1.3.2.1. Điều kiện nuôi cấy cơ bản
Cũng như các loại tế bào động vật khác, các điều kiện nuôi cấy MSC cũng phải tuân thủ các tiêu chuẩn bắt buộc của kỹ thuật nuôi cấy tế bào thông thường. Các tiêu chuẩn liên quan đến điều kiện vô trùng, nhiệt độ, pH môi trường nuôi
cấy, độ ẩm và nồng độ CO2.
Bảng 1.2. Một số điều kiện nuôi cấy cơ bản tế bào gốc trung mô [31]
Điều kiện nuôi cấy Khuyến cáo
Môi trường nuôi cấy α-MEM, 10% FBS (fetal bovine serum)
Kích thước đĩa nuôi cấy Nuôi cấy sơ cấp cho đến cấy chuyển thứ 2: 25 cm
2
Từ cấy chuyển thứ 3 trở đi: 75 cm2
Mật độ trải tế bào sau phân
lập 50,000 tế bào đơn nhân/cm
2
Mật độ trải tế bào sau cấy
chuyển 1000 tế bào/cm
2
Mục đích của nuôi cấy MSC là làm tăng số lượng MSC trong một tập hợp tế bào với tỷ lệ thấp. Tuy nhiên, với đặc tính tăng sinh mạnh trong điều kiện nuôi cấy ngoài cơ thể của MSC thì việc nuôi cấy MSC không gặp nhiều trở ngại. Điều quan trọng cần đạt được trong nuôi cấy là vừa phải thu được một lượng lớn tế bào trong khi phải duy trì trạng thái ít biệt hóa nhất của quần thể MSC nuôi cấy. Thực tế, nhiều điều kiện nuôi cấy cơ bản ảnh hưởng đến tế bào nói chung và MSC nói riêng, bao gồm: môi trường, mật độ tế bào, giá đỡ, nồng độ oxy thấp và phương thức nuôi cấy.
Bảng 1.3. Một số loại môi trường và huyết thanh được sử dụng phổ biến trong nuôi cấy tế bào gốc trung mô
Môi trƣờng nuôi cấy α-MEM ( - Modified Eagle medium)
DMEM (Dulbecco’s modified Eagle medium)
Huyết thanh FBS (fetal bovine serum)
NCS (newborn calf serum)
1.3.2.2. Điều kiện nuôi cấy tăng cường khả năng tăng sinh
Khả năng tăng sinh và phát triển của MSC bị ảnh hưởng bởi điều kiện nuôi cấy ngoài cơ thể, các điều kiện này làm thay đổi hình thái và đặc tính sinh học của tế bào nuôi cấy. Ở các điều kiện nuôi cấy quy chuẩn đã được công bố, MSC phát triển trên bề mặt nhựa nuôi cấy dưới dạng đơn lớp. Nuôi cấy trong môi
trường thiếu oxy – điều kiện in vivo ở nhiều khối u, MSC tiếp tục tăng sinh
trong khi mật độ tế bào đã tăng cao và có tốc độ tăng sinh gấp 30 lần [54]. Từ kết quả này có thể đưa ra khả năng tác động vào các khối u thông qua tác động của MSC. Theo đó, người ta có thể truyền một lượng nhỏ MSC sau khi gây thiếu oxy cấp tính các khối u. Lúc này chỉ với lượng nhỏ MSC được đưa vào, các tế bào này vẫn có thể phát huy tác dụng một cách hiệu quả nhờ khả năng tăng sinh của chúng.
Ngoài ra, khả năng tăng sinh của MSC người có thể được tăng cường khi bổ sung vào môi trường nuôi cấy các yếu tố tăng trưởng [117] hoặc sử dụng bề mặt nuôi cấy bám dính [101]. Các giá đỡ phủ Collagen I cải thiện sự bám dính tế bào, tăng cường tốc độ tăng sinh của MSC lên 3 lần [101].
MSC cũng tăng khả năng phát triển khi đồng nuôi cấy với các tế bào glioma hoặc trong môi trường nuôi cấy của các tế bào này [20]. Ngược lại, việc bổ sung MMTV (mouse mammary tumor virus) - protein tái tổ hợp dạng wingless
(transforming growth factor 1) và TGF-2 (transforming growth factor 2) [106] làm giảm sự tăng sinh của MSC. Khả năng tăng sinh của MSC không duy
trì được trong quá trình nuôi cấy kéo dài do biểu hiện tăng cường TGF
(transforming growth factor ), TGF-R1 (transforming growth factor
receptor 1) và Smad3 nội sinh [106].