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质检工具开启干细胞治疗新时代

来自:junmin    更新日期:2022/8/8    点击量: 974

近几年,干细胞成为了一个热门研究领域,研究人员发现干细胞疗法在疾病治疗和改善领域有着广阔的应用前景,在很多传统治疗方法无法攻克的疾病面前,干细胞疗法有望给患者带来希望。


首先,随着医疗科学的不断成熟和干细胞疗法的不断进步,干细胞疗法的安全性和有效性已经得到了证实,患者对于干细胞疗法的信赖度也随之增加。目前,干细胞疗法已经应用于临床治疗,并且诸多公司的成熟产品已经陆续走向市场,给严重慢性疾病患者(如结肠炎、关节炎、肝硬化、心脏病、慢性阻塞性肺疾病等)带来了新的治疗希望。


其次,许多国家出台了支持性政策,加速了干细胞行业的发展,我国对于干细胞行业的不少相关政策旨在促进干细胞的临床应用转化,同时“细胞制品按药品管理”及“干细胞临床研究有限放开”的规定,促进了干细胞中下游产业的发展。


再次,干细胞疗法相关的临床研究已经覆盖了140多种疾病,并且疾病治疗目录正在不断增加。在全球细胞治疗市场中,干细胞疗法占据了较大部分,并有进一步扩大的趋势。整体来看,干细胞治疗有着十分广阔的应用前景。


干细胞(Stem Cells)按照分化潜能划分,可分为全能干细胞、专能干细胞和多能干细胞;按照发育阶段划分,可分为胚胎干细胞(embryonic stem cell,ES细胞)和成体干细胞(somatic stem cell)。目前,多能干细胞间充质干细胞(mesenchymal stem cell,MSC)由于具有高度自我更新和多项分化潜能,在人体全身多种组织中广泛存在,并可在体外进行培养扩增,且能在一定条件下分化为神经细胞、软骨细胞、成骨细胞、脂肪细胞等,成为了业界主流。另外,造血干细胞供体来源广泛、采集方便,供者没有痛苦且一旦配型成功可以快速从储存库获得,因此在疾病治疗领域也有着广泛的应用。


目前全球已有18款干细胞药物上市,间充质干细胞相关产品的数量占比最多。其适应症包括:移植物抗宿主病、急性心肌梗死、退行性关节炎和膝关节软骨损伤、肌萎缩性侧索硬化症等。


我国干细胞疗法的研究均处于临床阶段,截至目前,已经有21款干细胞新药申请获得临床批件,30多款间充质干细胞新药临床试验申请获受理,国内通过国家卫健委备案的干细胞研究机构已经超过100家。


进入2010年以后,国家在给予干细胞技术更多的支持和鼓励的同时,对干细胞技术发展的监管也逐渐转向专业化、系统化、规范化。2015年国家发布了《干细胞制剂质量控制和临床前研究指导原则》来指导干细胞的质量控制。


参考指导原则,干细胞的质控要点主要包括四个部分,分别是:安全性,即对细胞的外源污染因子、内毒素、异常免疫学反应和致瘤性进行检测;细胞鉴别,通过细胞形态、遗传学、代谢酶亚型谱、表面标记物等对不同供体及不同类型的干细胞进行综合的细胞鉴别;纯度,通过细胞表面标记物、遗传多态性和特定生物学活性进行细胞纯度和均一性检测,以及培养基和添加成分的残留量检测;细胞活率及生长活性,采取不同的细胞生物学活性检测方法,如台盼蓝染料排除法,AO/PI荧光计数,细胞周期等判断细胞活性及生长状况。


丹纳赫生命科学拥有一系列的干细胞产品质控方案,可为干细胞的质量保驾护航。在安全性方面,拥有美谷分子仪器的多功能酶标仪,可用于LAL法和重组 C 因子法的多种内毒素试剂盒检测。

          


      SpectraMax i3x上动态显色LAL 实验                                                        SpectraMax M5e上的动态显色 LAL 实验


                                        

         MD的SpectraMax i3x多功能酶标仪                                                        MD的SpectraMax M5e多功能酶标仪


采用PyroGene 重组因子C试剂盒进行内毒素检测


特别是美谷分子仪器的SpectraMax i3x多功能酶标仪具有光吸收、荧光、化学发光和FRET检测功能,并兼容客户端模块化升级功能,可以根据需要任何时间随意升级至荧光偏振FP、HTRF、AlphaScreen、Western Blot、细胞成像和带有注射器模式下的快速动力学检测等,还可以进行以ELISA为基础的支原体检测等。


免疫缺陷动物的致瘤性实验,需要对注射部位进行组织病理切片检查,解剖操作时都面临操作仪器复杂,视野不够清晰的问题。徕卡显微系统的动物解剖操作利器- Leica EZ、S和M体式镜,操作简便,光源全方位可配置,并且拥有兼顾景深和分辨率的独有融合光学技术,适用于模式动物给药后的手术、解剖和尸检。


Leica M系列体视镜


另外,显微镜是进行病理切片及细胞观察的重要工具。通常采用正置显微镜进行病理切片的观察,徕卡显微系统拥有符合人体工学设计的DM系列正置显微镜(仅供科研使用),长时间操作不易疲劳并可提高效率,DM6B正置全自动拍摄平台(仅供科研使用)能够实现高效、快速、准确的拍摄,搭配LAS X Navigator准确进行全玻片扫描,能有效提升工作效率。


Leica DM6B正置显微成像系统

(仅供科研使用)


在干细胞的形态学鉴别方面,常用倒置显微镜进行细胞的观察。间充质干细胞一般呈纤维细胞样生长,在支持物表面呈梭形或不规则三角形生长,细胞中央有卵圆形核,胞质向外伸出2-3厘米长短不同的突起。徕卡显微系统的DMi经典倒置平台(仅供科研使用),可以装配各种细胞培养器皿,搭配各种环境控制系统,其中高端型号DMi8(仅供科研使用)还可以灵活升级,组成THUNDER Imager + Infinity Tirf/Scanner,真实提升分辨率和图像细节,此外还可以升级成活细胞工作站进行长时间拍摄,从而满足日常细胞培养的观察、拍摄和生理学功能监测。

Leica DMi8倒置显微成像系统

(仅供科研使用)


典型的间充质干细胞形态(来源于搜狐网)


另外,在干细胞的鉴别、纯度和活性检测方面,流式细胞仪都可发挥重要作用。一般可采用表面标记物进行不同干细胞的鉴定及纯度检测。如采用CD90、CD31、CD73、CD34、CD105、CD45等进行干细胞的鉴定,CD4和CD8的比值来进行免疫功能监测。


贝克曼库尔特生命科学的流式细胞仪配合DuraClone干粉试剂可以方便快捷地对不同来源的干细胞进行鉴别。

流式细胞术对间充质干细胞的鉴别


如采用CD105、CD73、CD90、CD146、CD14、CD19和CD31对骨髓来源的间充质干细胞进行鉴别,而牙髓来源的间充质干细胞则表现为CD45-CD90+CD73++CD105+CD31-。


流式细胞术还可通过细胞周期率的检测来判断细胞的生长情况。


流式细胞术对细胞周期进行检测


贝克曼库尔特本土创新的CytoFLEX系列流式细胞仪拥有高达23个参数的设计,从单激光四色至六激光二十一色具备了优越的检测性能。在方案上结合DuraClone干粉试剂,该试剂可在常温下保存,可避免由于运输与储存不当造成的试剂失效,预制好的干粉管,减少不同试剂批次的差异,避免人工混合试剂时出错。


                    

CytoFLEX系列流式细胞仪                                                                        DuraCLONE 干粉试剂


对于细胞的活率分析,台盼蓝染色是经典的动物细胞死活判断方法。贝克曼库尔特的Vi-CELL BLU细胞计数和活率分析仪采用全自动细胞混悬、台盼蓝染色和细胞拍摄,通过多达100张照片的分析,可精确判断细胞的密度和活率。


Vi-CELL BLU 进行细胞计数及死活分析


干细胞治疗已经成为当下非常热门的赛道之一,许多医疗企业纷纷在这一赛道下重注。目前干细胞最令人关注的应用前景是用于重大慢性疾病、疑难杂症和抗衰老以及组织修复,例如用胚胎干细胞治疗免疫系统疾病、神经系统疾病、心血管疾病、代谢系统疾病、造血系统疾病等。此外,胚胎干细胞是人体的最早期细胞,因此可以通过基因改造来治疗一些基因缺陷病。丹纳赫生命科学一系列的质控解决方案可以帮助研究人员在这一领域带来可喜的进展。