Dimethyl sulfoxide (DMSO) is the cryoprotectant of choice for most animal cell systems since the early history of cryopreservation. It has been used for decades in many thousands of cell transplants. These treatments would not have taken place without suitable sources of DMSO that enabled stable and safe storage of bone marrow and blood cells until needed for transfusion. Nevertheless, its effects on cell biology and apparent toxicity in patients have been an ongoing topic of debate, driving the search for less cytotoxic cryoprotectants. This review seeks to place the toxicity of DMSO in context of its effectiveness. It will also consider means of reducing its toxic effects, the alternatives to its use and their readiness for active use in clinical settings.

Реферат: Исследовали влияние условий лиофилизации на структурно-функциональные характеристики лейкоконцентрата кордовой крови человека (ЛККЧ): количество и жизнеспособность, цитоморфологические показатели, содержание гемопоэтических стволовых (CD34 +) и Т-регуляторных клеток (CD4 + CD25 high), кроветворных колониеобразующих единиц в культуре (КОЕк). Для лиофилизации клеток ЛККЧ использовали четыре режима, включающие две программы с применением 3,5% ДМСО и без него. Программы отличались значением температуры и длительностью, при которых проводили первичное высушивание. При использовании первой программы клетки высушивали в течение 10 ч (-28ºС), второй программы-9 ч (-18ºС). Разработанный метод лиофилизации ЛККЧ, который предполагал использование первой программы без ДМСО, обеспечил сохранность клеток в гетерогенной популяции кордовой крови по всем исследуемым характеристикам. Ключевые слова: лиофилизация, лейкоконцентрат кордовой крови человека, колониеобразующие единицы, гемопоэтические стволовые клетки, Т-регуляторные клетки. Реферат: Досліджували вплив умов ліофілізації на структурно-функціональні характеристики лейкоконцентрату кордової крові людини (ЛККЛ): кількість і життєздатність, цитоморфологічні показники, вміст гемопоетичних стовбурових (CD34 +) і Т-регуляторних клітин (CD4 + CD25 hіgh), кровотворних колонієутворюючих одиниць у культурі (КУОк). Для ліофілізації клітин ЛККЛ використовували чотири режими, що включають дві програми із застосуванням 3,5% ДМСО й без нього. Програми відрізнялися значенням температури й тривалістю, при яких проводили первинне висушування. При використанні першої програми клітини висушували протягом 10 годин (-28ºС), другої програми-9 годин (-18ºС). Розроблений метод ліофілізації ЛККЛ, що передбачає використання першої програми без ДМСО, забезпечив схоронність клітин у гетерогенній популяції кордової крові за всіма досліджуваними характеристиками. Ключові слова: ліофілізація, лейкоконцентрат кордової крові людини, колонієутворюючі одиниці, гемопоетичні стовбурові клітини, Т-регуляторні клітини.

The aim of study was to comparatively evaluate the morphological and functional properties of cryopreserved multipotent mesenchymal stromal cells (MMSCs) from bone marrow, fat and tendon.Materials and methods. MMSC cultures obtained from rat bone marrow, fat and tendon. The cells was cryopreserved under protection of 10 % DMSO and 20% FBS with cooling rate of 1 deg/min down to -80°C followed by plunging into liquid nitrogen. In the studied cultures the membrane integrity, immunophenotype, ability to colony formation, proliferative characteristics (MTT-test), directed differentiation and type I collagen synthesis were evaluated.Results. Investigated cryopreserved cell culture derived from bone marrow, tendon and adipose tissue had high membrane integrity indicators, colony formation and proliferation as well as the ability to directional adipogenic and chondrogenic differentiation. The analysis of immunophenotype showed that the tested cryopreserved MMSCs culture characterized by high levels of expression (≥90 %) of CD44, CD90, CD105, CD73 and low expression (≤1 %) of hematopoietic marker CD45. Cryopreserved bone marrow MMSCs were characterized by a high content of cells that synthesized type I collagen as compared to cultures which were derived from fat and tendon.Conclusions. Cell cultures derived from all studied sources have immunophenotype of precursor cells of mesenchymal origin. The MMSC of tendon tissue characterized by a greater capacity for colony formation and proliferation, and lower capacity for directed adipogenic differentiation, than MSCs from bone marrow and adipose tissue.