تولید و اهمیت سلول‌های بنیادی پرتوان جوجه و نقش آن‌ها در تولید واکسن: مقاله مروری

تخم لقاح یافته پرندگان به‌عنوان یک مدل تاریخی در بررسی‌های جنین‌شناسی همواره مورد توجه پژوهشگران بوده است. سلول‌های بنیادی پرتوان پرندگان، سلول‌هایی هستند که دارای دو خصوصیت مهم خودنوزایی و توانایی تبدیل شدن به سه لایه زاینده جنینی در محیط آزمایشگاه هستند. با توجه به ویژگی خاص گونه پرندگان، از دیرباز از تخم لقاح یافته جوجه به‌عنوان یک بیوراکتور طبیعی برای تولید انواعی از پروتیین نوترکیب و واکسن‌ها استفاده شده است. با توجه به محدودیت‌های استفاده از تخم‌مرغ برای تکثیر ویروس‌ها، به‌کمک فناوری‌های کشت سلول‌های بنیادی، امکان دستیابی به روش‌های مطمئن و تولید در مقیاس وسیع انواعی از واکسن‌های انسانی و دامی فراهم شده است. سلول‌های بنیادی جنینی جوجه برای اولین بار از بلاستودرم جنین در مرحله تکوینی x به‌دست آمدند. این سلول‌ها مدلی مناسبی برای مطالعات جنین در مراحل اولیه، دستورزی‌های ژنتیکی، تکثیر ویروس و تولید پرندگان تراریخته هستند. افزون‌بر آن، سلول‌های بنیادی پرتوان القایی به‌عنوان منبع دیگری از سلول‌های پرتوان قابلیت خودنوزایی دارند و می‌توانند به سه لایه زاینده تبدیل شوند و ابزاری مناسب برای تولید واکسن و پرندگان تراریخته هستند. باوجود توانمندی بالای سلول‌های بنیادی پرتوان جوجه در پذیرش ویروس، امکان دستیابی به رده‌های سلولی تکثیرپذیر عاری از دستکاری‌های ژنتیکی محدود بوده و بیشتر از رده‌های سلولی فیبروبلاستی مشتق شده از تخم‌های عاری از پاتوژن برای تولید واکسن استفاده می‌شود. در این مطالعه اهمیت رده‌های سلولی مشتق شده از جنین جوجه به‌عنوان ابزاری مناسب برای دستیابی به واکسن‌های ویروسی مورد بررسی قرار می گیرند.

Establishment and the importance of chicken pluripotent stem cells and their role in vaccine production: review article

Chick embryos are a great historical research model in basic and applied sciences. Along with other animal models, avian and specifically chicken embryo has been attended, as well. Avian fertilized eggs as a natural bioreactor are an efficient tool for producing recombinant proteins and vaccines manufacturing. Due to the limitations of birds' eggs for viral replication, avian stem cells culture technologies access to safe methods as well as largescale production of a variety of human and animal vaccines. Chicken pluripotent stem cells present the unique property of selfrenewal and the ability to generate differentiated progeny in all embryonic lineages such as ectoderm, mesoderm, and endoderm in vitro. For the first time, chicken embryonic stem cells (cESCs) derived from the blastodermal cells of stage X embryos in vitro. Chicken ESC provides a great model of early embryo and they are useful for gene manipulation, virus proliferation, and the generation of transgenic birds. In addition to blastodermal cells, pluripotent cell lines can be produced by reprogramming of chicken fibroblasts into induced pluripotent stem cells (iPSCs) with transcription factors such as OCT4, NANOG, SOX2, KLF4, LIN28, and CMYC that are well known to contribute to the reprogramming of somatic cells into an iPSCs. Similar to chicken ESCs, iPSCs have properties of unlimited selfrenewal in vitro and the capacity for differentiation to all three embryonic germ layers. Chicken iPSCs have been a useful tool for the production of transgenic birds and viral vaccines. Despite the benefits and multiple applications of chicken pluripotent stem cells, the propagation of these cells is limited and some important challenges should be eliminated before their use in vaccine manufacturing. It is necessary to define the appropriate culture conditions for chicken pluripotent stem cells. For example, the presence of endogenous viruses in the avian species should be evaluated for human vaccine production. Currently, primary chicken fibroblast cells are still mainly used for vaccine production. This review covers the resources to achieve chicken derived cell lines for vaccine manufacturing.