yapısı ve fonksiyonu geliştirebileceğini göstermiştir. Bir MSC uygulama grubu ile bir kontrol grubuna dahil edilen randomize edilen doğum ağırlığı 500-1250 gram olan 23-28. haftada doğan 66 bebekten oluşan bir faz-II çalışması yürütülmüştür. Sonuçlar preterm bebeklerde MSC uygulamasının güvenilirliğini desteklese de tedavinin etkinliği, potansiyel olarak küçük örneklem büyüklüğü nedeniyle istatistiksel analizle desteklenmemiştir. Alt grup analizi, 23-24. haftada doğan ağır BPD’li hastaların BPD şiddetinde anlamlı bir iyileşme olduğunu ancak 25-28. haftada doğanlarda bu iyileşmenin olmadığını göstermiştir. Bu bakımdan BPD’li bebeklerin tedavisinde UC kanından elde edilen MSC’lerin etkinliğini daha fazla kanıtlamak için daha büyük kohort boyutlarına sahip kontrollü, faz-II klinik çalışmaların yürütülmesi önemlidir.

      Dünya çapında 65 milyondan fazla hastayla KOAH, Dünya Sağlık Örgütü kayıtlarına göre 2020’de önde gelen üçüncü ölüm nedeniydi. KOAH, kronik inflamatuar ve yıkıcı hastalık sınıfında olan akciğer fonksiyonlarının aşamalı şekilde azalmasıyla karakterize bir akciğer hastalığıdır. Averyanov ve arkadaşları, hafif ile orta şiddette idiyopatik pulmoner fibrozisli (IPF) 20 hastada randomize, plasebo kontrollü bir faz-I/IIa çalışması yapmışlardır. Tedavi grubundaki hastalar her 3 ayda 1 iki IV doz allojenik MSC (2*10⁸ hücre) alırken ikinci grup plasebo almıştır.

Tedavi grubu hastaları her 3 ayda 1 iki doz allojenik MSC (mezenşimal kök hücre)  (2 × 10^8 tane) aldı, ikinci grup da plasebo aldı. 217 Değerlendirme testleri 13, 16, 39 ve 52. haftalarda performe edildi. 6 dakikalık test yürüme mesafesi (6MWTD) sonuçları gösterdi ki hasta sağlığı 13. haftadan itibaren gelişme gösterdi ve bunu 52. haftaya kadar sürdürdüler. Tedavi edilen grupta pulmonar fonksiyon göstergeleri kayda değer bir şekilde gelişti fakat plasebo grupta önemli ölçüde değişmedi. KOAH tedavisinde MSC terapisinin amacı parankimal hücrelerin ve alveolar yapının yeniden oluşması ve de akciğer fonksiyonun restorasyonudur. Ticari bir BM-MSC ürünü ProchymalTM'nin faz I deneme sonuçlarına göre, Tedavi edilen hastalarda pulmoner fonksiyonda iyileşmeye yol açan çok girişli, çift kör, yer kontrollü faz II denemesi, ürünün güvenliğini ve potansiyel etkinliğini belirlemek üzere KOAH teşhisi konan 62 hastada gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar BM-MSC'lerin güvenliğini desteklemesine rağmen, KOAH tedavisindeki etkililiği garanti edilmiyordu. İki tedavi grubu arasında 2 yıllık takip sonrasında FEV1 veya FEV1%, toplam akciğer kapasitesi veya karbon monoksit dağıtma kapasitesinde istatistiksel olarak önemli farklılıklar saptanmamıştır. Bugüne kadar, KOAH tedavisinin ana kök hücreleri olarak BM-MSC'ler kullanılarak beş klinik deneme yapılmış olmasına karşın, genel klinik sonuçlar tedavinin potansiyel terapötik etkilerini göstermedi. 218-222 Denemenin kontrol grubu olmadan tasarlanan ve sadece küçük bir kohort (dört hasta) değerlendirdiği bir fazı olmasına rağmen klinik deney NCT001110252'de sonuçlar, BM-MSC'lerin uygulanmasından 3 yıl sonra KOAH patolojik gelişim sürecinde genel bir azalmanın olduğunu gösterdi. 219 KOAH'da yerel enflamatuvar ilerlemenin hafifletimi için Oliveira ve diğerleri tek yönlü endobronşiyal valf (EBV) ve BM-MSC entübasyon kombine tedavisi üzerinde çalıştı. 223 On GOLD (Global Initiative for Obstructive Lung Disease) C veya D kademe hasta eşit olarak 2 gruba ayrılmıştır: Bir grup valf takılmadan önce 108 hücre dozunu, diğer grup ise normal bir salin infüzyonu almıştır. Takip süresi 90 gündü. Enflamasyon, infüzyondan sonraki 30 ve 90 gün içinde CRP (C-reaktif protein) indeksi tarafından değerlendirildiği şekilde önemli ölçüde iyileştirildi. Ayrıca, St. George’un Solunum Anketi skorlarındaki (SGRQ) iyileştirmeler hastanın yaşam kalitesinin artmış olduğunu gösterdi. Ayrıca, A aşamasından D aşamasına kadar 9 GOLD hastada MSC'lerin in vivo olarak ev sahiplik becerisiyle ilgili bir araştırma yapılmıştır. Her hasta 1 hafta arayla iki adet 2×106 BM-MSC/kg IV infüzyonu almıştır. 224 MSC'lerin indium-111 ile işaretlenmesi, MSC'lerin hafif KOPD'li hastalarda pulmoner vaskülatür içinde daha uzun süre tutulmuş olduğunu ve enflamatuvar ilaç seviyelerinin 7 günlük tedaviden sonra iyileştiğini göstermiştir. 1 yıldan sonra yapılan değerlendirme incelemesinin sonuçları, KOAH şiddetlerinin tedavi öncesi yılda 11 kez azaldığını göstermiştir. Ayrıca, stromal vasküler fraksiyonda bulunan AT-MSC'ler KOAH ile hastaları tedavi etmek için kullanılırdı ve 12 aylık takip sonrasında herhangi bir olumsuz olay gözlemlenmedi ancak uygulama sonrasında yapılan klinik iyileştirmeler net değildi. 225 Sekiz hastada AT-MSC'leri kullanarak yapılan bir faz I klinik denemesinin sonuçları, pulmoner fonksiyon test parametrelerinde de önemli bir değişiklik rapor etmedi. 226 12 hastada AT-MSC'lerin KOAH için birleşik tedavi olarak kullanımını değerlendiren bir çalışma gerçekleştirilmiş.227 AT, standart liposuction  kullanılarak elde edilmiştir, MSC'ler izole edilmiştir ve 150–300 milyon hücre intravenöz infüze edilmiştir. Hastalar, 3 ve 6 aylık tedaviden sonra geliştirilmiş SGRQ skorlarıyla yaşam kalitesinde iyileşmeler gösterdi. Son zamanlarda UC-MSC'ler, KOAH tedavisinde potansiyel alaşımsal kök hücre adayları olarak ortaya çıkmıştır. 228 Pilot klinik araştırmada, KOAH tedavisinde UC-MSC'lerin alaşımsal yönetiminin güvenli ve potansiyel olarak etkili olduğu kanıtlanmıştır. 229  Bir çalışmada, 20 hasta, GOLD  sınıflandırması uyarınca C aşamasında 9 ve D aşamasında 11 olmak üzere sigara içme geçmişi olanlar işe alındı ve hücre bazlı terapi verildi. UC-MSC tedavisi alan hastalar, değiştirilmiş Tıbbi Araştırma Konseyi skorlarında, KOAH değerlendirme test skorlarında ve uygulamadan 6 ay sonra pulmoner alevlendirme sayısında önemli ölçüde azalma göstermiştir. UC-MSC'lerin kullanıldığı ikinci denemede elde edilen sonuçlar, ortalama FEV1/FVC oranlarının artırılmasının yanı sıra yönetimden sonraki üç ay içinde SGRQ skorlarında ve 6MWTD'lerde yapılan iyileştirmelerin de arttığını gösterdi.230 UC-MSC'lerin verimliliğinin kapsamlı değerlendirmeleri henüz erken aşamalarda olsa da, daha büyük örnek boyutları ve daha güçlü tasarımlarıyla (rastgele veya eşleştirilmiş örnek olay-kontrolü çalışmaları) KOAH'ın tedavisi için UC-MSC'leri kullanan deneme sayısı sürekli olarak artmaktadır, bu da UC-MSC'lerin gelecekteki uygulamalarını güçlü bir şekilde destekleyen bir veri seti sağlıyor.231

  21. yüzyılın devam eden salgını olan COVID-19 pandemisi, nispeten yüksek bir ölüm oranıyla dünya çapında büyük bir pulmoner sağlık sorunu olarak ortaya çıkmıştır. Virüs hakkındaki bilgilerimizi tartışmak ve genişletmek ve virüsün bağışıklık sistemini değiştirebileceği farklı  mekanizmalar önermek için çeşitli çalışmalar, incelemeler ve sistematik analizler yapılmıştır.232 En kritik mekanizmalardan biri, sinüs enfeksiyonuna uyarlanabilen bağışıklık tepkisinin başlamasından kaynaklanan sitokin fırtınaları oluşmasıdır. 233 Bu sitozin fırtınaları aşırı reaktif immün hücreler tarafından üretilen hipersitokinemi dalgaları tarafından oluşturulur. Bu immün hücreler TNF-α, IL-6, ve IL-10 ekspresyonunu artırır. Bu da T lenfosit alınımının ve proliferasyonunun önlenmesi ve T lenfosit apoptozu ve T hücresi tükenmesiyle sonuçlanmasına sebep olur.234 Bu inceleme yazıldığı sırada UC'den (29 deneme; WJ'den türetilmiş MSC'ler (WJ-MSC'ler) ve plasentadan türetilmiş MSC'ler (PL-MSC'ler) dahil olmak üzere, AT (15 deneme) ve BM (11 deneme) (kapsamlı inceleme 171,235) kullanan 74 klinik deneme bulunmaktadır. Bu nedenle UC-MSC'ler, COVID-19 tedavisinde en yaygın MSC'ler olara ortaya çıkmıştır ve bu denemelere toplam 1047 hasta katılmıştır. Bu denemeler arasında UC-MSC'ler (WJ ve PL-MSC'ler dahil) yaklaşık 600 hasta ile kullanılarak tamamlanan 15 deneme rapor edilmiştir.232 Bu 15 tetkikten sekizi kritik derecede hasta hastaların tedavisinde allojenik UC-MSC transplantasyonu kullanmıştır. 236. UC-MSC'lerin kullanıldığı vaka raporlarının listesi, tedavilerin COVID-19'e sahip 14 hastada güvenli ve iyi tolere edilmiş olduğunu ve T hücrelerinin yüzdelerinin ve sayılarının artması237, 238 , solunum ve renal fonksiyonların iyileştirilmesi239, enflamatuvar biyomarker seviyelerindeki azalmalar240 ve PaO2/FiO2 oranında pozitif sonuçlar dahil olmak üzere ana sonuçlarla birlikte ortaya çıktığını göstermiştir.240 Ciddi COVID-19'e sahip on hastada yürütülen pilot çalışmada tek dozlu UC-MSC'ler güvenli ve daha iyi klinik sonuçlar elde etti ancak çalışma birden fazla UC-MSC dozunun sonuçları daha da iyileştirebileceğini kabul etmedi.241 47 hastada kontrol grubu olmadan iki deneme yürütüldü ve sonuçlar UC-MSC'lerin COVID-19 hastalarının tedavisi için güvenli ve uygun olduğunu gösterdi.235-242 Tek merkezli, açık etiketli, ayrı ayrı randomize, standart tedavi kontrollü bir deneme 41 hastada gerçekleştirilmiştir (UC-MSC grubuna atanmış 12 hasta) ve sonuçlar MSC gruplarında C-reaktif protein seviyelerinde, IL-6 seviyelerinde, oksijen endekslerinde ve lenfosit sayılarında önemli iyileştirmelerin bulunduğunu göstermiştir. Göğüs bilgisayarlı tomografi (CT), akciğer enflamatuvar yanıtlarında BT bulguları, ilgili lobların sayısı ve pulmoner konsolidasyon ile yansıyan önemli azalmalar gösterdi.238 COVID-19 ile hastaneye yatırılan 18 hastada gerçekleştirilen bir faz I denemesinde, UC-MSC'ler 0, 3 ve 6. Günlerde tedaviyle ilgili olumsuz olaylar veya ciddi olumsuz olaylar olmadan dokuz hastada (orta düzeyde COVID-19 ve 4 hastada şiddetli COVID-19 hastada) bir IV rotası yoluyla uygulandı.243 UC-MSC grubundaki yalnızca bir hasta, kontrol grubundaki dört hastayla karşılaştırıldığında mekanik ventilasyon gerektiridi. Ancak, COVID-19 semptomları, laboratuvar test sonuçları, akciğer hasarının BT bulguları ve pulmoner fonksiyon test parametreleri gibi klinik sonuçlar her iki grupta da iyileştirildi. İlginç bir şekilde, aynı numunenin 1 yıllık takibi, UC-MSC yönetimini alan hastaların kontrol grubuna kıyasla tam akciğer lezyon hacmi açısından iyileştiğini ortaya çıkardı.244 Dahası, göğüs BT'si 12 ayda MSC tarafından yönetilen gruplarda akciğer dokusunun önemli ölçüde yenilendiğini gösterirken, akciğer fibrozu kontrol grubundaki tüm hastalarda bulundu. Akciğer dokusu rejenerasyonunu geliştirmek için biyolojik süreç göreceli olarak yavaş gerçekleştiği ve birden fazla adım gerektirdiği için MSC tabanlı tedavinin rejeneratif fonksiyonlarını tespit etmek için uzun süre gerektiğini gösteren bu bulgu ilgilidir. UC-MSC'lerin siktokine fırtınalarının atenüasyonu ve gelişimini önleme konusundaki etkileri, orta ve kritik klinik koşullarda 30 hastada iki kontrol kolu ile birlikte, bir ara, prospektif, üç paralel kol çalışmasında gösterilmiştir.245 Sonuçlar, proenflamatuvar sitokinlerde (UIFNγ, IL-6, IL-17A, IL-2 ve IL-12) önemli bir azalma ve anti-enflamatuvar sitokinlerde (IL-10, IL-13 ve IL-1ra) bir artış olduğunu ve UC-MSC'lerin toksinüs fırtınasının önlenmesinde rol alabileceğini gösterdi. Lanzoni ve diğer. Çift kör, rastgele ve kontrollü bir deneme yaptı ve UC-MSC infüzyonlarının 6. Günde toksikin düzeylerini önemli ölçüde azalttığını ve ARDS'li COVID-19 hastalarında daha iyi hayatta kaldığını tespit etti. Bu denemede, 24 hasta rastgele hale getirilmiş ve 1:1’e MSC veya Plabo’yu alacak şekilde atanmıştır. 246 MSC tedavisi, ciddi olumsuz olaylar olmadan hayatta kalma oranındaki önemli bir iyileştirmeyle ilişkilendirilmiştir. Bugüne kadar, ana MSC'ler olarak UC-MSC'ler kullanılarak gerçekleştirilen diğer denemeler, siktokine fırtınalarının gelişimini önleme, enflamatuvar tepkiyi azaltma, pulmoner fonksiyonu iyileştirme, yoğun bakım ünitesi (ICU) kalma süresini azaltma, akciğer dokusu rejenerasyonunu geliştirme konusunda güvenlikleri ve etkililiği üzerine sağlam bir veri kümesi sağlar, ve akciğer fibroz gelişimini azaltır.240,247–249 İki büyük kohort tetkikinde (210 hasta ile faz I ve 100 hasta ile faz II), UC-MSC'ler uygulandıktan250 ve klinik semptomlar ve enflamatuvar düzeyler iyileştirildikten sonra hastanın akciğerlerindeki akciğer lezyonlarının ve katı bileşen yaralanmalarının hacmi önemli ölçüde azaltılmıştır.251 Rapor edilmiş MSC’lerle uygulanan 26 Covid-19 tedavisinde ana MSC olarak 1 çalışmada  AT-MSC kullanılmıştır.236 Daha önce antiviral ve/veya anti-enflamatuvar tedaviler (steroidler, lopinavir/ritonavir, hidroksikloroquin ve/veya tocilizub dahil) almış olan invazif mekanik ventilasyon altındaki on üç COVID-19 yetişkin hasta, MSC'lerde allojenik ile tedavi edilmişti. İnfüzyondan sonra 16 günlük ortalama takip süresi ile 9/13 hastanın klinik semptomları geliştirildi ve 7/13 hasta entübe edildi. Özellikle genel klinik gelişim gösteren hastalar grubunda hastalarda, enflamatuvar sitokinlerde azalma ve immünodüzenleyici hücrelerde artış  gözlenmiştir. COVID-19 hastalarının tedavisinde AT-MSC'lerin kullanımını destekleyen klinik etkinlik verisi eksikliği olmasına rağmen AT-MSC'ler, yüksek salgı faaliyetleri, güçlü bağışıklık-modülasyonlu etkileri ve homing yeteneği nedeniyle COVID-19'yi engellemede hala potansiyel adaylardır.252–254

 ARDS için, faz IIa denemesinde, orta ila ciddi hastalığı olan 60 hasta 2 gruba rastgele hale getirilmişti. 40 hastadan oluşan bir grup, 1 × 106 hücre/kg vücut ağırlığı dozunda BM-MSC'lerin tek bir infüzyonunu aldı ve diğer 20 hasta bir yer değiştirme aldı.255 6 ve 24 saat infüzyondan sonra, MSC grubundaki plazma enflamatuvar sitokin seviyelerindeki azalma, placebo grubundaki seviyelerden önemli ölçüde daha yüksekti. BPD (BPD-PH) ile ilişkili şiddetli pulmoner hipertansiyon (PH) için, küçük bir denemede, 26–27 haftalık yaşlarda doğan iki preterm bebek kg vücut ağırlığı başına 5 × 106 hücreli dozda intravenöz olarak hieterolojik BM-MSC'ler ile idare edilir; tedavi, daha az oksijen gereksinimi ve bebeklerde solunumu desteklemiştir.256 ARDS tedavisinde allojenik AT-MSC'lerin uygulanması 12 yetişkin hastada güvenli ve iyi tolere edilmiş gibi görünse de klinik sonuçlar gözlenmemiştir.257 BM-MSC'leri alan iki hastanın sonuçları, her iki hastanın da solunum işlevini ve hemodinamik işlevi iyileştirdiğini ve çok organ arızasında azaldığını gösterdi.258 BM-MSC'lerin güvenliği çok girişli, açık etiketli, doz yükselmeli, faz I klinik denemesinde (ARDS tedavisinin kök hücreleri—deneme BAŞLANGICI)259 doğrulandığı halde, solunum işlevi ve ARDS koşulları dahil olmak üzere faz II denemesinde önemli bir iyileştirme bulunmadı.260 UC-MSC'lerin güvenlik profili aynı zamanda 9 hastada gerçekleştirilen önceki faz I klinik denemenin bulguları tarafından da desteklenir. Bu bulgulara göre UC-MSC'lerin tek bir IV yönetimi güvenlidir ve solunum fonksiyonu ve enflamatuvar yanıtta azalma açısından pozitif sonuçlara yol açmıştır.261 Bu çalışmanın bulguları REALIST (Repair of Acute Respiratory Distress with Stromal Cell Administration) denemeleri tarafından da desteklendi ve bu da orta ila ciddi ARDS'ye sahip hastalarda maksimum tolerans verilen allojenik UC-MSC dozunu daha da doğruladı.262 Ancak, bu spekülasyona daha fazla onay vermek için pulmoner koşulların tedavisinde en az iki MSC kaynağı ile daha büyük korolar ve denemeler ile faz III klinik denemeler yapılması gerektiğine dikkat edilmesi önemlidir.264 Tablo 2’de bu incelemede yayımlanmış sonuçlarla birlikte birçok klinik deneme özetlenmektedir.

 

ENDOKRİN BOZUKLUKLARI, DOĞURGANLIK/ÜREME İŞLEVİ GERİ KAZANIMI VE CİLT YANIKLARI: KÖKENLERİNE BAĞLI OLARAK AT-MSCS'YI ANA MSCS OLARAK DÜŞÜNMELİ MİYİZ?

 

Endokrin bozuklukları

İnsan vücudu, çok çeşitli hormonları sentezleyip serbest bırakacak karmaşık bir endokrin rakorları ağı aracılığıyla işlev ve homeostatik düzenlemeyi sürdürür. Endokrin sistemi kalp atışı, kemik rejenerasyonu, cinsel işlev ve metabolik aktivite dahil olmak üzere vücut fonksiyonlarını düzenler. Endokrin sistemi düzensizliği diyabet, tiroid hastalığı, büyüme bozukluğu, cinsel disfonksiyon, üreme bozukluğu, ve diğer metabolik bozukluklarda hayati bir role sahiptir Rejeneratif ilaçların merkezi dokusu, yetişkin kök hücrelerinin doku yenileme ve organ yenileme için ayak izi olarak kullanılmalıdır. Bu kök hücrelerin fonksiyonları sinir sisteminden (hızlı tepki) gelen mikroçevresel uyarıcılar ve hormonlar, büyüme faktörleri ve sitokinler aracılığıyla endokrin sinyalleri tarafından sıkı bir şekilde düzenlenir. Bu uyumlu ve düzenli sistem, doku homeostazını doğrudan düzenleyen ve yaralanmadan sonra onarılan sinyallerin senfonisini oluşturur. Bu karmaşık ağların bozulması, doku homeostazının dengesizliğine ve diyabet, cinsel hormon eksikliği, prematüre yumurtalık yetmezliği (POF) ve Asherman sendromu gibi insanlarda endokrin bozukluklarının gelişmesine yol açabilecek rejenerasyona neden olur. Son yıllarda, obezite ve diyabet (tip 1 diabetes mellitus (T1DM) ve tip 2 diabetes mellitus (T2DM) endokrinoloji araştırmalarında en büyük iki zorluk olmuştur ve MSC'lerin uygulanması terapötik değerlendirmenin yeni bir yaklaşımı olarak ortaya çıkmıştır. T1DM, pankreatik β hücrelerinin otoimmün yok edilmesiyle karakterize edilir; T2DM ise insülin direnci ve pankreatik insülin üreten hücre fonksiyon kombinasyonuyla  tanımlanır. Rejeneratif tıp, hastanın kan şekeri seviyelerini dengeleme hedefine ulaşmak için hasarlı veya kayıp β hücrelerinin değiştirilmesi için ekzojen  bir hücre kaynağı sağlamaya çalışır. Bugüne kadar, T1DM (http://www.clinicaltrials.gov, Ekim 2021'de aranmış) tedavisinde MSC'ler kullanılarak yapılan ve üç denemenin aralarında otolog BM-MSC'ler (NCT01068951), allojenik-BM MSC'ler (NCT00690066) ve allojenik AT-MSC'ler (NCT03920397) kullanılarak tamamlandığı 28 klinik deneme bulunmaktadır.

 

Tablo 2. Solunum hastalıklarının tedavisinde AT, BM ve UC MSC’leri kullanılan raporlanmış klinik çalışmalar   Yıl         Hastalık              MSC           MSC-tedavisi                   Etki            kaynağı        uyg. hasta sayısı
2015258	ARDS	BM	2	- Standart yaşam destek tedbirlerinden (mekanik havalandırma dahil) ve ek tedbirlerden (ekstrakorporeal havalandırma dahil) sonra gelişme kaydedilemedi
2015259	ARDS	BM	9	- İkincil sonucu olmayan güvenlik değerlendirmesi
2019260	ARDS	BM	60	- Akut Psikoloji vve Kronik Sağlık Değerlendirmesi III, minute havalandırma ve PEEP artışı
				- Tedavi ve kontrol grubu ölüm oranları arasında fark yok
2020261	ARDS	UC	9	- İnflamasyon kesintisi
				- Bağışıklık hücrelerinde artış
2021262	ARDS	UC	9	- İnflamasyon kesintisi
				- Klinik sonuçların artışı
2018486	BPD	BM	2	- Tedaviden sonra gelişme yok
2014213	BPD	UC	9	- İnflamasyon kesintisi
				- Solunum şiddeti puanında gelişme
2020215	BPD	UC	4	- Fibrozda kesinti
				- Tedavi edilen tüm hastalar iyileşti
2021216	BPD	UC	12	- İnflamasyon kesintisi
				- İkincil sonuçlarda gelişme
2021216	BPD	UCB	33	- İki grup arası, birincil sonuçlarda kayda değer bir gelişme yok.
				- Şiddetli BPD hastaları MSC transplantesi ile önemli bir şekilde iyileştirildi.
2015226	COPD	AD	8	- Güvenlik ve fizibilite
2017225	COPD	AD	12	- Güvenlik
2018224	COPD	BM	9	- Akciğerde amfizematöz yeniden şekillendirme alanlarının taşınamaması
				- Sistemik bağışıklık yanıtının kesintisi
2011218	COPD	BM	4	- Psikolojik şartlar ve yaşam kalitesinin ve klinik şartların iyileştirilmesi
2013219	COPD	BM	4	- FVC, 6MWD ve DLCO iyileştirilmesi
2013220	COPD	BM	30	- FVC, FEV1, 6MWD, ve – İnflamasyondaki kesintinin iyileştirilmesi
2017221	COPD	BM	5	- FVC, TLC, 6MWD ve DLCO iyileştirilmesi
2020230	COPD	UC	5	- SGRQ semptomunun, faaliyet etki puanının iyileştirilmesi
2020263	COPD	UC	20	- FEV1, FCV, 6MWT’de gelişme, kayda değer değil
				- Tüm hastalarda Modified Medical Research Council (MMRC) ve COPD değerlendirme testlerinde gelişme
2021175	COVID-19	UC	65	- Akciğer lezyon oranında düşüş
2020235	COVID-19	UC	16	-  Oksijenasyon indeksinde gelişme
				- Lenfosit sayısında artış
				- İnflamasyon kesintisi
2020238	COVID-19	UC	12	- Klinik gelişim
				- Lenfosit sayısında artış
				- İnflamatuar sitokin ve CRP düşüşü
				- CT puanında gelişme
2020239	COVID-19	UC	1	-Böbrek fonksiyonlarında gelişme
				-Lenfosit sayısında artış
2020243	COVID-19	UC	9	- PaO2/FiO2 ve CT puanında gelişme
				- İnflamatuar sitokin seviyesinde düşüş
2020248	COVID-19	UC	6	- Nefes darlığı ve serum inflamatuar sitokinde düşüş
				- Sp02 artışı
				- CT puanında gelişme
2021242	COVID-19	UC	31	- İnflamasyonda kesinti
				- CRP ve CT puanında gelişme
2021247	COVID-19	UC	12	- Hastaların hayatta kalma oranında artış
				- İnflamatuar sitokinde kesinti
2021249	COVID-19	UC	29	- SARS-CoV-2-spesifik antikorlarının ve immün homeostasinin korunması
				- CRP, proinflamatuar sitokinler, nötrofil ekstrasellüler tuzaklarının kesintisi
2021250	COVID-19	UC	65	- Akciğer lezyonu kesintisi

 

Tablo 2. devamı   Yıl         Hastalık           MSC            MSC tedavisi            Etki                                                kaynağı       uyg. hasta sayısı
				6MWD artışı CT puanında gelişme
2021251	COVID-19	UC	210	- Hayatta kalma oranında yüksek artış
				- SaO2’de gelişme
2020237	COVID-19	WJ	1	- İnflamatuar sitokin ve CRP düşüşü
				- CD3+, CD4+, CD8+ artışı
2021240	COVID-19	WJ	5	- İnflamasyon kesintisi
				- CRP ve CT puanında gelişme
2021245	COVID-19	WJ	10	- CRP’de gelişme
				- İnflamasyonda düşüş
2019487	Idiopathic pulmonary fibrosis	BM	10	- FVC, 6MWD, and DLCO’da gelişme
2016222	LVES	BM	7	- FEV1’de gelişme
				- Alveolar septada CD3+ ve alveolar septumda CD31+ sayısında artış
6MWD 6-dk yürüme mesafesi, ARDS akut solunum sıkıntısı sendromu, BPD bronkopulmoner displaziş, COPD kronik obstrüktif akciğer hastalığı, CRP C-reaktif protein, CT bilgisayarlı tomografi taraması, DLCO CO difüzyon kapasitesi, FCV akış kontrollü havalandırma, FEV1 1 s’deki zoraki solunum hacmi, FiO2 bağlanan oksijen oranı, FVC zoraki yaşamsal kapasite, PaO2 kısmi oksijen basıncı, PEEP ekspirasyon sonu pozitif basınç, SGRQ St George Solunum Anketi, TLC toplam akciğer kapasitesi

 

(NCT00690066), ve allojenik AT-MSC'leri (NCT03920397). İlginç bir şekilde, UC-MSC'leri tedaviler için en çok tercih edilen MSC'lerdi. Yayınlanmış tüm çalışmalar, T1DM tedavisinde MSC terapisinin güvenilirliğini hiçbir aksi olay olmaksızın doğrulamıştır.  Otolog BM-MSC'leri kullanılan ilk çalışma, MSC uygulanması için rastgele seçilen hastaların karışık yemek tolerans testine (MMTT) cevap olarak, kontrol grubuna kıyasla, C-peptit seviyelerinde bir artış yaşandığını gösterdi. Maalesef, C-peptit seviyelerinde, HbA1C ya da insülin ihtiyaçlarında kayda değer bir gelişme yoktu. Otolog AT-MSC'lerinin, D vitamini ile birlikte kullanımı güvenilirdi ve uygulama sonrası 6 ayda HbA1C seviyelerinde gelişme yarattı. WJ-MSC'leri, yeni başlangıçlı T1DM tedavisinde ana MSC'ler olarak kullanıldı ki hem HbA1C hem de C-peptit seviyelerinde kontrol grubuna göre, uygulama sonrası 3 ve 6 ayda kayda değer bir gelişme göstermiştir. Allojenik WJ-MSC'leri ve otolog BM türevli mononükleer hücreleri insülin sekresyonunu geliştirmiş ve T1DM'li hastalarda insülin ihtiyacını azaltmıştır. T2DM ile ilgili, clinicaltrials.gov'a 6'sı tamamlanmış 23 çalışma (Ekim 2021'de araştırıldı) kaydedildi (üç çalışma BM-MSC'lerini ve diğer üç çalışma allojenik UC-MSC'lerini kullanmıştır). T2DM tedavisinde MSC kullanılan çalışmaların sayısı az olsa da, bu çalışmaların bulguları MSC'lerin güvenilirliğini, çalışma sürecinde hiçbir şiddetli aksi olay gözlenmeksizin, destekliyor. MSC terapisinin potansiyel olarak açlık kan şekerini ve HbA1C seviyelerini düşürdüğü, C-peptit seviyelerini arttırdığı doğrulanmıştı. Ancak bu etkiler kısa vadeliydi ve çoklu dozlar MSC etkilerini sürdürmeyi gerektirmişti. İlginç bir şekilde, diyabet hastalarının tedavisindeki otolog MSC yaklaşımı genel olarak zorluk çıkardı, hem BM-MSC'leri hem AT-MSC'leri hastalardan izole edilmesi köklülüğü ve fonksiyonel özelliklerin azaldığını gösterdi. Ek olarak, diyabet ve obezite süresi otolog BM-MSC'lerinin metabolik fonksiyonlarıyla ile güçlü bir şekilde örtüşmektedir (özellikle BM-MSC fonksiyonlarını direkt olarak etkileyen ve tedavinin etkilerini düşüren mitokondriyal solunum ve mitokonriyal DNA birikimi). Bundan dolayı,  sağlıklı donörlerden alınan allojenik yaklaşım kullanılmış MSC'ler, diyabet hastalarının tedavisinde kök hücre terapisi için alternatif bir yaklaşım sağlar.

 

Kısırlık ve üreme işlevi tedavisi

Modern toplum, korunmasız ilişki yaşanmasına rağmen 1 yıldan içinde gebeliğin gerçekleşmemesi durumu olarak tanımlanan infertilite (kısırlık) problemi ile yüzleşiyor. Bu problem dünya çapında önemli bir sağlık sorunu ve sosyal bir yük olarak ortaya çıkmaktadır. Destekli üreme teknikleri ve in vitro fertilizasyon teknolojisi insanlarda kısırlık tedavisinin en efektif yöntemleri oldu, ancak bu yaklaşımları kullanmak sınırlıdır ve sperm sayısı 0 olan hastalarda ya da hamilelik sırasında implantasyonun mümkün olmadığı hastalarda uygulanamaz. Ortaya zaman alan pahalı komplikasyonlar çıkar, belli bölgelerde etik sorunlar doğurur. Sayısız durum infertilite ile ilişkilendirilebilir; POF, tıkanıklığa bağlı olmayan (non-obstrüktif) azospermi, endometriyal işlev bozukluğu ve Asherman sendromu gibi. Klinik öncesi çalışmalardaki son gelişmeler, özellikle kısırlık ve üreme düzensizliği olan hastalar için yeni bir umut olan MSC sahasındaki son çalışmalar, üreme fonksiyonu tedavisi için kök hücresine dayalı terapiyi potansiyel uygulama olarak gösterdi. POF, yumurtalık etkinliğinin orta yaşlarda (40 yaş öncesi) kaybı olarak tanımlanır ve doğurganlık dönemindeki kadınların %1 ile %2'sini etkiler. POF tanısı konan hastalar 1 aydan fazla aralıklarla yükselen FSH (>25 IU/L) ile en az 4 aylık amenore (adet gecikmesi) sergiler. Çeşitli faktörler, mesela genetik arkaplan, otoimmün düzensizlikler, çevre koşulları ve iyatrojenik ve idiyopatik durumlar POF sebepleri olarak raporlanmıştır. POF psikososyal destek, hormon tedavisi, müdahale, doğurganlık yönetimi aracılığıyla sınırlı bir etkinlik ile  tedavi edilebilir. AT, BM ve UC MSC'leri, kemoterapi teşvikli POF hayvan modelleri kullanılan klinik öncesi çalışmalar sayesinde yumurtalık fonksiyonlarında gelişmeler ile  POF tedavisinde kullanılmıştır. BM-MSC'leri ana hücre kaynağı olarak kullanan perimenopozal bir kadındaki tek vaka raporu olan eski bir POF çalışması, foliküler rejenerasyonda bir gelişme yaşandığını gösterdi ve yükselen AMH seviyeleri başarılı bir gebeliği takip eden sağlıklı bir bebeğin doğumuyla sonuçlandı.

Daha önceden yayınlanan, kaynak olarak kemik iliği kaynaklı mezenşimal kök hücrelerin kullanıldığı bir prematür ovaryen yetmezlik çalışmasında, perimenopozal bir kadının folikül yenilenmesinde bir gelişme görülmüş, artan AMH seviyesi ise başarılı bir gebelikle sonuçlanmış ve müteakiben sağlıklı bir bebek doğmuştur.

Otolog kemik iliği kaynaklı mezenşimal kök hücrelerin, prematür ovaryen yetmezlikli iki kadında kullanıldığı bir çalışmaya ait rapor, başlangıç değerine göre östrojen seviyelerindeki artışı ve tedavi edilen overlerin hacminde artışla birlikte, menapozal belirtilerde iyileşmeyi göstermiştir.

Daha sonra yapılan bir çalışma, laparoskopi ve ovaryen arter olmak üzere tedavi edilmek istenen bölgede kullanılacak hücreleri elde etmenin iki farklı yolunu incelemiştir, fakat bu kez sonuçlar bildirilmemiştir.

Bir fare modelindeki olumlu sonuçlara dayanan otolog kök hücrelerin ovaryen transplantasyon denemesi, (OKHOT) kemik iliği kaynaklı kök hücreler kullanılarak gerçekleştirilmiştir ve ovaryen işlevlerde umut verici sonuçlar elde edilmiştir; AMH ve AFC düzeylerinin katılımcıların %81,3’ünde artması altı hamilelik ve üç sağlıklı bebeğin dünyaya gelmesi de bunu desteklemektedir.

Rastgele bir deney, 39 yaşından küçük olan 20 prematür ovaryen yetmezlikli (POY) hastada OKHOT deneyinin sonuçlarını detaylandırmak amacıyla yürütülmüştür.

Bugüne kadar AD-MKH’nin (Adipoz doku mezenkimal kök hücresi) ya da UK-MKH’nin, (Umbilikal kord mezenkşmal kök hücresi) POY’li hastaların tedavisinde kullanıldığı, tamamlanmış bir deney yoktur ve bu da MKH’lerin, POY tedavisinde kullanımını sınırlandırmaktadır.

POY’in nadir bir hastalık olduğuna ilişkin asılsız görüşler, bu hastalığın 40 yaşından küçük kadınların %1’ini etkilemesinden kaynaklansa da, yardımcı üreme teknolojilerindeki gelişmelerle birlikte hastalar, üreme fonksiyonlarının iyileştirilmesi ve geliştirilmesi için birkaç alternatif yönteme sahip hale gelmişlerdir.

Yara iyileşmesi ve deri yanıkları:
Yanıklar, dünyadaki en sık dördüncü yaralanma şeklidir, yaklaşık 11 milyon insanı etkilemektedir ve yıllık 180 bin yanık hastası ile, önemli bir ölüm nedenidir. Yanıkların ciddiyeti yanan yüzey alanına, yanığın derinliğine, yanık bölgesine, hastanın yaşına bağlıdır ve yanıklar ciddiyetlerine göre 1., 2., 3., 4. derece yanıklar olarak sınıflandırılırlar.

Yanık sonrası iyileşme, yanığın ciddiyetine ve uygulanan tedavinin etkililiğine bağlıdır. Hızlı iyileşme haftalar içinde gerçekleşebilirken bir yanığın tam olarak iyileşmesi aylar alabilir ve sonuç olarak yanık yarası kalabilir ve ciddi yanığı olan hastalarda engellilik gözlenebilir.

Fiziksel hasardan farklı olarak yanık hasarı, yanık bölgesinde ilerleyici bir invazif hasar oluşturur ve bu hasar hem deri yüzeyinin fiziksel olarak hasarlanmasını içerir, hem de aşırı inflamasyon, oksidatif stres ve yapısı bozulmuş olan dokunun kanlanma süresini uzatan biyolojik hasarı içerir.

Her ne kadar günümüze dek ciddi yanıkların oluşturduğu ağır hasarı tamamen geriye döndürmek mümkün olmasa da, kök hücre temelli tedaviler yanık yaralanmalarından muzdarip hastalar için alternatif bir yöntem sunmaktadır.

Kİ-MKH’nin kullanıldığı ilk vaka sunumu, vücudunun %40’ı yanan 45 yaşındaki bir hastada bu tedavi yönteminin güvenilirliğini ortaya koymuştur, ayrıca yara bölgesinin damarlanmasında da kısmî bir gelişmeyi ve yara kabuğunun kabalığında ve sertliğinde azalmayı göstermiştir.

Daha sonra, 2. ve 3. derece yanıkları ve aynı zamanda derin yanıkları olan hastaların tedavisinde, otolog ya da allojenik MKH’ları yanık bölgesine püskürtmek sûretiyle ya da canlı deriden elde edilen ve keratinositlerin çıkarılarak geride bağ ve destek dokusunun kaldığı cerrahi bir yamaya (dermal matrix sheet) MKH’ler yerleştirilmiştir ve bu yama ile yaranın örtüldüğü bir tedavi yöntemi izlenmiştir.
Bu vaka sunumu, sadece yara iyileşme hızını artırmakla kalmayıp aynı zamanda ağrıyı da azaltan ve enfeksiyona sebep olmaksızın dokunun kan akımını düzelten MKH temelli tedavinin potansiyel etkililiğini ortaya koymuştur.

2017’de, toplam vücut alanının %10 ilâ %85’i yanan 60 hastanın tedavisinde otolog veya umbilikal kord kaynaklı MKH’ler kullanılmış ve her iki MKH çeşidinin de iyileşme hızını artırdığı ve hastanede yatış süresini kısalttığı gösterilmiştir.

Kİ-MKH’lerin yanık tedavisinde kullanılmasının dezavantajı ise, bu hücrelerin ağrıya ve olası komplikasyonlara yol açabilecek olan invazif yöntemlerle elde edilmesidir.
Bu yüzden, sağlıklı bir bağışçıdan alınan allojenik kök hücreler kullanılarak yapılan tedavi, uygulanabilecek seçeneklerden biridir ve AD-MKH ve UK-MKH’ler de bu seçenek için aday hücrelerdir.

MKH tedavisi, günümüze dek çok sınırlı sayıda klinik çalışmada kullanılmıştır. Bu deneylerin birkaç kısıtlayıcısı vardır, mesela negatif kontrol grubunun ve körlemenin eksikliği, küçük boyutlarda örneklerin olması, yanık hasarında ve yara iyileşmesinde standart ölçüm araçlarının kullanılması, bu kısıtlayıcılara örnek olarak verilebilir.

Şu anda, AD-MKH’ler, devam eden 7 tane Faz-1 ve Faz-2 tedavi çalışmasında kullanılmaktadır. Bundan dolayı, üzerine en çok çalışılan MKH’ler arasında, allojenik bir kaynaktan alındığında, AD-MKH’lerin Kİ-MKH’lere göre avantajı vardır ve AD-MKH’lerin yanık tedavisinde ne kadar yetenekli oldukları ise, daha sonra belirlenebilecektir.

Yanan dokunun yenilenmesi için kullanılması gereken ana MKH tipi, belirsizliğini halen korumaktadır ve biz de, keratinosit oluşumuna ve derinin deri yenilenmesini destekleyen salgıları üretmesine katkıda bulunan biyolojik doğalarından ötürü, AD-MKH’lerin bu iş için biçilmiş kaftan olduklarını gözlemledik.

Son 20 yılda rejeneratif tıbbın geliştirilmesinde ve kardiyovasküler araştırma alanında, özellikle de kök hücre teknolojisimde büyük ilerlemeler kaydedilmiştir.

İnsan kök hücrelerinin ve gen transferi ile uyarılarak embriyonik kök hücrelerden elde edilen somatik hücrelerin (“human-induced” pluripotent kök hücreler) (hi-PKH) keşfi, temel araştırmalara ve bu hücrelerin farklı hastalıkları tedavi etmekte kullanılmasına yeni bir kapı açmıştır.

Bununla birlikte, hi-PKH ve hi-PKH’lerden köken alan kardiyomyositlerin kardiyovasküler hastalıklarda kullanımı sınırlıdır, çünkü hi-PKH’lerin teratoma oluşturma olasılığı vardır ve hi-PKH kökenli kardiyomyositler hastalarda kanser oluşturma, aritmi ve kardiyak arrest riski teşkil etmektedirler.

Yakınlarda ortaya çıkan bir kök hücre çeşidi olan ve MKH’leri de içeren erişkin kök hücreleri/progenitör hücreler, parakrin etkilerimden dolayı hastaya verildikten sonra miyokard onarımını sağlayabilmektedirler.

MKH’leri esas alan tedavilerim preklinik araştırmalardan elde edilen gelecek vaadeden sonuçları, bilgi dağarcığımızı zenginleştirmektedir ve bu yöntemin bir deneydeki etkililiğini ve güvenliliğini araştırmak için yapılacak olan klinik araştırmalara destek olmaktadır.

MKH tedavisinin kardiyovasküler hastalıklarda kullanımının önemini tartışan ve şiddetle desteklenen müteakip referansları içeren raporlar bulunmaktadır.

Günümüze dek en sık Kİ-MKH’lerin ve onu takiben UK-MKH’lerin (7) ve AD-MKH’lerin (4) kullanıldığı 36 deney, MKH’lerin tedavi edici potansiyellerini değerlendirmiştir.
Ancak bildirilen sonuçlar çelişkili olup bu durum da tedavilerin etkililiği konusunda uyuşmazlık yaratmaktadır.

MKH’lerin kronik kalp yetmezliğinde kullanıldığı ilk çalışmalardan biri olan kardiyopoietik kök hücre tedavisi, (C-CURE) çok merkezli, rastgele olarak yapıldı ve 47 hasta bu çalışmaya dahil edildi. Bu çalışma, Kİ-MKH tedavisinin güvenilirliğini desteklemiş ve New York Kalp Birliği’nin işlevsel sınıflaması ile birlikte yaşam kalitesinde ve genel fiziksel sağlıkta iyileşmeyi gösteren veriler sunmuştur.
Faz-1’deki bu cesaret verici sonuçlara rağmen bu tedavi yöntemi, Faz-2’de ve Faz-3’te, kardiyak yapılarda ve kardiyak işlevlerde gelişmeleri ve iyileşmeler ya da hastanın genel yaşam kalitesinde gelişmeleri içeren temel sonuçlara ulaşmakta başarısız olmuştur.

Aynı zamanda allojenik Kİ-MKH’lerin, diğer kaynaklardan alınan MKH’lere kıyasla üstün etkililiğini gösteren ilk Faz-1 ve Faz-2 çalışması olam POSEIDON’da olumlu sonuçlar elde edilmiştir. 4 yıllık izlem sonuçları ile birlikte MKH-KY (kalp yetmezliği) çalışmasından ve TRIDENT çalışmasından elde edilen ve yayımlanan bu sonuçlar, Kİ-MKH’lerin KY tedavisindeki olumlu sonuçlarını göstermiştir.

Bununla birlikte, yakınlarda yayımlanan ve CONCERT-HF çalışmasından elde edilen çelişkili sonuçlar, kronik iskemik KY’li hastalara otolog Kİ-MKH’lerin verilmesinin, sol ventrikül fonksiyonlarını iyileştirmediğini yahut bu hücrelerin hastaya verilmesinden 12 ay sonra kalpteki yara boyutunu küçültmediğini göstermiş, lâkin hastaların genel yaşam kalitesinde iyileşme gözlenmiştir.
Bu gözlemler, TAC-HFT çalışmasından elde edilen gözlemlere benzer olmakla birlikte, MKH-KY çalışmasının bildirilen sonuçlarından tamamen farklıdır. Bu çelişen sonuçların ardındaki nedeni bulmak için ise hâlen kapsamlı bir araştırma gerekmektedir.

Günümüze dek Kİ-MKH’lerin kullanıldığı, yapılmış en büyük klinik çalışma, bir rastgele ve çift kör, plasebo kontrollü Faz-3 çalışması olan ve Kuzey Amerika genelimde 55 bölgede yapılan, iskemik ve iskemik olmayan 565 kalp yetmezlikli hastanın dahil edildiği DREAM-HF çalışmasıdır.
Her ne kadar sponsordan gelen güncel raporlar, deneyin bitiş noktasına (tekrarlayan kalp yetmezliğiyle ilişkili hastane yatışlarının azaldığı noktadır) ulaşılamadığını onaylasa da, önceden belirlenen bazı bitiş noktalarına ulaşılmıştır, bunlara örnek olarak genel ağır ve ani kardiyak olaylarda (ölüm, MI, SVO) azalma verilebilir.
Bu yüzden DREAM-HF çalışmasından elde edilen raporlar, Kİ-MKH’lerin kalp yetmezliğindeki tedavi edici potansiyelini destekleyen çok önemli veriler sağlayacaktır ve FDA’e hücre-temelli tedavilerin kardiyovasküler hastalıklarda kullanımını onaylaması için bir kapı açacaktır.

Bundan bir önceki çalışma ise, AD-MKH’lerin kullanıldığı Faz-1, rastgele, çift kör, plasebo kontrollü, adipoz doku kaynaklı rejeneratif hücrelerin kronik iskemik kalp hastalığının tedavisindeki güvenliliğini ve etkililiğini ölçen PRECISE çalışması idi.
AD-MKH’lerin küçük bir yüzdesini içeren adipoz doku kaynaklı rejeneratif hücreler, adipoz dokunun vasküler stromal fraksiyonundan (bu fraksiyon, mezenşimal kök hücrelerin de dahil olduğu farklı çeşitlerdeki hücreleri içerir) elde edilmişlerdir.

Her ne kadar bu çalışma, AD-MKH’lerin hastaya verilmesinin güvenli olduğunu desteklese ve tedavi edilen grupta korunmuş işlevsel kapasiteyi (peak VO2 ve kalp duvarlarının hareketlerindeki iyileşmeyi) gösterse de, ne düşük sol ventrikül hacminde, ne de düşük sol ventriküler atım yüzdesinde iyileşme görülmemiştir. PRECISE çalışmasının bir nevî devamı olan ATHENA çalışması, 31 hasta ile yürütülmüşse de, bu çalışma erken sonlandırılmıştır; çünkü çalışmada kullanılan hücrelerin ürünleri ile ilgili olmayan 2 serebrovasküler olay meydana gelmiştir.

 

Tablo 3. Adipoz doku (AD), Kemik iliği (Kİ), umbilikal kord (UK) kaynaklı mezenşimal kök hücrelerin (MKH) kullanıldığı klinik çalışmaların sonuçlarını bildiren raporlar:   Year   Hastalık          Hücre kaynağı Hasta sayısı Etkililik       2014265 Tip 1 Diyabet              9              Kontrol grubu ile karşılaştırıldığında HbA1c’de, kilogram başına verilen insulin dozunda ve açlık c-peptidi seviyesinde anlamlı bir ilerleme gözlenmedi. MKH ile tedavi edilen 9 hastanın 3’ünde tepe C-peptid değeri azalmıştır ya da KÖTT’ne verilen EAKA ynıtı azalmıştır. Yine 9 hastanın 8’inde ise tepe C-peptid değeri ve 9 hastanın 7’sinde, control grubunda, EAKA yanıtı azalmıştır.
2021266	Tip 1 Diyabet		AD	7	Transplantasyon öncesine kıyasla bazal C-peptid seviyesinde ve HbA1c düzeyinde belirgin bir iyileşme gözlenmiştir.
2013268	Tip 1 Diyabet		WJ	15	Kontrol grubuna kıyasla HbA1c seviyesinde ve açlık C-peptidinde belirgin bir iyileşme gözlenmiştir.
2015269	Tip 1 Diyabet		WJ + Kİ	21	Tedavi edilen hastalarda şu metabolik ölçümlerde iyileşme gözlenmiştir:
					+ EAKA C-Peptid düzeyi 105.7% oranında artmıştır (P = 0.00012);
					+ İnsüline ait EAKA artmıştır 49.3% (P = 0.01)
					+ HbA1c değeri, 12.6% oranında düşmüştür (P < 0.01)
					+ Açlık glukozu 24.4% oranında azalmıştır (P < 0.002)
					+ Günlük insulin ihtiyacı 29.2% oranında azalmıştır (P = 0.001)
2021271	Tip 2 Diyabet		Kİ	25	HbA1c düzeyinde hücrelerin verildkten sonraki ilk 3 ayda hafif bir düşüş olmuş, ancak 6 ay sonar bu değer eski düzeyine dönmüş ve hatta artmıştır
2005288	Cilt yanığı		Kİ	1	Yara bölgesindeki damarlanmada iyileşme görülmüş ve yaranın kalınlığı ile kabalığı azalmıştır
2012290	Cilt yanığı		Kİ	1	Otolog Kİ-MKH hücreler ve sıyrılmış deri birlikte kullanılarak  tedavi edilen alanlarda uygulanan deri yamasının aşırı gergin olma olasılığının daha düşük olduğu gözlenmiştir
2008291	Cilt yarası		Kİ	20	20 hastanın 18’inde yaranın büyük bir kısmının iyileşmesi, Kİ-MKH’lerin etkililiğini göstermektedir
2017292	Cilt yanığı		Kİ-MKH ve	40	Kİ-MKH ve UK-MKH’nin kullanıldığı gruplarda geleneksel yöntemlerle tedavi edilen gruba kıyasla, yara genişliği yüzdesinde ve hastanede yatış süresinde belirgin bir iyileşme gözlenmiştir
			UK-MKH
2018280	Prematür ovaryen yetersizlik		Kİ-MKH	1	AMH düzeyleri 0.4’ten 0.9 ng/mL’a yükselmiştir
Foliküler yenilenmenin iyileşmesi, başarılı bir hamileliği takiben sağlıklı bir bebeğin doğumu ile sonuçlanmıştır
2020281		Prematür ovaryen  yetmezlik	Kİ-MKH	2	Bazal östrojen düzeylerinde ve menopozal belirtilerde iyileşme gözlenmiştir
2018422		Prematür ovaryen yetersizlik	UK-MKH	14	Östradiol konsantrasyonunda yükselme, iyileşmiş folikül gelişimi ve antral folikül sayısının arttığı gözlenmiştir
2016488		Prematür ovaryen yetersizlik	Kİ-MKH	10	Edessy ovaryen kaynak skorunda iyileşme ve artmış hamilelik kapasitesi gözlenmiştir
2016489		Prematür ovaryen yetmezlik	Kİ-MKH	30	4 haftalık enjeksiyondan sonra,  hastaların %86.7’sinde FSH seviyelerinde düşüş ve östrojen ile AMH seviyelerinde yükseliş gözlenmiştir
2018283		Prematür ovaryen yetmezlik	Kİ-MKH	15	AFS’de ve AMH’de tedaviyi müteakiben belirgin bir iyileşme gözlenmiştir.
Uyarılabilir antral folikül sayısında ve oosit sayısında artış gözlenmiştir Kadınların %81.3’ünde ovaryan fonksiyonlarda gelişme gözlenmiştir   AFS antral follikül sayımı, AMH anti-Müllerian hormon, EAKA (eğrinin altında kalan alan, OGTT), FSH follikül stimule edici hormon, HbA1C hemoglobin A1C, KÖTT karışık-öğünlü tolerans testi.

 

Çalışmanın sonuçları fonksiyonel kapasite, hastaneye yatış oranı ve MLHFQ skorlarındaki artışları gösterdi, ancak LV hacmi ve LVEF iki grup arasında anlamlı olarak farklı değildi. 2017’de Kastrup ve meslektaşları, iskemik kalp hastalığı ve iskemik yetmezliği olan on hastada ilk in vitro genişletilmiş AT MSC çalışmasını gerçekleştirdi. Sonuçlar, kullanıma hazır AT MSC'lerin iyi tolere edildiğini ve iskemik kalp hastalığı ve kalp yetmezliğinin tedavisinde potansiyel olarak etkili olduğunu doğruladı.319 AT-MSC’lerin  karşılaştırılabilir sonucu, randomize, plasebo kontrollü bir çalışma olan MyStromal Cell Trial'dan da rapor edilmiştir. Bu denemede, 61 hasta 2:1 oranında rastgele iki gruba ayrıldı ve sonuçlar birincil bitiş noktasında önemli bir farklılık göstermedi; bu, maksimum bisiklet egzersiz tolerans testi (ETT) skorunda başlangıçtan uygulama sonrası 6 aya kadar bir değişiklikti.320 MyStromal Cell Trial'den alınan 3 yıllık bir takip raporu, AT-MSC uygulaması alan hastaların korunmuş egzersiz kapasitelerini sürdürdüğünü ve kardiyak semptomlarının düzeldiğini, buna karşın kontrol grubunun egzersiz performansında ve kardiyovasküler durumunda kötüleşme olduğunu gösteriyor.321

 UC-MSC'ler, "kullanıma hazır" ve izole edilmeleri kolay olduklarından, hızla çoğaldıklarından ve radyoproteksiyon ve kardiyovasküler rejenerasyonda yer alan hepatosit büyüme faktörlerini salgıladıklarından,322 kardiyovasküler hastalıkların tedavisi için potansiyel allojenik hücrelerdir.323 RIMECARD denemesi olarak adlandırılan, UC-MSC'lerin kalp yetmezliği olan 30 hastada kullanıldığı pilot çalışma, UC-MSC uygulanan hastalarda gelişmiş ejeksiyon fraksiyonu, sol ventrikül fonksiyonu, fonksiyonel durum ve yaşam kalitesinde görüldüğü gibi, sonuçların UC-MSC'lerin etkinliğini desteklediği bildirilen ilk çalışmadır.324 Bir faz I/II HUC-HEART çalışmasından325 bildirilen cesaret verici sonuçlar, LVEF'de iyileşmeler ve miyokardın hasarlı bölgesinin boyutunda azalma olduğunu göstermiştir. Bununla birlikte, fibrotik skar dokusunun boyutunun önemli ölçüde azalmadığı iskemik kalp rahatsızlıkları olan hastalarda UC-MSC'ler ve bir kolajen iskele kombinasyonunun kullanıldığı yakın zamanda yayınlanmış bir faz I randomize çalışmadan zıt gözlemler de rapor edilmiştir.326

 AT, BM ve UC'den alınan MSC'lerin kardiyovasküler hastalıkların tedavisinde güvenli ve uygulanabilir olduğu kanıtlanmış olmasına rağmen, MSC tipleri ve bunların terapötik potansiyelleri arasındaki korelasyon, farklı klinik çalışmalardan farklı sonuçlar bildirildiğinden hala belirsizdir (Tablo 4). MSC'lerin iyileşmeye katılma ve miyokardiyal rejenerasyonu artırma mekanizmaları, yakın zamanda yayınlanan bir derlemede305,327 kapsamlı bir şekilde tartışılmıştır; bu nedenle, bu incelemede bunlar tartışılmayacaktır. Aslında, kardiyovasküler hastalıklarda MSC temelli tedavinin zorlukları daha önce açıkça tanımlanmıştır,328 (1) MSC'lerin fonksiyonel kardiyak ve endotelyal hücrelere transdiferansiasyon potansiyelinin in vitro değerlendirmesinin olmaması,329 (2) uygulama sonrası MSC'lerin istenmeyen hücre tiplerine kontrol edilemeyen farklılaşması,330 ve (3) çeşitli farklılaşma potansiyeli seviyelerine sahip farklı kaynaklardan türetilen MSC'lerin ayırt edilemez doğası.331 Bu nedenle, kardiyovasküler hastalıkta MSC temelli terapi uygulamaları, hastalara potansiyel yararları ile birlikte, henüz gelişme aşamasındadır. Bu nedenle, yalnızca çeşitli kaynaklardan gelen MSC'lerin terapötik potansiyelini doğrulamak için değil, aynı zamanda uygulama sonrası kardiyovasküler rejenerasyon bilgimizi geliştirmek için büyük ölçekli, iyi tasarlanmış randomize klinik araştırmalar yürütmeye ihtiyaç vardır.
 

EDİNİLMİŞ BEYİN VE OMURGA YARALANMALARININ TEDAVİSİNDE BM-MSCS'NİN ÖNERİLEN MEKANİZMASI
 

 Kemikler, omurgalı iskeletinin bir parçasını oluşturan karmaşık yapılardır ve HSC'lerden kan hücrelerinin üretiminde hayati bir rol oynarlar. Çoğu omurgalı organının işlevlerine benzer şekilde, kemik işlevi, bileşenleri tarafından ve AT'den ve adrenal bezlerden, paratiroid bezlerinden ve sinir sisteminden gelen uzun menzilli sinyallerle sıkı bir şekilde düzenlenir.322
Merkezi sinir sistemi (CNS), sinir sistemi ile hedef organlar arasında köprü görevi gören bir periferik sinir ağı tarafından iletilen istemli ve istemsiz girdileri düzenler.
CNS, istemsiz tepkileri; sempatik sinir sistemi, parasempatik sinir sistemi ve somatik sinir sistemi yoluyla gelen istemli tepkilerden  oluşan otonom sinir sistemi (ANS) aracılığıyla kontrol eder. ANS, BM kök hücre nişlerini sıkı bir şekilde düzenleyen nörotransmitterleri iletmek için hematopoietik aktivite bölgelerine ulaşarak BM boşluğunun derinliklerine nüfuz eder.333 BM mikro ortamı, BM-MSC'ler de dahil olmak üzere özel hücrelerden oluşan HSC nişlerinin bakımına katılan çeşitli hücre tiplerinden oluşur. (Şekil 3a). Spesifik bir nörotransmitter olan sirkadiyen norepinefrinin sinir terminallerindeki sempatik sinir sisteminden salınması, C-X-C kemokin ligand 12'nin (CXCL12, aynı zamanda stromal hücre kaynaklı faktör-1 (SDF) olarak da bilinir) sirkadiyen ekspresyonunda bir azalmaya yol açar. -1)) Nestin+/NG22+ BM-MSC'ler tarafından, HSC'lerin periferik kan dolaşımına salgılanmasıyla sonuçlanır.334,335 Aslında, BM-MSC'ler HSC pasifliğinin düzenlenmesinde önemli bir rol oynar ve arteriyoller ve sempatik sinir sistemi sinir lifleri ile yakından ilişkilidir. HSC pasifliğinin düzenlenmesi ve sürdürülmesinde doğrudan yer alan Nestin eksprese eden BM-MSC'lerin yüksek seviyelerde SDF-1, kök hücre faktörü (SCF), anjiyopoietin-1 (Ang-1), interlökin-7, vasküler hücre yapışma molekülü 1 (VCAM-1) ve osteopontin ( OPN) ifade ettiği gösterilmiştir.336 BM'deki BM-MSC'lerin tükenmesi, HSC'lerin periferik kan dolaşımına ve dalağa mobilizasyonuna yol açar. Önceki bir çalışmadan elde edilen bulgular, norepinefrin ile muamele edilmiş BM-MSC'lerde azaltılmış SDF-1 ekspresyonunun, CXCR4+ HSC'lerin dolaşıma mobilizasyonu ile sonuçlandığını göstermiştir.337 BM-MSC'lerin SDF-1 üretme yeteneği, nöronal koruyucu işlevleriyle yakından ilişkilidir.338 SDF-1, CNS'de nöronal hayatta kalma ve proliferasyon gibi çok çeşitli yolları ve işlevleri düzenleyen bir kemokin alt ailesinin bir üyesidir. Kemokinin, nörodejeneratif ve nöroinflamatuar hastalıkların patojenik gelişiminde rol oynayan CXCR4 ve CXCR7 olmak üzere iki reseptörü vardır.339 Hasarlı beyinde, SDF-1 bir kök hücre hedef sinyali olarak işlev görür ve edinilmiş immün yeterlilik sendromunda (AIDS), SDF-1'in apoptozu önleyerek hasarlı nöronların korunmasında rol oynadığı bildirilmiştir. Travmatik bir beyin hasarı modelinde, SDF-1'in, nöronları apoptozdan koruyan Bcl-2/Bax oranını yukarı doğru düzenleyerek kaspaz3 yolunun bir inhibitörü olarak işlev gördüğü bulundu.340 Ayrıca, SDF1'in salınması, CXCR4 reseptörünü aktive ederek hücre alımını, hücre göçünü ve yetişkin CNS'de nöronal öncü hücrelerin hedeflenmesini de kolaylaştırır.341,342 Mevcut veriler, SDF-1'in hasarlı nöronlarda akson büyümesinin rejenerasyonu için yol gösterici sinyal görevi gördüğünü ve spinal sinir rejenerasyonunu geliştirdiğini desteklemektedir.343,344 Bu nedenle, BM-MSC'lerin nöronal ortama yanıt olarak SDF-1'i eksprese etme yeteneği, BM-MSC'lerin nörodejeneratif hastalıkların tedavisinde potansiyel terapötik etkinliğini açıklayabilen benzersiz bir nöronal koruyucu etki sağlar (Şekil 3b).

 
 Sistemik uygulamadan sonra eksojen MSC'lerin göçü beyne, moleküllerin ve hücrelerin geçişini kısıtlamak için CNS endotel hücreleri tarafından oluşturulan seçici bir bariyer olan fiziksel kan-beyin bariyeri (BBB) ​​ile sınırlıdır. BBB boyunca moleküler hareket mekanizması iyi kurulmuş, ancak kök hücrelerin BBB'yi nasıl atlayıp beyne ev sahipliği yaptığı belirsizliğini koruyor. Son çalışmalar, MSC'lerin, paraselüler veya transselüler taşıma yoluyla endotel hücre tabakaları boyunca göç edebildiğini ve ardından beynin yaralı veya enflamatuar bölgesine göç edebildiğini bildirmiştir. 345,346 Beyin hasarı, felç veya serebral palsi gibi belirli yaralanmalar veya iskemik olaylar sırasında, BBB korumasının bütünlüğü ve etkinliği tehlikeye girer ve bu da, interendotelyal boşlukların geçici oluşumu yoluyla paraselüler taşıma yoluyla BBB boyunca MSC göçüne izin verir. 347 CD24 ekspresyonu, TGF-β3 tarafından düzenlenen insan BM-MSC'lerinde tespit edilmiştir348 ve bunların P-selektin yoluyla aktive edilmiş endotelyal hücrelerle etkileşime girmesine ve MSC'lerin bağlama ve yuvarlanma adımlarını başlatmasına izin verir.349

Tablo 4.   Kardiyovasküler hastalıkların tedavisinde AT, BM ve UC'den MSC'lerin kullanıldığı bildirilen klinik deneyler
yıl	Hastalık	MSC kaynağı	Tedavi edilen hasta sayısı	Etki
2013307	Kalp yetmezliği	BM	21	- LVEF ve MLHFQ'da gelişme - LVESV ve LVEDV'de düşüş - 6MWT'de Artış - Artmış kardiyak veya sistemik toksisite kanıtı yok
2017308	İskemik kalp yetmezliği	BM	120	- LVEF, ESV, LEVDV ve MLHFQ'da gelişme
2012309	iskemik kardiyomiyopati	BM	30	- Fonksiyonel iyileşme (6MWT, MLHFQ ve NYHA sınıflandırmasında değişiklik)
2017310	Noniskemik Dilate kardiyomiyopati	BM	34	- 6MWT'de artış, ejeksiyon fraksiyonu - MLHFQ'da İyileştirme - İnflamatuar sitokin, TNF-a'da azalma
2015311	Şiddetli iskemik kalp yetmezliği	BM	60	- LVEF, ESV, atım hacmi ve miyokardiyal kütlede önemli iyileşme. 6 aylık takipten sonra NYHA sınıfı, 6MWT ve Kansas City kardiyomiyopati anketinde fark yok
2020312	Şiddetli iskemik kalp yetmezliği	BM	60	- LVEF, LVESV, atım hacmi ve miyokard kütlesinde önemli gelişmeler. 12 aylık takipten sonra skar dokusu miktarında ve yaşam kalitesi skorunda önemli azalma. - 4 yıllık takipten sonra anjina nedeniyle hastaneye yatış önemli ölçüde azaldı
2017313	İskemik Kardiyomiyopati	BM	30	- Yara boyutunda azalma - 100 milyon doz kullanıldığında ejeksiyon fraksiyonunda artış
2021314	İskemik kalp yetmezliği	BM	25	- MACE ve yaşam kalitesi dahil olmak üzere klinik sonuçlarda iyileşme - LVEF, sol ventrikül, skar boyutu, MWT'de iyileşme yok, ve oksi tepe oksijen tüketimi gruplar arasında farklılık göstermedi
2013315	İskemik kardiyomiyopati	BM	19	- MLHF, 6MWT, bölgesel miyokard fonksiyonunda iyileşme - Ejeksiyon fraksiyonunda ve sol ventrikül odacığı hacminde değişiklik yok
2014316	Kronik iskemik kardiyomiyopati	AD	21	- LVEF, SPECT ve dinlenme toplam şiddet skorunda anlamlı değişiklik yok -LV toplam kütlesinde artış - WMSI'de gelişme - Korunmuş MVO2 ve MET'ler
2017318	Kronik miyokard iskemisi	AD	15	- LVEF, ESV, LEVDV ve MLHFQ'da önemli gelişme
2017319	İskemik kalp yetmezliği	AD	10	- LVEF, LVSEV, 6MWT, NYHA sınıfında iyileştirme - KKCQ puanlarında ve CCS sınıfında fark yok
2017320	Kronik İskemik Kalp Hastalığı	AD	41	- Plaseboya kıyasla Egzersiz kapasitesinde iyileşme, ancak kayda değer değil
2019321	refrakter anjina	AD	41	- Kardiyak semptomlarda iyileşme var, ancak egzersiz kapasitesinde değişiklik yok
2017324	Kalp yetmezliği	UC	15	- 3 aylık takipte başlangıca kıyasla LVEF'deki gelişmeler var - Sol ventrikül hacimlerinde değişiklik yok
2020325	Kronik iskemik kardiyomiyopati	UC	26	- LVEF, 6MWT ve NYHA'da gelişme
2020326	Kronik iskemik kalp hastalığı	UC	32	- LVEF, MLHF ve NYHA'da iyileştirme - Enfarktüs boyutunu küçültme
6MWT 6 dakikalık yürüme testi, CCS Kanada Kardiyovasküler Derneği, ESV sistol sonu hacmi, LVEDV sol ventrikül diyastol sonu oda hacmi, LVEF sol ventrikül ejeksiyon fraksiyonu, LVESV sol ventrikül sistol sonu hacmi, MACE majör advers kardiyovasküler olaylar, MET metabolik eşdeğerleri, MLHF Minnesota Kalp Yetmezliği ile Yaşayan, MLHFQ Minnesota Kalp Yetmezliği Anketi ile Yaşayan, MVO2 maksimum oksijen tüketimi, NYHA New York Kalp Derneği, SPECT tek foton emisyonlu bilgisayarlı tomografi, TNF-α tümör nekroz faktörü alfa, WMSI duvar hareket puanı endeks

Ek olarak, BM-MSC'ler, integrin bağlama sürecini aktive etmek ve hücrelerin endotel hücrelerine bağlanmasına izin vermek için VLA-4 gibi integrin reseptörlerine bağlanan yüksek seviyelerde CXCR4 veya CXCR7 ifade eder,350,351 ardından MSC'lerin endotel hücre tabakası ve bazal membran yoluyla transmigrasyon adı verilen bir süreçte göç etmesi gelir.352
Bu süreç, endotelyal bazal membranı bozan ve BM-MSC'lerin beyin ortamına girmesine izin veren matris metalloproteinazların (MMP'ler) salgılanmasıyla kolaylaştırılır.353,354 BM-MSC'ler, travmatik beyin hasarında tehlikeye atılmış bir BBB'nin etkilerini iyileştirdiği gösterilen matrix metalloproteinaz-3'ün (TIMP3) doku inhibitörünün salgılanması yoluyla BBB'nin bütünlüğünü de düzenleyebilir.355 TIMP3'ün MSC'lerden salgılanması, vasküler endotelyal büyüme faktörü a (VEGF-a) ile indüklenen endotelyal hücre yapışık bağlantılarının parçalanmasını doğrudan bloke etti ve BBB bütünlüğünün düzenlenmesinde BM-MSC'lerin potansiyel mekanizmasını gösterdi.

 BM-MSC'lerin nörodejeneratif koşullarda terapötik uygulamaları, aksonal ve fonksiyonel remiyelinizasyon süreçlerinde BM-MSC katılımının gösterilmesiyle önemli ölçüde artmıştır. Remiyelinizasyon, oligodendrositleri, nöronları ve miyelin kılıflarını nöronal dejeneratif hastalıklardan korumak için insan CNS'sinde meydana gelen spontan rejeneratif bir süreçtir.356

 

 

 

 

Korikal nöron apoptozu   Nöral ata hücrelerine ev sahipliği   Akson büyümesi

Periarteriyel MSCs

Spinal sinir rejenerasyonu

CXCL12/CXCR4 aksi yoluyla nöroprotektif fonksiyonlar

Hematopoietic koruma           Kemik homeostazını koruma

JSK/STAT3 ile dorsal kök gangliozu pAKT/STAT ile akson yenilenmesi Miyelin içeriği ve kalınlığı   Sinyal iletimi

Miyelinin endogenoz Hematopoietik                                                                                                                                             yenilenmesi mobilizasyon                                                                        Nöronal koruma ve fonksiyonel remiyelinizasyon

Sempatik Sinir   osteoklast   BM-MSCs hematopoietik kök hücreler ve BM kök hücre nişlerinin yaşlanma evresini sürdürür.

mikroglia/ makrofajların fenotipik polarizasyonunun alternatif olarak aktive fenotipe dönüşmesi ile hücre yenilenmesi   İmmün hücrelerin kemokin rehberli göçü

İmmünolojik ve inflamatuar düzenleme

 

Resim 3 Nöron ilişkili hastalıklarda kemik iliği türevli mezenkimal kök hücrelerin (BM-MSCs) ''kök nişi'' doğası teropatik potansiyellerini destekler. a Kemik iliği, merkezi sinir sistemi tarafından kemik iliği homeostazını ve hematopoiteik kök hücre fonksiyonlarını (HSC) sürdürmek için doğrudan düzenlenen kompleks kök hücre nişidir. Kemik iliğindeki MSCs, SDF-1 sentezini ve HSCs'nin göçünü sinuzoidler yoluyla düzenleyen sempatik sinirlerden nörepinefrin (NE) salınımıyla çevresel değişikliklere cevap verir.Ayrıca kök hücre faktörleri (SCFs), VCAM-1 ve MSCs'den anjiotensin-1 salgılanması HSCs'in sürdürülmesinde önemli bir rol oynar. b BM-MSCs, nöron membranında yer alan, hasarlı alanda nöroprotektif fonksiyonlara doğrudan katkıda bulunan CXCR4/7 reseptörleri etkileşimi yoluyla SDF-1 üretimi ve salınımı yeteneğine sahiptir. c BM-MSCs tarafından indüklenen nöronal koruma ve fonksiyonel remiyelinizasyon, VEGF,BDNF ve NGF'i de içeren, BM-MSCs tarafından salınan geniş aralıklı büyüme faktörleriyle düzenlenir. d Ayrıca BM-MSCs mikroglia ile parakrin iletişim veya doğrudan etkileşimle nöronal immün tepkilerini düzenleyen yeteneklere sahiptir.

Resim BioRender.com ile yapılmıştır.

Remiyelinizasyon oligodendrositler, nöronlar ve miyelin kılıfları nöronal dejeneratif hastalıklardan korumak için insan merkezi sinir sisteminde kendiliğinden gerçekleşen bir yenilenme sürecidir.Remiyelinizasyon, demiyelinizasyon ve nöronal yıkımla aksonal dejenerasyonu sınırlandıran nörokoruyucu bir süreç olarak düşünülebilinir.Remiyelizasyonla ilgili BM-MSCs aktivasyonunun ilk mekanizması, dorsal kök ganglia gelişimini düzenlemek için JAK/STAT3 yolunun aktivasyonudur.BM-MSCs'nin vasküler endotelyal büyüme faktörü-A (VEGF-A), beyin nörotrofik gelişimli faktör (BDNF), interlökin-6 ve nörogenez ve nörit büyümesinde doğrudan etkisi olan lökemia inhibe fakör (LIF) salgıladığı bildirilmiştir.VEGF-A gelişme ve kemik homeostazı esnasında hemangiogenezin ana düzenleyicisidir.Osteoblast ve MSC-türevli VEGF, MSC'nin osteoblasta farklılaşmasını uyararak ve adipogenik farklılaşmasını baskılayarak doğum sonrası kemik homeostazını düzenleme ve sürdürmede önemli rol oynar.Osteoblast ve adipogenik farklılaşmayı dengelemek için, VEGF çekirdek zarı protein laminin A ile fonksiyonel bağlantı oluşturur, yani sırasıyla osteoblast ve adipocyte transkripsiyon faktörleri Runx2 ve PPARγ doğrudan düzenler.VEGF beyinde anjiogenez, nöral göç ve nörokorumaya aracılık eden potansiyel bir büyüme faktörüdür.Vitro xeno altında ve serumsuz kültür durumlarında BM-MSCs'den salgılanan VEGF-A, en çok çalışılan VEGF ailesi üyesidir ve Alzheimer'ın hastalık patolojisi gibi ya da inme bağlamında bilişsel bozukluklara karşı koruyucu rol oynaması önerilir.Son günlerde, VEGF2'nin nörotrofik ve nöroprotektif fonksiyonuna, nöroproliferatif alanlarda ekprese edilen ve astroglia ve endotelyal hücrelere uzanan VEGFR2/Flk-1 reseptörlerinin aracılık ettiği bildirilmiştir.Intracerebral kanamalı ve cerebral iskemili hayvan modellerinde, Flk-1-positif BM-MSCs'nin transfüzyonu davranışsal yenilenme, antiinflamatuvar ve anjigenic etkileri destekler.Üstelik, sinirsel hastalıklarda VEGF-A ile takviye; intranöronal anjiogenezi, sinir yenilenmesini arttırır ve prosurvival transcription faktör nüklear faktör-kappaB (NF-kB)'nin aktivasyonu aracılığıyla miyelin kalınlığını arttırarak nörotrofik kapasiteleri destekler.Bu aktivasyon, Mdm2'nin azalan düzenlenmesi ve proapoptik transkripsiyon faktörü p53'ün artan ekspresyonu ile birlikte, artan VEGF-A seviyesi ile ilişkili nöroprotektif süreç olarak kabul edilir.BM-MSC'lerden salgılanan hücredışı veziküllerdeki (EVs) mikroRNA'nın (miRNA) bir analizi, BM-MSCs'lerin önemli miktarlarda miRNA133b saldığını, bu da bağ dokusu büyüme faktörünün (CTGF) ekspresyonunu baskıladığını ve hipokampal nöronları apoptoz ve inflamatuar hasardan koruduğunu ortaya çıkardı.(Resim 3c)

 

İmmün düzenleyici fonksiyonlar bakımından, insan BM-MSCs'lerinin SCI veya beyin iskemisine maruz kalan immünokompetan farelere uygulanması, BM-MSCs'lerin nörolojik hasara karşı kısa süreli nöronal koruyucu fonksiyon sergilediğini gösterdi.(Resim 3d) Sonraki araştırmalar BM-MSc'lerin konak mikroglia/makrofajlarla doğrudan iletişime geçtiğini ve onların fenotipik polarizasyondan aksonal uzama ve nöronal ağların yeniden yapılanmasında önemli rol oynayan alternatif aktive mikroglia/makrofajlara (AAMs) dönüşme yeteneğini gösterdi.Ayrıca başka çalışmalar AAMs'nin doğrudan hasarlı spinal korda uygulanmasının aksonal yeniden büyüme ve fonksiyonal gelişmeyi indüklediğini gösterdi.BM-MSCs'lerin mikroglia/makrofajların dönüşümünü aktive mekanizması beyin hasarı ya da SCI'yı takip eden akut ya da kronik yükselme sergileyen iki temsili makrafaj bağımlı kemokin akslarla, CCL2/CCR2 ve CCL-5/CCR-5, gerçekleşir.CCL2/CCR2 aksı inflamatuar fonksiyonu arttırmaya katıkı sağlar ve CCL2'nin BM-MSC aracılı indüklenmesi toplam granülosit sayısını değiştirmez.(Resim 3d) AAMs'in aktivasyonunda, BM-MSCs'in kemokin bağımlı mekanizması ve hasarlı alanlarda artan aksonal rejenerasyonun kanıtlanmasına rağmen, BM-MSCs ve bu fenomenden sonuçlanan hedef hücreler arasındaki iletişimin doğrudan mekanizması anlaşılamıştır ve daha çok araştırmaya ihtiyaç vardır.

BM-MSCs ayrıca beyinde mevcut olan immün hücrelerin inflamatuar düzenlenmesini (1) makrofajların polarizasyonunu M2 tipine doğru destekleyerek, (2) T-lenfosit aktivitesini baskılayarak, (3) düzenleyici T hücrelerinin (Tregs) farklılaşmasını ve çoğalmasını uyararak, (4) doğal katil hücrelerin (NK) aktivasyonunu inhibe ederek düzenleme yeteneği sağlar.BM-MSCs nöroinflamatuar süreç sırasında mikroglial yıkıcı M1 fenotipin, rejeneratif M2 fenotipe doğrudan dönüşmesine katkı sağlayan, spesifik büyüme faktörü olan glial hücre sınırı türevli nörotrofik faktör (GDNF) salgılar.Ayrıca benzer bir sonuç nöroinflamasyonla ilişkili koşullar altında AT- ve UC-MSCs'de de bulundu; bu, AT-, BM- ve UC-MSC'lerin makrofaj polarizasyonunu teşvik etmede aynı mekanizmayı paylaştığını ortaya koydu.T-lenfosit supresyonu bakımından AT ve BM, MSCs'e kıyasla, UC-MSCs hücre döngüsü arrestini (G0/G1 fazı) ve apoptozu destekleyerek T-lenfositlerin çoğalmasını inhibe eden en güçlü potensiyel olduğunu göstermiştir.Ek olarak, UC-MSCs Tregs'lerin çoğalmasında ve NK aktivasyonu inhibesini desteklemede daha efektif olduğu kanıtlanmıştır.MSCs inflamatuar düzenleme yetenekleri ile tanınsa da, mekanizma özellikle nörolojik hastalıklarda BM-MSCs'e özel değildir.

 

SOLUNUM HASTALIKLARI VE AKCİĞER FİBROZU TEDAVİSİNDE UC-MSCS'NİN ÖNERİLEN MEKANİZMASI

AT-MSCs VE BM-MSCs'e karşın, UC-MSCs daha düşük major doku uyumluluğu kompleksi 1 (MHC 1) ekspresyonuna sahip olup, MHC 2 ekspresyonu yoktur ki bu durum immün rejeksiyon komplikasyonlarını önler.Dahası, UC doğum sonrası artık üretimi olarak düşülünce, invasive olmayan koleksiyon opsiyonu ile UC-MSCs AD- ve BM-MSCs'e göre elde etmesi ve kültürlenmesi daha kolaydır.UC-MSCs'in bu avantajları onları özellikle COVID-19'un şahlanış yaptığı bu dönemde, satışa hazır ürün olarak, akciğer hastalıkları tedavisinde kullanımına katkı sağladı. BPD, COPD, ARDS, COVID 19'a bağlı ARDS'da içeren sayısız akciğer hastalığı UC-MSCs'in kullanım alanına girmektedir. BPD'de prematüre infantlar alveolarizasyon sürecinden önce doğar, bu da akciğer gelişimi ve alveolar olgunlaşmanın arrest olmasıyla sonuçlanır. IV yoluyla uygulama sonrasında, eksogenoz UC-MSCs'in büyük çoğunluğu gelişmemiş akciğerre ulaşır ve hücre-hücre etkileşimi mekanizması yoluyla immün hücrelerin immün düzenleyici özelliklerini uygulaması için onlarla doğrudan etkileşime girer.(Resim 4a) UC-MSCs T hücrelerinde PD-1 inhibitör molekülüne bağlanarak, PD-L1 lingandı yoluyla T hücreleri ile etkileşime girer, bu durum CD3+ T-hücresi proliferasyonu ve efektör T-hücresi tepkilerini baskılayarak sonuçlanır.Ek olarak, ayrıca UC-MSCs T hücrelerinin immün düzenleyici fonksiyonlarında önemli rol oynayan CD54 (ICAM-1) eksprese eder.UC-MSCs'de eksprese edilen CD54 ile UC-MSCs ve makrofajlar arasındaki doğrudan bağlantı, monositler tarafından fagositozun düzenlenmesi yoluyla, UC-MSCs'nin immün düzenlemesini arttırır.Dahası, proinflamatuar tepkiler sırasında UC-MSCs'in makrofajlarla etkileşimi, US-MSCs'den TSG-6 salgılanmasını arttırır, böylelikle CD3+ T hücreleri, makrofajlar ve monositlerin inhibitör düzenlenmesini arttırır.Son zamanlarda, SDF-1 ekspresyonunun artışı, yenidoğanlarda özellikle de akciğer epiteli katmanlarını etkileyen akciğer hasarı ile ilişkilendirilmiştir.SDF-1'in, yüzeyindeki CXCR4 reseptörleri aracılığıyla, MSCs'in barınma sürecinin başlangıcına ve göçüne katıldığı gösterilmiştir.UC-MSCs'in düşük seviyelerde CXCR4 eksprese ettiği raporlanmıştır.Bu sayede Akt, ERK ve p38 sinyal iletimi yollarıyla SDF-1 ilişkili göç süreçlerini indükler.Böylece, SDF-1'in, BPD'de UC-MSCs'in barınma yeteneği ile birlikte artışı, BPD tedavisinde UC-MSCs'nin teropatik etkilerini güçlü bir şekilde destekler.Dahası, proinflamatuar yanıtı ve proinflamatuar sitokinleri (örneğin TGF beta, INF gama, makrofaj MIF, ve TNF alfa gibi) azaltmak amacıyla UC-MSCs'in immün hücrelerle hücre-hücre etkileşimi aracılığıyla iletişim yeteneği vardır.İnsan doğal bağışıklık sisteminin UC-MSCs tarafından düzenlenmesi; olgunlaşmamış akciğerdeki inflamatuar cevabı azaltan, artmış M2 makrofajlarını, makrofaj polarizasyonunu değiştirmesi sayesinde destekleyen CD54-LFA-1 aracılığıyla hücre-hücre etkileşimleriyle sağlanır.Dahası,

UC-MSCs'in VEGF ve hepatosit büyüme faktörleri (HGFs) üretimi,anjiyogenez ve akciğer olgunlaşmasını arttırma gibi yetenekleri vardır. KOAH, akciğer hiperinflamatuar reaksiyonlarındaki artış, akciğer fonksiyonunu tehlikeye atma ve artan akciğer fibrozu gelişimi ile karakterizedir.UC-MSCs'in KOAH'a tepki için katkı mekanizması inflamatuar düzenlemedir.(Resim 4b) UC-MSCs'in uygulanması peribronkiolar, perivasküler ve alveolar septada bulunan inflamatuar hücrelerin infiltrasyonuyla önlenir ve makrofaj polarizasyonu M2'ye değiştirilir.IL-1Beta, TNF-Alfa ve IL-8'in de dahil olduğu proinflamatuar sitokinlerin anlamlı azalması, UC-MSC uygulanmasını takiben de gözlenmiştir.UC-MSCs'in de dahil olduğu MSCs, epitelyal hücrelerde salgılayıcı lökosit proteaz inhibitörlerinin üretimini, HGF salgılanımı ve KOAH'ta faydalı etkilerinin olduğuna inanılan epidermal büyüme faktörünün (EGF) yoluyla tetiklediği raporlanmıştır.İnflamasyon düzenleme yeteneklerine ek olarak, UC-MSCs bakteriyel büyümenin inhibisyonu ve Psödomonas aeruginosa enfeksiyonu sırasnda antibiyotik direncin hafifletilmesi yoluyla antimikrobiyal etki gösterir.Konak immün yanıtı ve US-MSCs'in antimikrobiyal etkilerinin komibe edilmesi; inflamasyon ve bakteriyel enfeksiyonların KOAH açısından önemli morbidite ve mortalite risk faktörü olduğundan, KOAH alevlenmelerinin tedavi ve önlenmesinde etkili olabilir.Rejeneratif fonksiyonlar açısından UC-MSCs artmış matrix metalloproteinaz-2 seviyeleri ve bunların azalmış endojen inhibitör seviyeleri ile akciğerde anti-fibrozis etkiyi sağlayarak, alveolar epitelyal hücrelerin hareketi ve çoğalmasını hızlandırır.

ARDS'de özellikle COVID-19 ilişkili durumda proinflamatuar sitokinlerin örneğin IL-1Beta, IL-7, IL-8,IL-9,IL-10,bFGF,granülosit koloni stimüle edici faktör (G-CSF), GM-CSF, IFN-Gamma ve TNF Alfa plazma seviyelerinin artışu ile başlar.Bu sitokinlerin plazma konsantrasyonlarındaki bu önemli artış COVID-19 ilişkili ölümlerin en sık sebebi olan sitokin fırtınası gelişimini gösterir.

Fig.4. Adipoz doku tarafından türetilen mezenşimal kök hücreler (AT-MSCs) ve türedikleri dokunun doğası bu hücrelerin iyileştirici uygulamalarda kullanılmasını destekler.

a. Adipoz doku endokrin bir organ olarak kabul edilir, çeşitli fonksiyonları destekler ve regüle eder. İştah, kan akışı, koagülasyon regülasyonu, immün sistem regülasyonu, cinsiyet hormonu ve glikokortikoid metabolizması, enerji üretimi, üreme sisteminin koordinasyonu, vaskülarizasyon kontrolü, anjiyogenez ve deri rejenerasyonu ...

b. Metabolik hastalıklar durumunda , tip 2 diyabet ( Diabetes mellitus [T2DM]) gibi, adipoz dokunun glikoz ve lipit metabolizmasında, iştahın regülasyonunda direkt etkili olduğu için T2DM'in zararlı etkileri AT-MSC'lerin fonksiyonlarını değiştirir ve iyileştirici etkilerini göstermelerini zorlaştırır. Bu yüzden sağlıklı donörlerden alınanların kullanılması daha sağlıklı bir alternatif yaklaşım olacaktır.

c. AT-MSC'ler yaralı yumurtalığın tekal tabakasını mobilize etme ve konak sağlama, tekal hücrelerin rejenerasyonunu ve olgunlaşmasını geliştirme, yaralı yumurtalığın eksozom tarafından aktifleştirilmiş SMAD'lar ile yapısını ve fonksiyonunu arttırma, oksidatif stresi ve otofajı azaltma ve de PI3K/AKT yolakları ile granülosa hücrelerinin proliferasyonunu arttırma özellikleri sayesinde üreme bozukluklarının tedavisinde uygundur. Bu fonksiyonlar AT-MSC'lerin çevreye verdiği özel cevap büyüme faktörleri ile (HGD, TGF-β, IGF-1 ve EGF) regüle edilir.

d. AT-MSC'ler salgıladıkları büyüme faktörlerinin PLL4'ü azaltarak nörovaskülarizasyonu ve anjiyogenezi arttırması, PI3K/AKT yolaklarını aktive ederek anti-apoptozisi arttırması, NADPH oksidaz izoform-1'in tersine regülasyonu ile enflamasyonun regüle edilmesini, NF-κB aktivitesini inhibe ederek immünoregülasyonu arttırma özellikleri sayesinde deri iyileşmesi ve rejenerasyonu için iyi adaylardır. Figür Biorender.com ile oluşturuldu.

UC-MSC'ler ve makrofajlar, monositler ve T hücreleri gibi bağışıklık hücreleri arasında hücreden hücreye etkileşimler ile düzenlenen bağışıklık modülasyonu işlevlerine ek olarak, UC-MSC'ler işlevlerini büyüme faktörleri, sitokinler ve eksozomların sekresyonu gibi parakrin etkilerle uygularlar. (Fig. 4c)

UC-MSC'lerin en ilgili immünomodüler fonksiyonu, indoleamin 2,3- dioksijenaz (IDO), prostaglandin E2 (PGE-2) ve TGF-β üretimi ile hücre döngüsü krizini (ani hücre döngüsü durması) ve T-hücre apoptozislerini indükte ederek efektör T-hücrelerini inhibe etmesi olarak kabul edilir. COVID-19 hastalarında yüksek PGE-2 seviyelerinin; UC-MSC'lerin sonradan yönetimi tarafından enflamatuvar regülasyonun başlatılması, sitokin hormonlarının T- ve B-lefonsitlerinin direkt inhibasyonunu engellemesinde önemli bir faktör olduğu bildirildi.(403) UC-MSC'ler bu inhibasyon etkilerini PGE-2 bağımlı bir mekanizma ile gösterirler (404) UC-MSC'lerin TGF-β1, PGE-2, nitrik oksit (NO)  ve TNF-α gibi tolerojenik aracıları, doğrudan dahil oldukları immünoregülasyon mekanizmalarına sekrete etme yeteneklerinin olduğu bildirildi. UC-MSC'lerden NO salgısının, T-hücrelerinin IFN-indüklenebilir nitrik oksit sentaz (iNOS) yolakları ile desensitize edilmesi ve T-hücrelerinin sonradan T-hücre duyarlılığını NO ile bastıracak MSC'lerin yakınına taşınımı ile ilgili olduğu bildirildi. (405) Virüs kaynaklı akciğer enfeksiyonları genellikle alveolar sıvı temizliğinde ve protein permeabilitesinde hasara yol açar. UC-MSC'lerin yönetimi, alveolar korumayı geliştirir ve COVİD-19'lu hastalarda sıvı temizliğini geri sağlar.

UC-MSC'ler  anjiyogenez , pulmoner kan damarlarının rejenerasyonu ve mikroağlar  (Anjiotensin-1, VEGF,  HGF) ile ilgili oksidatif stresi azaltan ve akciğerlerde fibröz oluşumunu engelleyen büyüme hormonlarını sekrete eder. Bu trofik faktörler mikro ortamın modülasyonu ve pulmoner onarımı teşvik eden, anahtar rol oynayan elemanlar olarak tanımlanmıştır. Ayrıca, UC-MSC'ler zarar görmüş alveolar sıvı temizliğinin geri sağlanmasında  ve hava açıklıklarının in vitro permeabilitesinde BM-MSC'lerden daha etkilidir,  bu da pulmoner pnömoni hastalarının tedavisinde UC-MSC kullanımını destekler. (406) Pulmoner rejenerasyon bağlamında, UC-MSC'lerin  HGF sekresyonu ile PI3K/AKT/mTOR yolaklarını aktive ederek apoptozis ve pulmoner dokuda fibröz oluşumunu inhibe ettiği görülmüştür. HGF aynı zamanda alveolar epitel-mezenşimal doku arasındaki geçişi engelleyen inhibe edici bir uyaran olarak da rol oynar. (407,408) Ayrıca, UC-MSC'ler kollajen degredesyonu için gelişmiş matrix-metallopeptidaz-9 ekspresyonu sağlayarak fibröz oluşum işlemini tersine çevirebilir ve Toll-benzeri reseptör-4 sinyal yolakları ile alveolar rejenerasyonunu kolaylaştırabilir. (409) UC-MSC'lerin CD4+T-hücreleri ile HGF indüksiyonu aracılığıyla iletişim kurdukları, sadece Th17 hücrelerine kendine has özelliklerini inhibe ettikleri değil, IL-17 ve IL-22'nin sekresyonunu azaltıp kendine has özelliklerini regüle edici T-hücrelerine çevirdiği görülmüştür (410,411)

 

 

 

 

 

 

 

 

Fig. 5 Umblikal kord'dan (Göbek bağı kordonu) türeyen mezenşimal kök hücreler (UC-MSCs) pulmoner hastalıkların tedavisinde kullanılmak için iyi adaylardır.

a. Akciğerde olgunlaşmama ve fibröz oluşumu bronkopulmoner displazi hastalarındaki büyük problemlerdendir ve SDF-1 seviyelerinin artmasına, fibröz oluşmasına, enflamatuvar cevabın indüksiyonuna, alveolarizasyonun zararına yol açar. UC-MSC'ler; olgunlaşmamış akciğerden SDF-1 ve CXCR4 iletişimi ile sürekli salınan, kimyasal çekici SDF-1 ile hasarlı akciğere çekilir. Ayrıca, UC-MSC'ler bir hücre-hücre etkileşimli mekanizma ile proenflamatuvar sitokinlerin (TGF-β, INF-γ, makrofaj MIF, ve TNF-α) seviyesini düşürür. UC-MSC'lerin VEGF üretimi ve sekrete etme yeteneği, gelişmiş anjiyogenez yoluyla olgunlaşmamış akciğerin rejenerasyonunu da içerir.

b. Kronik obstrüktif pulmoner hastalığın (KOAH) şiddetlenmesinde, UC-MSC'ler IL-8 ve TNF-α seviyelerini azaltarak çevredeki uyaranlara cevap verir, bu da enflamatuvar cevabın inhibasyonuna ancak alveollerin korunmasında, sıvı temizliğinde, oksidatif stresin ve akciğerde fibröz oluşmasının azaltımında rol alan büyüme faktörlerinin (HGF, TGF-β, IGF-1 ve eksozomlar gibi) sekresyonunu arttırır.

c. Benzer bir şekilde, UC-MSC'ler COVİD-19'da oluşan "sitokin fırtınalarını"nın oluşumunu CD34+ T-hücresinin Th17 hücrelerine farklılaşmasının inhibasyonu ve regüle edici T-hücre sayısında artışa yol açması ile önler. Ayrıca, UC-MSC'lerin LL-3717 ve lipokalin sekresyonu ile antibakteriyel aktivitesi vardır. Figür Biorender.com ile oluşturuldu.

 

Ayrıca, UC-MSC'ler makrofaj polarizasyon işleminin kontrolünü ele alarak M2 makrofajların sayısını arttırma, M1 makrofajların sayısını ise azaltma yeteneğine sahip oldu. (412)

UC-MSC'lerin pulmoner hastalıklar ve pnömoni tedavisinde çeşitli potansiyel mekanizmaları vardır. Bunlar immün hücre fonksiyonlarının regülasyonu, alveolar sıvı temizliği ve protein permeabilitesini geliştirmek, endoplazmik retikulum stresini modüle etmek ve pulmoner fibröz oluşumunu azaltmak. Bu tartışmalar yüzünden, UC-MSC'ler pulmoner hastalıkların tedavisinde hem pediatrik hem de yetişkin hastalar için uygun adaylar olarak önerilmektedir.

 

ENDOKRİNOLOJİK HASTALIKLAR, ÜREME SİSTEMİ HASTALIKLARI VE CİLT YANIKLARININ TEDAVİSİNDE AT-MSC'LERİN ÖNERİLEN MEKANİZMALARI 

 

İnsan AT'si (Adipoz doku) ilk başlarda enerji depolaması için bir pasif rezervuar daha sonra da cinsiyet hormonu metabolizması için önemli bir alan, endokrin faktörlerin (adipsin ve leptin gibi) üretimi ve bioaktif peptidler olan adipokinlerin sekresyon kaynağı olarak görülmüştür. (413) Şuanda açıkça görülüyor ki AT; karışık, metabolik ve endokrin organ olarak oldukça aktif, çok sayıda farklı biyolojik özelliği yönetmektedir. (414) (Fig. 5a) Adipositlere ek olarak, AT hematopoietik türetilmiş progenitor (öncül) hücreler, bağ doku, sinir doku, stromal (mezenkimal) hücreler, endotelyal hücreler, MSC'ler ve perisitler içerir.

AT-MSCs'ler ve perisitler kendi perivasküler lokasyonlarından vücut boyunca yenilenme ve doku rejenerasyonuna yardımcı olmak için ayrılırlar. AT'nin enerji depolanması ve metabolizmada direkt etkili olduğu gibi AT-MSCs'ler de bu yolaklara bağlı büyüme faktörleri ile regüle edilir. Özellikle interlökin-6 (IL-6), IL-33 ve leptin, insülin duyarlılığını arttırarak ve AT'ye bağlı homeostasisi sağlayarak metabolik aktivitelerin bakımını regüle eder. Buna rağmen, obezite ve diyabet gelişiminde, omental ve subkutan AT düşük bir enflamasyonu korur. Bu da glukoz metabolizmasına zarar verir ve insülin direnci gelişiminde potansiyel katkısı olabilir. (415) Normal AT içinde, AT-MSCs'lerde ve olgun adipositlerde bulunan leptin ve tiroid büyüme faktörü beta-1 (TGF-β1) tarafından direkt regüle edilen Pre-B-hücre lösemi homeobox (Pbx) regülasyon proteini-1 (PREP1), koruyucu özellikte ve AT homeostasisinin bakımıyla ilişkilidir. Ancak, diyabetik koşullar altında, leptin ekspresyonu ile TGF-β1 sekresyonu arasındaki denge bozulur bu da AT-MSC metabolik aktivitesinde ve proliferasyonunda, differansiyonunda, ve adiposit olgunlaşmasında hataya yol açar. Bu yüzden diyabetik koşulların tedavisinde otolog AT-MSCs'lerin kullanımı uygun değildir, çünkü AT-MSCs'lerin fonksiyonları diyabetik koşullar tarafından doğrudan değiştirilmiştir bu da hücre-bazlı tedavide verimliliklerini düşürür. (Fig. 5b) Preklinik çalışmalar ve klinik deneyler MSC'lerin genel, AT-MSCs'lerin ise özellikle POF yönetimindeki iyileştirici etkilerinin yumurtalıklar üzerinde verim arttırıcı ve gelişmiş rejenerasyon etkisini öne serdi.

Bu etkilerin altında yatan moleküler ve hücresel mekanizmaları anlamak POF için uygun MSC tabanlı terapilerin gelişiminde ilk adımdır. MSC'lerin terapötik etkilerini gösterdikleri mekanizmalardan biri, “homing” olarak bilinen bir süreç olan yaralanma bölgelerine göç etme yetenekleridir. Çalışmalar farklı kaynaklardan gelen MSClerin yaralanmış ovaryumun farklı kompartmanlarına göç edebilme yetenekleri olduğunu gösterdi. Mesela IV yoluyla uygulanan BM-MSC’ler çoğunlukla yumurtalık hilusuna ve medullaya416 göç etti ama medullada önemli miktarda UC-MSC bulundu.417 İlginç bir şekilde AT-MSC’ler foliküllerde değil  foliküler büyümeyi ve takel tabakaların yenilenmesini teşvik etmek için destekleyici olarak hareket ettikleri yer olan ovaryumun teka tabakalarına yerleşmiş bulundu.418 Başka bir yerde ele alındığı üzre tekal tabakaların yapısı ve işlevi doğurganlık üzerinde büyük bir etkisi vardır.419 Kısaca tekal tabaka 2 belirgin parçadan meydana gelir; endokrin hücrelerini içeren teka interna, dışı lifli tabaka olan teka eksterna. Tekal tabaka sadece endokrin kaynakl hücreler değil, aynı zamanda vasküler ve immün kaynaklı hücreleri de içerir. Tekal tabaka sadece endokrin kaynaklı hücreleri değil, aynı zamanda işlevleri foliküllerin yapısal bütünlüğünü korumak olan, besinleri yumurtalığın iç bölmesine taşıyan ve androjenler (testosterone ve dihidrotestoster-one) ve büyüme faktörleri (morfojenik proteinler, örneğin, BMP’ler ve TGF-β) gibi önemli üreme hormonları üreten morfovasküler ve immün kaynaklı hücreleri de içerir. AT-MSC'ler bir endokrin organdan geldiği için sinyalleri algılama ve tekal katmanına göç etme yeteneği beklenir. Ek olarak, AT-MSC’lerin secretome analizi, hücre poliferasyonunu uyararak ve vasküler endotelyal homeostazın önemli bir düzenleyicisi olan SIRT1/FOXO1 yolağının aktivasyonu yoluyla oositlerin yaşlanma sürecini azaltarak hasarlı yumurtalıkların yapısını ve işlevinibn regülasyonunda doğrudan yer alan HGF, TBG-β, VEGF, insulin benzeri büyüme faktörü-1 (IGF-1) ve EGF dahil olmak üzere geniş çapta büyüme faktörleri gösterdi. POF patolojisinde, otofaji ve bununla ilişkili oksidatif stres, hastanın yaşamı boyunca POF gelişimine katkıda bulunur. Son zamanlarda, AT-MSC’lerin oksidatif stress ve inflamasyonu azaltarak AT-MSC’lerin fare yumurtalıklarının yapısını ve işlevini iyileştirebildiğini gösterdi ki bu POF tedavisinde AT-MSC’lerin mekanizmasını destekleyen temel verileri sağladı. Birçok çalışma, AT-MSC’lerin PI3K/AKT yolağı aracılığıyla yumurtalık granüloza hücrelerinin çoğalmasını düzenleyen biyolojik olarak aktif EV’ler salgılamasının yumurtalık fonksiyounun artmasıyla sonuçlandığını göstermiştir. Yumurtalık hücresinin proliferasyonunun doğrudan düzenlenmesi bu hücrelerin bu durumunu modüle eder, bu da yumurtalık rezervini geri yükler. MSC'lerin etkinliğini destekleyen diğer mekanizmalar, farklı kaynaklardan elde edilen MSC'lerin terapötik potansiyelini doğrulayarak dikkatlice gözden geçirilmiştir426 (Fig. 5c).

   Son on yılda, kronik cilt yaralarının ve cilt rejenerasyonunun tedavisinde AT-MSC'lerin kullanıldığı klinik denemelerin sayısı, cilt iyileşme süreçlerinin iyileştirilmesini, yara izi oluşumunun azaltılmasını ve cilt yapısının ve kalitesinin gelişmelerini destekleyen verilerle katlanarak artmıştır. Farklılaşma yeteneği, neovaskülarizasyon, anti-apoptoz ve immünolojik regülasyon dahil olmak üzere AT-MSC'lerin kökeni ile doğrudan bağlantılı birkaç mekanizma vardır. AT, deri katmanlarının hemen altında yer alan bağ ve destekleyici bir dokudur. AT-MSC’ler adipositlere, endotel hücrelerine, epitel hücrelerine ve kas hücrelerine farklılaşma konusunda güçlü bir yeteneğe sahiptir. AT-MSC'lerin adipojenik farklılaşması, MSC özelliklerini tanımlayan üç mezoderm kökünden biridir ve AT-MSC'ler, BM- ve UC-MSC'lere göre bu yeteneği barındıran en iyi MSC tipi olması muhtemeldir. Son raporlar, AT-MSC'lerin, endotel progenitör hücrelerinin VEGF-PLCγ-ERK1/ERK2 yolağının aracılık ettiği endotelyal hücrelere alınması ve farklılaşması yoluyla diyabetik yara dokusunun kapanmasını hızlandırdığını ayrıntılı olarak anlattı. Yaralanma üzerine, inflamasyonu ve aşırı kan kaybını önlemek için deri mümkün olduğunca çabuk iyileştirilmelidir.

Preklinik çalışmalar ve klinik deneyler, genel olarak MSC'lerin ve özellikle POF yönetiminde AT-MSC'lerin terapötik etkilerini, yumurtalıkların nispeten yüksek etkinliği ve gelişmiş rejenerasyonu ile ortaya çıkarmıştır. Bu etkilerin altında yatan moleküler ve hücresel mekanizmaları anlamak POF için uygun MSC tabanlı terapilerin gelişiminde ilk adımdır. MSC'lerin terapötik etkilerini gösterdikleri mekanizmalardan biri, “homing” olarak bilinen bir süreç olan yaralanma bölgelerine göç etme yetenekleridir. Çalışmalar farklı kaynaklardan gelen MSClerin yaralanmış ovaryumun farklı kompartmanlarına göç edebilme yetenekleri olduğunu gösterdi. Mesela IV yoluyla uygulanan BM-MSC’ler çoğunlukla yumurtalık hilusuna ve medullaya416 göç etti ama medullada önemli miktarda UC-MSC bulundu.417 İlginç bir şekilde AT-MSC’ler foliküllerde değil  foliküler büyümeyi ve takel tabakaların yenilenmesini teşvik etmek için destekleyici olarak hareket ettikleri yer olan ovaryumun teka tabakalarına yerleşmiş bulundu.418 Başka bir yerde ele alındığı üzre tekal tabakaların yapısı ve işlevi doğurganlık üzerinde büyük bir etkisi vardır.419 Kısaca tekal tabaka 2 belirgin parçadan meydana gelir; endokrin hücrelerini içeren teka interna, dışı lifli tabaka olan teka eksterna. Tekal tabaka sadece endokrin kaynakl hücreler değil, aynı zamanda vasküler ve immün kaynaklı hücreleri de içerir. Tekal tabaka sadece endokrin kaynaklı hücreleri değil, aynı zamanda işlevleri foliküllerin yapısal bütünlüğünü korumak olan, besinleri yumurtalığın iç bölmesine taşıyan ve androjenler (testosterone ve dihidrotestoster-one) ve büyüme faktörleri (morfojenik proteinler, örneğin, BMP’ler ve TGF-β)420 gibi önemli üreme hormonları üreten morfovasküler ve immün kaynaklı hücreleri de içerir. AT-MSC'ler bir endokrin organdan geldiği için sinyalleri algılama ve tekal katmanına göç etme yeteneği beklenir. Ek olarak, AT-MSC’lerin secretome analizi, hücre poliferasyonunu uyararak ve vasküler endotelyal homeostazın önemli bir düzenleyicisi olan SIRT1/FOXO1 yolağının aktivasyonu yoluyla oositlerin yaşlanma sürecini azaltarak hasarlı yumurtalıkların yapısını ve işlevinin regülasyonunda doğrudan yer alan HGF, TBG-β, VEGF, insulin benzeri büyüme faktörü-1 (IGF-1) ve EGF421 dahil olmak üzere geniş çapta büyüme faktörleri gösterdi. .422,423  POF patolojisinde, otofaji ve bununla ilişkili oksidatif stres, hastanın yaşamı boyunca POF gelişimine katkıda bulunur. Son zamanlarda, AT-MSC’lerin oksidatif stress ve inflamasyonu azaltarak AT-MSC’lerin fare yumurtalıklarının yapısını ve işlevini iyileştirebildiğini gösterdi ki bu POF tedavisinde AT-MSC’lerin mekanizmasını destekleyen temel verileri sağladı.424 Birçok çalışma, AT-MSC’lerin PI3K/AKT yolağı aracılığıyla yumurtalık granüloza hücrelerinin çoğalmasını düzenleyen biyolojik olarak aktif EV’ler salgılamasının yumurtalık fonksiyounun artmasıyla sonuçlandığını göstermiştir.425 Yumurtalık hücresinin proliferasyonunun doğrudan düzenlenmesi bu hücrelerin bu durumunu modüle eder, bu da yumurtalık rezervini geri yükler.426 MSC'lerin etkinliğini destekleyen diğer mekanizmalar, farklı kaynaklardan elde edilen MSC'lerin terapötik potansiyelini doğrulayarak dikkatlice gözden geçirilmiştir426 (Fig. 5c).

   Son on yılda, kronik cilt yaralarının ve cilt rejenerasyonunun tedavisinde AT-MSC'lerin kullanıldığı klinik denemelerin sayısı, cilt iyileşme süreçlerinin iyileştirilmesini, yara izi oluşumunun azaltılmasını ve cilt yapısının ve kalitesinin gelişmelerini destekleyen verilerle katlanarak artmıştır. Farklılaşma yeteneği, neovaskülarizasyon, anti-apoptoz ve immünolojik regülasyon dahil olmak üzere AT-MSC'lerin kökeni ile doğrudan bağlantılı birkaç mekanizma vardır. AT, deri katmanlarının hemen altında yer alan bağ ve destekleyici bir dokudur. AT-MSC’ler adipositlere, endotel hücrelerine,427  epitel hücrelerine428 ve kas hücrelerine farklılaşma konusunda güçlü bir yeteneğe sahiptir.429  AT-MSC'lerin adipojenik farklılaşması, MSC özelliklerini tanımlayan üç mezoderm kökünden biridir ve AT-MSC'ler, BM- ve UC-MSC'lere göre bu yeteneği barındıran en iyi MSC tipi olması muhtemeldir. Son raporlar, AT-MSC'lerin, endotel progenitör hücrelerinin VEGF-PLCγ-ERK1/ERK2 yolağının aracılık ettiği endotelyal hücrelere alınması ve farklılaşması yoluyla diyabetik yara dokusunun kapanmasını hızlandırdığını ayrıntılı olarak anlattı.430 Yaralanma üzerine, inflamasyonu ve aşırı kan kaybını önlemek için deri mümkün olduğunca çabuk iyileştirilmelidir. Onarım süreci, farklı örtüşen aşamalar yoluyla gerçekleşir ve endotel hücreleri, keratinosit proliferasyonu, kök hücre farklılaşması ve cilt homeostazının restorasyonu dahil olmak üzere çeşitli hücre tipleri ve süreçleri içerir.431 Bu nedenle, AT-MSC'lerin farklılaşma yeteneği, cilt yaralarının yenilenmesi ve iyileşme süreçleri üzerindeki terapötik etkilerinde kritik bir rol oynar.  AT-MSC'ler, parakrin faktörleri olarak hizmet eden eksozomların üretimi yoluyla yara iyileşmesini hızlandırır. AT-MSC'lerin, miR-19b yoluyla SOX9 ekspresyonunu yukarı regüle eden ve insan derisinin fibroblast proliferasyonunu, göçünü ve istilasını hızlandıran lncRNA H19 eksozom ekspresyonlarını artırarak cilt yarası yaralanma uyaranlarına yanıt verdiği bildirildi.432  Ek olarak, AT-MSC'lerin aşılanması, yara yatağı kan akışını ve epitelizasyon işlemlerini desteklendi.433  Anti-apoptoz, AT-MSC tabanlı tedavide kritik bir rol oynar, çünkü yaralanmadan sonraki 4 gün içinde mikrovasküler bir tedarik ağı kurulmadığında, adipositler apoptoza uğrar ve dejenere olur. AT-MSC'lerin eksojen kaynakları, IGF-1 yoluyla anti-apoptoza ve PI3K sinyal yollarının aktivasyonunu tetikleyerek eksozom salgılanmasına aracılık eder.434  AT-MSC'lerin terapötik potansiyelini destekleyen başka bir mekanizma, tümör nekroz faktörü (TNF) ve interferon-y (IFN-y) gibi proinflamatuar faktörlerin azalmasına neden olan ve anti-inflamatuar faktörler IL-10 ve IL-4 üretimini artıran anti-inflamatuar işlevidir. Bir yara ortamına yanıt olarak AT-MSC'lerden alınan eksozomların, yara NADPH oksidaz izoformu 1 (NOX1), NADPH oksidaz izoformu 4 (NOX4), IL-1β, IL-6 ve TNF-α ifadesini aşağı regüle eden yüksek düzeyde Nrf2 içerdiği bulundu. AT-MSC'lerin anti-inflamatuar işlevleri ayrıca, kısmen PD-L1/PD-1 ve Gal-9/TIM-3 yolakları ile T hücrelerinde  NF-κB aktivasyonunun inhibisyonu yoluyla immünomodülatör  yetenekleriyle düzenlenir bu da yara iyileşmesinin hızlandırılması için yeni bir  oluşturur435 (Fig. 5d).

    Bu nedenle insan vücudunda endokrin bir organ olarak AT ve ,AT-MSC’ler dahil olmak üzere, türevi kök hücreleri, üreme bozuklukları ve cilt hastalıklarının tedavisinde büyük potansiyel göstermiştir. Bu potansiyelleri, doku homeostazı, anjiyogenez, anti-apoptoz ve inflamatuar yanıtların düzenlenmesinde AT-MSC'lerin doğası ile doğrudan ilişkili mekanizmalar tarafından desteklenir.

MSC-TABANLI TERAPİLER İÇİN MEVCUT ZORLUKLAR

Geçtiğimiz on yıllar boyunca, MSC tabanlı araştırma ve terapi, bağışıklık önleme, hasat için çeşitli doku kaynakları, izolasyon kolaylığı, hızlı genişleme ve “hazır” ürünler olarak kriyoprezervasyon gibi avantajları nedeniyle muazzam ilerlemeler kaydetti. Bununla birlikte, MSC tabanlı tedavinin güvenlik profilini ve etkinliğini daha da artırmak için birkaç önemli zorluğun ele alınması gerekmektedir. Bize göre, MSC tabanlı tedavinin en önemli zorluğu, bu hücrelerin uygulama sonrası kaderi, özellikle de bazı hastalıkların tedavisinde allojenik hücrelerin uzun süreli hayatta kalmasıdır. Bildirilen veriler, MSC'lerin çoğunun akciğerde tutulduğunu ve hızla dolaşımdan ayrıldığını doğrulasa da, MSC'nin neden olduğu doğuştan gelen bağışıklık saldırısı ile ilişkili olduğu kanıtlanan infüzyon sonrası(ani kan aracılı inflamatuar reaksiyon olarak adlandırılan) emboli olaylarının ortaya çıkmasına dikkat çekildi.436  İlgili diğer bir zorluk, hedeflenen dokuda başarılı bir şekilde arama yapılması hastalara uzun vadeli faydalar sağlayabileceğinden, aşılanmış hücrelerin hedef arama yeteneğidir. MSC tabanlı tedaviyle ilgili diğer endişeler, hastalara infüze edilen ölü hücrelerin sayısıdır. İlginç bir çalışma, tek başına ölü MSC'lerin, fosfatidilserin salarak, canlı MSC'lerle aynı immünomodülatör özelliği sergilediğini bildirdi.437  Bu ilginç bir gözlemdir, çünkü hücre bazlı üründe her zaman belirli sayıda ölü hücre bulunur ve bunların hastanın sağlığı üzerindeki etkileriyle ilgili endişeler her zaman gündeme gelir. Son olarak, bu derlemede sunulan hipotez, aynı zamanda, gelecekteki çalışmalar için şu soruyu cevaplamak için önerilen, alanın büyük bir zorluğudur: "MSC kaynaklarının alt uygulamaları üzerindeki etkisi nedir?".

Tablo 6   Pulmoner ve kardiyovasküler hastalıkların tedavisinde farklı kaynaklardan alınan MSC’lerin verimliliğini karşılaştıran klinik çalışmalar
Çalışma ismi	Tarih	Hastalık	Yapılan Müdahale			Tedavi Sonucu	Verimli hücre kaynağı
			Kaynak	Doz	Enjeksiyon şekli
İskemik kardiyomiyopati tedavisinde transendokardiyal mezenkimal kök hücreler ve mononükleer kemik iliği hücreleri: TAC-HFT randomize çalışma (NCT007680)	2014	İskemik Kalp Hastalığı	BM-MSC’ler / Otolog mononükleer kemik iliği hücreleri (aBMNC’ler)	2 x 108 hücre	Transendokardiyal (TE) enjeksiyon	BM-MSC ve aBMNC’lerin TE enjeksiyonu, kronik kardiyomiyopati ve sol ventrikül fonksiyon bozukluğu hastaları için güvenli gözüküyor.	İki yaklaşım arasında anlamlı bir farklılık bulunamadı.
İskemik olmayan dilate kardiyomiyopati için allogenik ve otolog mezenkimal kök hücrelerin randomize karşılaştırılması: POSEIDON-DCM Çalışması (NCT01392625)	2017	İskemik olmayan dilate kardiyomiyopati (NIDCM)	Otolog BM-MSC’ler / Allogenik BM-MSC’ler	1x108 hücre	Transendokardiyal (TE) enjeksiyon	Sonuçlar NIDCM hastalarının tedavisinde BM-MSC’lerin kullanımının güvenlilik profilini desteklemektedir.	Allogenik BM-MSC’ler
Kronik iskemik kardiyomiyopatide göbek bağı mezenkimal stromal hücrelerinin intramiyokardiyal transplantasyonu: Kontrollü randomize bir klinik çalışma (HUC-HEART çalışması) (NCT02323477)	2020	Miyokard infarktüsü	Allogenik UC-MSC’ler / mononükleer kemik iliği hücreleri (aBMNC’ler)	2 x 107 UC-MSC 20-25 x 107 aBMNC	İntramiyokardiyal enjeksiyon	Kronik iskemik kardiyomiyopatide UC-MSC’lerin intramiyokardiyal enjeksiyonunu haklı çıkaracak anlamlı sonuçlar elde edilmiştir.	UC-MSC’ler
Kronik obstruktif akciğer hastalığında kemik iliği ve mezenkimal stromal hücrelerin otolog aşılanması : Faz 1 randomize klinik çalışma	2021	Kronik obstruktif akciğer hastalığı	Otolog kemik iliği mononükleer hücreleri (aBMNC’ler) / BMNC’lerin ve AT-MSC’lerin ko-infüzyonu	1 x 108 hücre	İntravenöz	Güvenlilik: Yan etki görülmedi. Etkililik: -BMMC grubunda bir saniyedeki zorlu ekspiratuvar hacimde (FEV1) ve karbonmonoksit difüzyon kapasitesinde (DLCO) artış görüldü. -Koinfüzyon grubunda DLCO’da ve gaz değişiminde düzelme, buna ek olarak yaşam kalitesinde artış görüldü.	İki yaklaşım arasında anlamlı bir farklılık görülmedi.

ŞU ANKİ HİPOTEZİN KISITLAMALARI

Bu derlemede öne sürülen hipotez; (1)yayınlanmış klinik girişimler sonucunda iyileşmiş hasta sayısına, (2) beyin hastalıklarının, akciğer hastalıklarının ve endokrinolojik hastalıkların tedavisinde görev almış yazarların kanıtlanabilir deneyimlerine, (3) ve her bir MSC sınıfının downstream uygulamalarda potansiyelini en iyi gösterebildiği mekanizmalara dayanarak yapılmıştır. Kapsamlı bir hipotez kurulabilmesi için önce MSC’lerin kaynağı ve downstream klinik uygulamaları arasında bir bağlantı kurmak gerektiğinden yazarlar bu derlemede kullanılan yaklaşımın belli bir miktar araştırma yanlılığı içerdiğini kabul etmektedir. Ancak, geçmişte farklı kaynaklardan elde edilen MSC’lerin aynı hastalığı tedavi etmede etkililiğini araştıran sınırlı sayıda çalışma, hipotezimizi kanıtlamak üzere yaptığımız analizin gücünü azaltmıştır. MSC temelli tedaviler hala erken aşamalarında olmakla beraber, tartışmalar ve anlaşmazlıklar konuyu çevrelemeye devam etmektedir. Bu anlaşmazlıklardan birkaçı; (1) MSC’lerin ismi (mezenkimal stromal hücreler, ya da tıbbi işaretçi hücreler), (2) tüm hastalıkların tedavisinde kullanılacak tek bir “sihirli kök hücre” tipinin varlığı, (3) büyük ölçekte yapılan klinik çalışmalardan alınan çelişkili sonuçlar ve (4) resmi olmayan, onaylanmamış kök hücre terapilerinden ve kliniklerinden doğan güvenlik sorunlarıdır. Bundan dolayı, hipotezimizi öne sürmemizin şu andaki amacı gelecekteki araştırmacıları ve klinisyenleri, hipotezimizi kanıtlamak veya yanlışlamak yönünde teşvik etmektir. Bu sayede gelecekteki araştırmacılar MSC temelli çalışmaların kullanımını mutlak çalışma sonuçlarına dayanarak destekleyebilir ve “tüm hastalıkların tedavisi için tek bir hücre tipi” varlığı konusunu netleştirebilir.

 

Çalışmanın kısıtlamalarından bir diğeri de, bu çalışmada da tartışıldığı üzere, MSC temelli rejeneratif tıp alanındaki bilginin kapsamıdır. İlk olarak, yukarıda bahsedilen ve tedavisinde MSC temelli terapi sıkça kullanılan hastalıklar dört ana kategoriye indirgenmiştir. Bu kategoriler: sinirsel, pulmoner, kardiyovasküler ve endokrinolojik hastalıklardır. Aslında bu çalışmada tartışılmayan ve hipotezimize dahil edilmeyen bazı hastalıklar da (ör. karaciğer sirozu, kemik yenilenmesi, plastik cerrahi, otoimmun hastalıklar vs.) MSC tedavisinden büyük yarar elde etmektedir. Son günlerde yayınlanan geniş kapsamlı bir derleme ile beraber, MSC’lerin sekretom profili ve bu profillerin klinik şartlarda potansiyel uygulamaları da yeni bir faktör olarak alana dahil olmuştur. Günümüze dek, MSC’lerin iyileştirici potansiyelinin; büyüme faktörleri, sitokinler, kemokinler ve eksozomlar gibi bazı sekretomlar  tarafından güçlü bir şekilde etkilendiğine inanılırdı. Fakat, bu derleme bir bütün olarak MSC’lerin işlevi ve yeterliliği üzerine odaklandığından, MSC’lerin sekretom profili konusu tam anlamıyla bu çalışmaya dahil edilmemiştir. Gerçekte yazarlar, MSC’lerden sentezlenecek eksozom gibi bileşenlerin hastalıkların tedavisinde kullanımını desteklemektedir. Bu tür bir yaklaşım, belli şartlar altındaki MSC’lerin sekretom profillerini sıkı bir şekilde kontrol etmeye dayanacak protokollerin geliştirilmesine, bu protokoller de MSC’lerin köken aldıkları yerin önemsizleşmesine yol açabilir; bu sayede MSC kullanımı bir sonraki seviyeye çıkarılabilir. Son olarak MSC temelli tedavilerin iyileştirici yönlerini arttırma potansiyeline sahip “priming” işlemi gibi bazı yaklaşımlar, bu derlemede tartışılmamıştır. MSC’ler üzerinde “priming” yapma fikri MSC’lerin kendi davranışları baz alınarak ortaya atılmıştır. Ortamdan gelen uyaranları “hatırlama” özelliğine sahip olan MSC’ler bu özellikleri bakımından immun sistem hücrelerine benzerler. Bu nedenle MSC’leri çeşitli koşullara maruz bırakmak(hipoksi, ortam matriksi, 3D ortam, hormonlar ve inflamatuar sitokinler gibi) in vitro şartlardaki MSC’lerde hafıza mekanizmasını tetikleyebilir, bu sayede bu hücreler in vivo aktivasyona ihtiyaç duymaksızın tedavi amaçlı kullanılmaya hazır hale gelmiş olurlar.

Şekil 6    Tüm MSC türleri güvenlilik ve etkililik profilleri açısından bir miktar benzeşmekte, dokudan alınan mezenkimal kök hücrelerin(MSC’lerin) nereden alındığı, tedavi potansiyellerini önemli derecede etkilemektedir. Önemli miktarda veri analizi ve sistematik analiz güvenlilik ve potansiyel etkililik açısından farklı kaynaklardan elde edilmiş MSC’lerin benzeştiğini işaret etse de, MSC’lerin downstream tedavi edici etkilerini arttırmak için dokudaki kaynaklarını da göz önünde bulunduran özelleşmiş tedaviler büyük öneme sahiptir. Kemik iliği kökenli MSC’ler(BM-MSC’ler) beyin ve omurilik yaralanmaları için iyi bir adayken, yağ dokusu kaynaklı MSC’ler(AT-MSC’ler) cilt yenilenmesi ve üreme ile alakalı bozuklukların tedavisine uygundur. Buna ek olarak göbek bağı kökenli MSC’ler(UC-MSC’ler) akciğer hastalıklarının ve akut solunum sıkıntısı sendromunun(ARDS) tedavisi için bir alternatif olabilir. Şeklin oluşturulmasında BioRender.com kullanılmıştır.

 

SONUÇ

Klinik çalışma ortamındaki kendi deneyimimize dayanarak ve hücresel ve moleküler bir bakış açısından bakıldığında; AD-, BM- ve UC- MSC’ler, pek çok hastalık çeşidinde hem tedavideki verimlilikleri hem de fonksiyonları bakımından farklılık göstermektedir. Bu makalede, sinirsel hastalıklar, endokrin bozukluklar, üreme bozuklukları, cilt yenilenmesi, bronkopulmoner displazi ve kardiyovasküler hastalıklar ile ilgili en son yayınlanmış klinik çalışmalardan veriler toplanmıştır. Hem bu konuda yayınlanmış yüksek sayıda sistematik analiz hem de bu derlemede sunulmuş olan sonuçlar, farklı kaynaklardan alınmış MSC’lerin hastalıkların tedavisinde kullanımına dair farklı bir bakış açısı sağlamaktadır. Rejeneratif tıp alanının ve MSC temelli tedavinin, aktif bir şekilde tartışılmaktan büyük yarar sağlayacağına ve bu sayede MSC alanındaki bilgimizin önemli derece artacağına inancımız tamdır. Bu derlemede bahsi geçen ve doğru olduğu kabul edilen mekanizmaya dayanarak, birkaç temel mekanik sorun ve problemin gelecekte çözümlenmesi gerektiğine inanmaktayız:

1. Tasdiklenmiş ve gösterilmiş olan etki mekanizması, MSC’lerin downstream uygulamalarında doku kökenlerinin önemli bir rolü olduğunu göstermektedir.
2. Buna göre belli hücre kaynaklarından üretilecek MSC’lerin de orijinal doku kaynağına özgü ya da bu kaynaklarda daha etkin olan belli işlevlere sahip olması gerekli mi?
3. Moleküler işleyişin MSC’lerden belli faktörlerin salınmasına dayanıyor olduğu hipotezine göre, farklı kaynaklara sahip MSC’lerin nasıl aynı hastalığa sahip bireylerde benzer şekilde fonksiyon gösterebildiğini anlamak için yara ortamına özel uyaranları tanımlamanın gerekliliği. Ve belli bir kaynaktan elde edilen MSC’lerin diğer kaynaklardan elde edilen eşdeğerlerine kıyasla daha güçlü etkilere sahip olup olmadığı.
4. Genetik materyal üzerinde oynama yapmak suretiyle, tüm hastalıkların tedavisinde kullanılabilecek fonksiyon bakımından eşdeğer “evrensel” MSC’ler oluşturulmalı mı?
5. Perinatal veya yetişkin dokularından köken alacak yeni MSC kaynakları vücudumuzdaki belli hücrelerin doğal mekanizmalarını daha iyi bir şekilde uyarabilir, ve bu sayede MSC temelli tedaviler için daha iyi bir yol oluşturulabilir mi?
6. Belli hastalıkları tedavi etmek için MSC’leri kaynaklarından, o tedaviye daha uygun klinik fenotipe sahip başka bir kaynağa aktarırken etkilerini değiştirmeye ya da aktive etmeye yarayacak bir “priming” protokolü. Bu fikir, her MSC tipinin belirli downstream uygulamalarda daha yararlı olduğuna dair olan önerimizle alakalıdır. Ayrıca böyle bir “hazırlama-astarlama” protokolü belli MSC türlerinin biyolojik açıdan kullanılabilirliğini de geliştirmemizi sağlayabilir.

 

Klinik bakış açımıza göre bu derlemede esas önerilen şey; Uygulama yaparken MSC’leri kaynaklarını göz ardı ederek kullanmayı bırakmak, bunun yerine MSC kaynaklarını hücrelerin kullanılacağı yerlere göre eşleştirmek ve tüm hastalıkların tedavisinde tek bir kök hücre tipi kullanmak yerine hastalıklara spesifik hücre kaynakları kullanmaktır.Farklı kaynaklara sahip MSC’ler, aynı hastalığın tedavisinde etkinliklerini bir miktar koruyor olsa da, hastalığa spesifik özel kaynaklardan alınacak MSC’lerin transplantasyonu konusu daha derin bir şekilde araştırılmalıdır ve çok merkezli, rastgele, plasebo-kontrollü faz 2 ve faz 3 klinik çalışmalar ile yeni protokoller belirlenmelidir.

 

VERİLERİN ULAŞILABİLİRLİĞİ

Analiz edilen ya da üretilen verilerin tamamına bu makaleden ulaşılabilir.

 

TEŞEKKÜRLER

Yazarlar Vingroup Scientific and Clinical Application Fund’a(Bağış no: PRO. 19.47) destekleri için teşekkür eder. Tüm tablolar Biorender.com üzerinden oluşturulmuştur. Bu çalışma Vingroup Scientific Research and Clinical Application Fund tarafından desteklenmiştir.

 

YAZAR KATKILARI

D.M.H.: fikir ve tasarım, taslak yazımı, idari destek, verinin analizi ve yorumlanması ve son taslağın onaylanması. P.T.P.: taslak yazımı(BM- ve UC-MSC kısımları), verinin analizi ve yorumlanması. T.Q.B.: taslak yazımı(BM- ve UC-MSC kısımları), verinin analizi ve yorumlanması. A.T.I.N.: taslak yazımı (UC-MSC kısmı), tabloların oluşturulması, verilerin analizi ve yorumlanması. Q.T.N., T.T.K.P., G.H.N, P.T.T.L ve V.T.H.: taslak yazımı, verilerin analizi ve yorumlanması. L.T.N.: taslak yazımı, idari destek ve son taslağın onaylanması. Tüm yazarlar makaleyi okumuş ve onaylamıştır.

 

EK BİLGİ

Çıkar Çatışması: Yazarlar arasında çıkar çatışması yoktur.

ÇEVİRENLER

Ayşe ÖZMEZ

Ege PEKER

Elif Özgül YORGUN

Fatma Ebrar GÜNEŞ

İkra AKAGÜNDÜZ

İrem Sude ŞAHİN

Merve ÇAŞKA

Nisa Nur AKGÜL

Pınar YENİLMEZ

Selin Nisa YILMAZ

Senay CANÇELİK

Simge KORKMAZ

Umut KIZILTUĞ

Yusuf YILDIRIM

Zeynep Selcen