פוטנציאל טיפולי של תאי גזע מזנכימליים שמקורם בחבל הטבור האנושי במחלת קרוהן

במחקר שפורסם לאחרונה ב-eBioMedicine, חוקרים חקרו האם תאי גזע מזנכימליים מחבל הטבור (hUC-MSCs) יכולים לרפא כיבים לומינליים בחולי מחלת קרוהן (CD).

לימוד: טיפול hUC-MSCs במחלת קרוהן: יעילות בקוליטיס הנגרמת על ידי TNBS בחולדות ומחקר קליני פיילוט. קרדיט תמונה: Lobachad/Shutterstok.com

רקע כללי

CD היא מחלה עולמית מתפתחת עם שיעור יעילות כללי נמוך, המהווה אתגר טיפולי משמעותי לאנשי מקצוע בתחום הבריאות. לטיפולים הנוכחיים יש מגבלות, ושיעורי ההחלמה רחוקים מלהיות צפויים.

טיפול מבוסס MSC הוכיח הבטחה כאפשרות טיפול פוטנציאלית חדשה עבור הפרעות שונות, כולל CD מסוג פיסטוליזציה פריאנלי. עם זאת, קיימות עדויות מוגבלות לגבי היעילות של MSCs בטיפול או ריפוי כיבי מעיים ב-CD.

MSCs של חבל טבור אנושיים זכו לפופולריות בשל היכולות האימונומודולטוריות שלהם, פשטות האיסוף, מקור בלתי מוגבל של תאי גזע, דחייה אימונולוגית נמוכה והיעדר מאפיינים גידוליים.

למרות התועלת שלהם במחלות אימונולוגיות ודלקתיות, לא היה מחקר על שימוש מקומי ב-hUC-MSCs לריפוי כיבי מעיים בחולי CD.

לגבי המחקר

חוקרי המחקר הנוכחי חקרו את הבטיחות והיעילות של hUC-MSC בניהול CD.

החוקרים השתמשו במודל של חולדות קוליטיס 4,6-טריניטרובנזן-סולפוני (TNBS) כדי לחקור את היעילות של טיפול hUC-MSC ב-CD. הם חישבו את מדד פעילות המחלה (DAI) על ידי הוספת ערכים לירידה במשקל הגוף, עקביות הצואה ודם הצואה.

מדד הנזק המקרוסקופי של המעי הגס (CMDI) העריך את רמת הדלקת במעי הגס. הם ניתחו דגימות של המעי הגס תחת מיקרוסקופ כדי לקבוע ציונים היסטופתולוגיים (HPS).

מנובמבר 2020 עד אוקטובר 2023, החוקרים הריצו פיילוט, מחקר קליני פתוח עם 17 חולי CD עמיד. המשתתפים קיבלו הזרקה מקומית תת-רירית של hUC-MSCs (60 × 106 תאים/10 מ"ל) על ידי קולונוסקופיה, ואחריה טפטוף תוך ורידי של 1.0 × 106 hUC-MSCs/kg/100 מ"ל למחרת.

במחקר נכללו אנשים בגילאי 18-75 שנים עם CDAI בדרגה בינונית-קשה למשך ≥3 חודשים, ציוני CDAI בסיסיים של 220-450 וכיבים אנדוסקופיים. הם לא הגיבו לטיפול קונבנציונלי או מתקדם, כולל אימונומודולטורים ותרופות ביולוגיות.

החוקרים עקבו אחר המטופלים במשך 24 שבועות, תוך מדידת סמנים מעבדתיים וקליניים בימים 0, שבוע 4, שבוע 8, שבוע 12 ושבוע 24.

הם ביצעו הערכות אנדוסקופיות בתחילת הניסוי ולאחר 12 שבועות, השיגו דגימות רירית משולי הנגע לריבוד חומצה ריבונוקלאית (RNA). החוקרים לא כללו אנשים עם היסטוריה של הריון, סיבוכי CD, מחלות נלוות, ניתוחים קודמים, זיהומים בלתי נשלטים או סרטן בחמש השנים האחרונות.

הצוות גם הפיק שני hUC-MSC בַּמַבחֵנָה תרבויות משותפות באמצעות רקמות ריריות וקו תאי מונוציטים אנושיים THP-1 מקרופאגים M1. תגובת שרשרת של תעתיק פולימראז הפוכה (RT-PCR) מדדה גנים הקשורים לתפקוד דלקתי ותפקוד מחסום מעיים.

בנוסף, החוקרים ביצעו ניתוח אונטולוגיה של גנים (GO) וחקרו את העשרה של מסלולי ה-Kyoto Encyclopedia of Genes and Genmes (KEGG).

הם השתמשו במבחני אימונוסורבנט מקושרים לאנזימים (ELISA) כדי להעריך את הביטוי של חלבון גן-6 מגורה של גורם נמק גידול (TSG-6) בסופרנטנטים של תרבית hUC-MSC לאחר 48 שעות של גירוי עם ליפופוליסכריד (LPS), אינטרפרון-גמא ( IFNγ), ו-TNF-alpha (TNFα) למשך 48 שעות.

תוצאות

במחקרים פרה-קליניים, hUC-MSCs העלו את משקל הגוף תוך הפחתת ציוני DAI, CMDI ו-HPS במודל TNBS colitis murine, עם הפחתה משמעותית בפציעה ברירית המעי, בצקת, היפרמיה וכיבים.

זריקות hUC-MSC מקומיות ותת-ריריות הביאו לרגרסיה של כיב מעי אצל משתתפי המחקר.

בין הנבדקים, שמונה (47%) הציגו תגובות אנדוסקופיות (שיפור של ≥50% בציוני SES-CD), ושלושה (18%) הדגימו ריפוי רירית, עם שיפורים מקבילים של סמנים מעבדתיים וקליניים ללא תופעות לוואי משמעותיות.

MSCs שמקורו בחבל הטבור של בני אדם הגבירו את התמלילים הקשורים לשלמות מחסום המעי תוך הפחתת אלו הקשורים למסלולי רירית מעיים דלקתיים, לרבות איתות TNF-α, אינטרלוקין-17 (IL-17) וקולטן דמוי אגרה (TLR).

הטיפול הגביר באופן דרמטי את רמות ה-RNA של חלבוני צומת הדוקים (E-cadherin (CDH1), zonula occludens-1 (ZO1) ו- claudin-1 (CLDN1)) באפיתל המעי ובגנים פרו-דלקתיים (TNF-α, IL) -1β, ו-IL-6).

יתר על כן, hUC-MSCs הפחיתו את קיטוב מקרופאג M1 המושרה על ידי THP1 וביטויי RNA שליח (mRNA) של TNF-α, IL-1β ו-IL-6.

MSCs שהתקבלו מחבל הטבור האנושי דיכאו מתמרי ג'אנוס קינאז/אותות ומפעילים של זרחון שעתוק (JAK/STAT) בתאי רירית מעיים מחולי מחלת קרוהן.

מסקנות

ממצאי המחקר הראו כי הזרקה תת-רירית של hUC-MSCs על ידי קולונוסקופיה, בשילוב עם טפטוף תוך ורידי, הפחיתה דלקת המעי הגס כתוצאה מ-TNBS בקרב חולדות. טכניקה זו עשויה לטפל בתקליטור עקשן ביעילות קלינית ובסיכון נסבל.

שחרור TSG-6 עשוי לתרום להשפעה הטיפולית על ידי עיכוב זרחן JAK/STAT, הפחתת קיטוב מקרופאגים M1 ושיפור תפקוד מחסום המעי.

באנשים עם CD פעיל בינוני או גבוה, טיפול ב-hUC-MSC הביא להפוגה קלינית ולתיקון כיבי מעיים.

הביטוי של STAT1, סמנים ספציפיים הקשורים למקרופאגים M1 וגורמים פרו-דלקתיים ברירית המעי ירד במידה ניכרת בעקבות הטיפול. נדרש מחקר נוסף כדי לבסס את היעילות של טיפול hUC-MSC ולחקור את התהליכים הבסיסיים של הטיפול.