ஸ்டெம் செல்கள் மற்றும் அவற்றின் எக்ஸோசோம்கள்: வயது தொடர்பான நோய்களுக்கு சிகிச்சையளிப்பதற்கான திருப்புமுனை அணுகுமுறைகள்.

டோஹோகு பல்கலைக்கழகத்தில் (ஜப்பான்) உள்ள டோஹோகு மருத்துவ மெகாபேங்க் அமைப்பைச் சேர்ந்த விஞ்ஞானிகள், வயது தொடர்பான உடலியல் கோளாறுகளை சரிசெய்வதற்கும் வயது தொடர்பான நோய்களுக்கு சிகிச்சையளிப்பதற்கும் மீசன்கிமல் ஸ்டெம் செல்கள் (MSC) மற்றும் அவற்றின் எக்ஸோசோம்கள் (MSC-Exos) பயன்படுத்துவது குறித்து இன்றுவரை மிகவும் விரிவான மதிப்பாய்வைத் தயாரித்துள்ளனர். இந்தப் படைப்பு ஸ்டெம் செல் ஆராய்ச்சி மற்றும் சிகிச்சை இதழில் வெளியிடப்பட்டது மற்றும் கடந்த ஐந்து ஆண்டுகளில் 150 க்கும் மேற்பட்ட வெளியீடுகளின் தரவை உள்ளடக்கியது.

ஏன் MSC களும் அவற்றின் எக்ஸோசோம்களும்

கொழுப்பு திசு, எலும்பு மஜ்ஜை, தொப்புள் கொடி இரத்தம் அல்லது நஞ்சுக்கொடியிலிருந்து பெறப்பட்ட மெசன்கிமல் ஸ்டெம் செல்கள்:

• பல்வேறு திசுக்களாக (எலும்பு, கொழுப்பு, குருத்தெலும்பு) வேறுபடுத்து.
• பெருக்கம், ஆஞ்சியோஜெனீசிஸ் மற்றும் நோயெதிர்ப்பு மறுமொழியைக் கட்டுப்படுத்தும் பரந்த அளவிலான டிராபிக் காரணிகளை (VEGF, HGF, IGF-1) சுரக்கிறது.
• SDF-1/CXCR4 கீமோடாக்சிஸ் வழியாக சேதமடைந்த பகுதிகளுக்கு இடம்பெயரவும்.

அவற்றின் எக்ஸோசோம்கள் (30–150 நானோமீட்டர்) புரதங்கள், லிப்பிடுகள் மற்றும் மைக்ரோஆர்என்ஏக்களைக் கொண்டு சென்று, கட்டி உருவாக்கம், இரத்த உறைவு அல்லது நோயெதிர்ப்பு சிக்கல்களின் ஆபத்து இல்லாமல் எம்எஸ்சிகளின் முக்கிய விளைவுகளைப் பிரதிபலிக்கின்றன.

பயன்பாட்டின் முக்கிய பகுதிகள்

1. முன்கூட்டிய கருப்பை செயலிழப்பு (POF)

• முன் மருத்துவ மாதிரிகள்: கீமோ- அல்லது கதிர்வீச்சினால் தூண்டப்பட்ட POF கொண்ட எலிகள் மற்றும் எலிகள்.
• எம்எஸ்சி வழிமுறைகள்:
  • PI3K/AKT மற்றும் Wnt/β-catenin பாதை வழியாக கிரானுலோசா செல் பெருக்கத்தைத் தூண்டுதல்.
  • PTEN/FOXO3a ஐ அடக்குவதன் மூலம் ஓசைட் அப்போப்டோசிஸைக் குறைத்தல்.
• முடிவுகள்: ஈஸ்ட்ரோஜன் அளவை மீட்டமைத்தல், ஃபோலிகுலர் அட்ராபியைக் குறைத்தல் மற்றும் மாதிரிகளில் மாதவிடாய் சுழற்சியை இயல்பாக்குதல்.
• எக்ஸோசோம்கள்: miR-21, miR-146a மற்றும் miR-29 ஆகியவற்றை வழங்குகின்றன, அவை அழற்சிக்கு எதிரான சமிக்ஞைகளை (TGF-β1/Smad3) அடக்கி, ஃபோலிகுலர் செல்லைப் பாதுகாக்கின்றன.

2. அல்சைமர் நோய் (கி.பி.)

• மாதிரிகள்: APPSwe/PS1dE9 மரபணு மாற்றப்பட்ட எலிகள் மற்றும் β- அமிலாய்டு ஊசிகள்.

• எம்.எஸ்.சி நடவடிக்கை:

  • நியூரோட்ரோபின்கள் (BDNF, GDNF) சுரப்பு மற்றும் PI3K/AKT பாதையை செயல்படுத்துதல், இது நியூரான்களை அப்போப்டோசிஸிலிருந்து பாதுகாக்கிறது.

  • M2-பினோடைப் மைக்ரோக்லியாவின் அதிகரித்த செயல்பாடு, β-அமிலாய்டின் பாகோசைட்டோசிஸை துரிதப்படுத்துகிறது.

• எக்சோசோம்கள்:

  • மைட்டோகாண்ட்ரியா முன்னோடிகள் மற்றும் லெட்-7 ஐ வழங்குகிறது, நரம்பியல் ஆற்றல் வளர்சிதை மாற்றத்தை அதிகரிக்கிறது.

  • SIRT1/AMPK மாடுலேஷன் வழியாக τ-பாஸ்போரிலேஷனைக் குறைக்கவும்.

• விளைவு: ஒரு பிரமைப் பணியில் நினைவாற்றல் மற்றும் கற்றலை மேம்படுத்துதல் மற்றும் β- அமிலாய்டு படிவுகளில் 40-60% குறைப்பு.

3. பெருந்தமனி தடிப்பு

• முன் மருத்துவம்: அதிக கொழுப்புள்ள உணவில் ApoE–/– மற்றும் LDLR–/– எலிகள்.
• MSC மற்றும் எக்ஸோசோம்கள்:
  • NF-κB ஐ அடக்குவதன் மூலம் VCAM-1, ICAM-1 மற்றும் MCP-1 ஆகியவற்றின் வெளிப்பாட்டைக் குறைக்கிறது.
  • VEGF மற்றும் Ang-1 காரணமாக இஸ்கிமிக் மூட்டுகளில் ஆஞ்சியோஜெனீசிஸைத் தூண்டவும்.
• முடிவு: பெருந்தமனி தடிப்புத் தகடுகளின் அளவை 30% குறைத்தல், இரத்த ஓட்டத்தில் முன்னேற்றம் மற்றும் முறையான அழற்சியைக் குறைத்தல்.

4. ஆஸ்டியோபோரோசிஸ்

• மாதிரிகள்: கருப்பை நீக்கம் செய்யப்பட்ட எலிகள் மற்றும் வயதான எலிகள்.
• MSC: எலும்பு அணி உருவாக்கத்தை மேம்படுத்த Runx2, OPG/RANKL மற்றும் Wnt சமிக்ஞைகளை செயல்படுத்துதல்.
• எக்ஸோசோம்கள்: miR-196a, miR-21, miR-29b ஆகியவற்றால் செறிவூட்டப்பட்டு, ஆஸ்டியோபிளாஸ்ட் பெருக்கத்தை அதிகரித்து, ஆஸ்டியோக்ளாஸ்ட் செயல்பாட்டைக் குறைக்கிறது.
• முடிவுகள்: கட்டுப்பாட்டுடன் ஒப்பிடும்போது எலும்பு நிறை மற்றும் வலிமையில் 25–35% அதிகரிப்பு.

நன்மைகள் மற்றும் சவால்கள்

எக்சோசோம்களின் நன்மைகள்

• டெரடோமா மற்றும் நோயெதிர்ப்பு நிராகரிப்பு ஆபத்து இல்லை.
• இனப்பெருக்கம் மற்றும் சேமிப்பின் எளிதான தரப்படுத்தல்.
• இரத்த-மூளைத் தடையை கடக்கும் திறன்.

முக்கிய பணிகள்

1. இலக்கு: குறிப்பிட்ட திசுக்களுக்கு வழங்குவதற்காக லிகண்ட் பெப்டைடுகள் (RGD மையக்கரு) அல்லது ஆன்டிபாடிகள் மூலம் எக்சோசோம் மேற்பரப்பை மாற்றியமைத்தல்.
2. மருந்தியக்கவியல்: உயிருள்ள முறைகளைப் பயன்படுத்தி (MRI, ஃப்ளோரசன்ஸ்) சுழற்சி நேரம் மற்றும் உறுப்பு விநியோகம் பற்றிய ஆய்வு.
3. அளவிடுதல்: நிலையான தரம் மற்றும் ஆற்றலுடன் எக்சோசோம் உற்பத்திக்கான GMP நெறிமுறைகளை உருவாக்குதல்.
4. பாதுகாப்பு: பெரிய விலங்குகளில் குவிந்திருக்கும் பொருட்களின் குவிப்பு மற்றும் விளைவுகளை மதிப்பிடுவதற்கான நீண்டகால நச்சுயியல் ஆய்வுகள்.

மருத்துவ மொழிபெயர்ப்புக்கான வாய்ப்புகள்

வயது தொடர்பான கோளாறுகளுக்கான MSC-Exos இன் மருத்துவ பரிசோதனைகள் அடுத்த 3–5 ஆண்டுகளில் தொடங்கும் என்று ஆசிரியர்கள் கணித்துள்ளனர்:

• POF: கீமோ-தூண்டப்பட்ட POF உள்ள பெண்களில் கருவுறுதல் மீட்டெடுப்பை மதிப்பிடுவதற்கான ஆரம்ப கட்ட I/II சோதனைகள்.
• AD: ஆரம்ப கட்ட நோயாளிகளில் அறிவாற்றல் செயல்பாடு குறித்த இரண்டாம் கட்ட ஆய்வு.
• ஆஸ்டியோபோரோசிஸ் மற்றும் மூட்டு இஸ்கெமியா: எலும்பு வலிமை மற்றும் புண் குணப்படுத்துதலின் மதிப்பீடுகள்.

கலந்துரையாடலில், ஆசிரியர்கள் பல முக்கிய விஷயங்களை முன்னிலைப்படுத்துகிறார்கள்:

• செல்களை விட எக்ஸோசோம்களின் நன்மைகள்:
  "MSC எக்ஸோசோம்கள் MSC களின் சிகிச்சை திறனை மேம்படுத்தப்பட்ட பாதுகாப்பு மற்றும் தரப்படுத்தலுடன் இணைக்கின்றன," என்று டாக்டர் கட்சுகி யமனகா குறிப்பிடுகிறார். "அவை கட்டிகளைப் பிரிக்கவோ அல்லது உருவாக்கவோ இல்லை, இதனால் மருத்துவ பயன்பாட்டில் அவற்றை மேலும் கணிக்க முடியும்."

• இலக்கு மற்றும் முன்நிபந்தனை தேவை:
  "செயல்திறனை அதிகரிக்கவும் பக்க விளைவுகளை குறைக்கவும், எக்ஸோசோம் மேற்பரப்புகளை குறிப்பிட்ட திசுக்களுக்கு ஏற்ப மாற்றியமைக்க வேண்டும் மற்றும் லேசான அழுத்த நிலைமைகளின் கீழ் MSC களை முன்கூட்டியே சூடாக்க வேண்டும், இதனால் எக்ஸோசோம்கள் மேம்பட்ட பாதுகாப்பு சமிக்ஞைகளைக் கொண்டு செல்லும்," என்கிறார் இணை ஆசிரியர் பேராசிரியர் ஹிரோடோ நகாமுரா.

• கூட்டு அணுகுமுறைகளில் சாத்தியம்:
  "சிறிய மூலக்கூறு மருந்துகள் அல்லது ஊடுருவும் உடற்பயிற்சி நெறிமுறைகளுடன் MSC எக்ஸோசோம்களை இணைப்பது வயது தொடர்பான நோய்களில் ஒரு ஒருங்கிணைந்த விளைவை வழங்கக்கூடும்" என்று டாக்டர் அயாகோ சாடோ கூறுகிறார்.

• மருத்துவ மொழிபெயர்ப்புக் கண்ணோட்டம்:
  "முன்கூட்டிய கருப்பை செயலிழப்பு மற்றும் ஆஸ்டியோபோரோசிஸில் எக்ஸோசோம்களின் முதல் கட்ட I சோதனைகளைத் தொடங்குவதற்கான முனைப்பில் நாங்கள் இருக்கிறோம்," என்று முன்னணி எழுத்தாளர் டாக்டர் தகேஷி இவகுரா அறிவிக்கிறார்.

முன் மருத்துவ முடிவுகளை ஊக்குவித்தாலும், MSC-எக்ஸோசோம்களின் மருத்துவ பயன்பாட்டின் வெற்றி, இலக்கு விநியோகத்தின் சவால்களை எதிர்கொள்வது, உற்பத்தியை தரப்படுத்துவது மற்றும் பெரிய சோதனைகளில் பாதுகாப்பை உறுதிப்படுத்துவதைப் பொறுத்தது என்பதை இந்தக் கருத்துகள் எடுத்துக்காட்டுகின்றன.

ஆசிரியர்களின் கூற்றுப்படி, செல் உயிரியலாளர்கள், உயிரி பொறியாளர்கள் மற்றும் மருத்துவர்களுக்கு இடையேயான பல்துறை ஒத்துழைப்பு, வயதான விளைவுகளை எதிர்த்துப் போராடுவதற்கு MSC எக்ஸோசோம்களை சிகிச்சை நெறிமுறைகளில் விரைவாகவும் பாதுகாப்பாகவும் அறிமுகப்படுத்த அனுமதிக்கும்.