Modern Methods of Obtaining Immune Dendritic Cells With Anti-Tumor Potential

• Published in: Innovative biosystems and bioengineering Vol. 8; no. 1; pp. 56 - 76
• Main Authors: Goltsev, Anatoliy, Bondarovych, Mykola, Gaevska, Yuliya, Dubrava, Tetyna, Babenko, Nataly, Ostankov, Maksym
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: 18.03.2024
• ISSN: 2616-177X; 2616-177X
• DOI: 10.20535/ibb.2024.8.1.291879

Dendritic cells (DCs) initiate and shape both innate and adaptive immune responses. They specialize in presenting antigens to naïve T cells, thereby directing T cell immune responses and contributing significantly to the maintenance of antitumor immunity. In both human and animal bodies, these cells are present in limited quantities, posing challenges in their procurement. Hence, the quest for obtaining DCs with antitumor properties in vitro from progenitor cells for clinical or experimental use remains pertinent. This research aims to consolidate existing studies on deriving immune DCs from progenitor cells for application in anticancer therapy. Analysis of published reports reveals that monocytes from peripheral blood, mononuclear cells from bone marrow, and cord blood can serve as precursor cells of immune DCs. Protocols for generating immature DCs from progenitor cells involve the addition of various combinations of cytokines to the culture, including granulocyte-macrophage colony-stimulating factor, interleukin-4, and other cytokines. The extensive range of cytokines and conditions influencing the differentiation and functional activity of DCs results in considerable heterogeneity in the phenotypic and functional characteristics of these cells. Sources of tumor antigen for DC-based vaccines encompass tumor lysates, indivi­dual tumor proteins, peptides, and tumor cells in a state of immunogenic apoptosis. This paper delves into the use of maturation factors and cryopreservation as integral stages in obtaining immune DCs. A comprehensive understanding of the parameters involved in obtaining immune DCs is imperative for the development of DC-based vaccines to unleash their full antitumor potential. Дендритні клітини (ДК) ініціюють і формують як вроджені, так і адаптивні імунні відповіді. Вони спеціалізуються на представленні антигена наївним Т-клітинам, тим самим керують імунними відповідями Т-клітин і відіграють важливу роль у підтримці протипухлинного імунітету. В організмі людини і тварин ці клітини містяться в невеликій кількості, з чим пов’язані деякі труднощі при їх отриманні. Саме тому актуальним є питання отримання ДК із протипухлинними властивостями в умовах in vitro з клітин-попередників для подальшого використання в клінічній практиці або екс­перименті. Робота присвячена узагальненню досліджень щодо отримання імунних ДК із клітин-попередників для застосування в протипухлинній терапії. Аналіз літературних джерел показав, що як клітини-попередники імунних ДК можуть виступати моноцити периферичної крові, мононуклеари кісткового мозку, кордової крові. Протоколи, які використовуються для отримання незрілих ДК із клітин-попередників, передбачають додавання в культуру різних комбінацій цитокінів, включаючи гранулоцитарно-макрофагальний колонієстимулювальний фактор, інтерлейкін-4 тощо. Широке розмаїття цитокінів і умов, здатних впливати на диференціацію та функціональну активність ДК, обумовлює надзвичайну їх гетерогенність за фенотиповими і функціональними характеристиками. Як джерела пухлинного антигена для виробництва вакцини на основі ДК використовують пухлинні лізати, окремі пухлинні білки, пептиди, пухлинні клітини в стані імуногенного апоптозу. В статті розглянуті як окремі етапи отримання імунних ДК, індукція формування з клітин-попредників незрілих ДК, подальше їх дозрівання, кріоконсервування цих клітин. Глибоке розуміння параметрів отримання імунних ДК має вирішальне значення для створення вакцин на основі ДК із максимальним проявом ними протипухлинних властивостей.