Stem Cell Banking and Its Impact on Cardiac Regenerative Medicine

Abstract

Cardiovascular diseases, including heart failure, are the most frequent cause of death annually, even higher than any other pathologies. Specifically, patients who suffer from myocardial infarction may encounter adverse remodeling processes of the heart that can ultimately lead to heart failure. Prognosis of patients affected by heart failure is very poor with 5-year mortality close to 50 %. Despite the impressive progress in the clinical treatment of heart failure in recent years, heart transplantation is still required to avoid death as the result of the inexorable decline in cardiac function. Unfortunately, the availability of donor human hearts for transplantation largely fails to cover the number of potential recipient requests. From this urgent unmet clinical need the interest in stem cell applications for heart regeneration made its start, and has rapidly grown in the last decades. Indeed, the discovery and application of stem and progenitor cells as therapeutic agents has raised substantial interest with the objective of reversing these processes, and ultimately inducing cardiac regeneration. In this scenario, the role of biobanking may play a remarkable role to provide cells at the right time according to the patient's clinical needs, mostly for autologous use in the acute setting of myocardial infarction, largely reducing the time needed for cell preparation and expansion before administration.

Adult stem cell niches for tissue homeostasis

“…Cell-based approaches to replace damaged heart cells have been extensively explored in preclinical studies, but only moderate beneficial effects have been induced in animal models of cardiac ischemic injury (Muller et al, 2018;Vagnozzi et al, 2020). Even more modest improvements are reported in humans (Bardelli & Moccetti, 2016). The microenvironment of the stem cell niche in the adult myocardium might then be considered a potential therapeutic target to improve the regenerative potential of the heart after injury.…”

The importance of post-thaw subculture for standardizing cellular activity of fresh or cryopreserved mouse embryonic stem cells

“…Development of cell manipulation technologies induces tremendous innovation of cell science and biotechnology, and cryopreservation-employed, cell bank further expands the feasibility of both basic research and clinical trials [ 1 – 5 ]. Standardization of cell bank and manipulation protocols and quality control are pivotal for minimizing batch effect and for yielding non-fluctuated results [ 5 – 8 ].…”

Prospects for the use of breast milk in individual regenerative medicine of childhood age

“…Сердечно-сосудистые заболевания остаются одной из основных угроз здоровью человека. Патологические состояния, связанные с сердечно-сосудистыми заболеваниями, признаны весьма перспективными мишенями для клеточной терапии [1,2]. В современных условиях особую актуальность приобретает развитие технологий регенеративной медицины, а исследования в области клеточных технологий рассматриваются как одно из приоритетных направлений развития [1].…”

“…Вышеперечисленные механизмы позитивного влияния различных компонентов грудного молока на организм ребенка могут быть положены в основу новых терапевтических подходов разнообразных состояний детского возраста, имеющих в своей основе принципы индивидуальной (персонализированной) регенеративной медицины [2,6,14]. Однако данное направление индивидуальной (персонализированной) регенеративной медицины (включая проекты по созданию биобанков экзосом и банков стволовых клеток) [2,60], подразумевающее исполь-зование стволовых клеток и внеклеточных пузырьков в детской кардиологии, педиатрии, неонатологии и детской нутрициологии, еще требует дополнительных мультидисциплинарных исследований и тщательного анализа [1,2,25,28,47]. «Кроме того, необходимо отметить, что в Российской Федерации полностью отсутствует рынок биобанкинга.…”