Expansão in vitro de células estromais mesenquimais e caracterização do secretoma: aplicações terapêuticas e biotecnológicas

Resumo

As células estromais mesenquimais (MSCs) se tornaram de grande interesse para a terapia celular devido ao seu potencial de se diferenciar e reconstituir tecidos especializados. Mais recentemente, este interesse tem aumentado significativamente devido à descoberta de que as MSCs são capazes de secretar uma infinidade de mediadores para estimular a regeneração in situ de tecidos lesados e imunomoduladores. Portanto, MSCs podem ser consideradas tanto como um produto terapêutico em si, como uma biofábrica de diversas proteínas relevantes do ponto de vista terapêutico e biotecnológico. Para atender a estas crescentes demandas, ambas as aplicações requerem o desenvolvimento de processos de alto rendimento sob condições de cultivo definidas, reprodutíveis, com custo efetivo, permitindo a obtenção de produtos com adequada identidade, potência, pureza e segurança. Desse modo, os objetivos principais do presente trabalho são: estabelecer um processo de expansão eficiente tanto em termos de crescimento quanto recuperação de células mesenquimais estromais e caracterizar o secretoma, ou seja, o complemento de proteínas secretadas por estas células, durante a expansão, visando identificar possíveis proteínas relevantes com aplicações terapêuticas. Para o desenvolvimento de um processo de expansão eficiente, serão avaliados diversos tipos de biorreatores (tanque agitado, leito fixo, fibras-ocas). O crescimento e o metabolismo celular serão caracterizados durante o processo de expansão. A análise da manutenção das propriedades biológicas (diferenciação e inibição da proliferação de linfócitos) e imunofenotípicas das células serão avaliadas após a recuperação celular. A fim de caracterizar detalhadamente e quantitativamente o conjunto de proteínas secretadas pelas MSCs durante o processo de expansão, será utilizada uma abordagem quantitativa de marcação em cultura de células com isótopos estáveis (SILAC), juntamente com fracionamento de proteínas intactas e análise por espectrometria de massas de alta resolução acoplada à cromatografia líquida (LC-MS/MS). Assim, através da análise dos diversos tipos de biorreatores espera-se estabelecer um processo de expansão eficiente com alta recuperação de MSCs funcionais e viabilizar sua ampla aplicabilidade terapêutica bem como identificar proteínas secretadas relevantes envolvidas na função trófica das MSCs na terapia celular e que possam representar um interessante subproduto da produção dessas células in vitro.