Venous Blood Derivatives as FBS-Substitutes for Mesenchymal Stem Cells: A Systematic Scoping Review

ABSTRACT

Abstract Although the biological properties of mesenchymal stem cells (MSC) are well-characterized in vitro, MSC clinical application is still far away to be achieved, mainly due to the need of xenogeneic substances for cell expansion, such as fetal bovine serum (FBS). FBS presents risks regarding pathogens transmissions and internalization of animal's proteins, which can unleash antigenic responses in patients after MSC implantation. A wide range of venous blood derivatives (VBD) has been reported as FBS substitutes showing promising results. Thus, the aim of this study was to conduct a systematic scoping review to analyze whether VBD are effective FBS substitutes for MSC ex vivo expansion. The search was performed in SciVerse ScopusTM, PubMed, Web of ScienceTM, BIREME, Cochrane library up to January 2016. The keywords were selected using MeSH and entry terms. Two independent reviewers scrutinized the records obtained considering specific inclusion criteria. The included studies were evaluated in accordance with a modified Arksey and O' Malley's framework. From 184 found studies, 90 were included. Bone marrow mesenchymal stem cells (BMMSC) were presented in most of these studies. Overall, VBD allowed for either, maintenance of MCS's fibroblast-like morphology, high proliferation, high colony-formation ability and maintenance of multipotency. Besides. MSC expanded in VBD supplements presented higher mitogen activity than FBS. VBD seems to be excellent xeno-free serum for ex vivo expansion of mesenchymal stem cells. However, an accentuated heterogeneity was observed between the carried out protocols for VBD isolation did not allowing for direct comparisons between the included studies.

RESUMO

Resumo Embora as propriedades biológicas das células-tronco mesenquimais (MSC) sejam bem caracterizadas in vitro, a aplicação clínica das MSC ainda está longe de ser alcançada, principalmente devido à necessidade de substâncias xenogênicas para expansão celular, como o soro fetal bovino (FBS). O FBS apresenta riscos quanto às transmissões de patógenos e à internalização de proteínas animais, o que pode desencadear respostas antigênicas em pacientes após a implantação das MSC. Uma vasta gama de derivados do sangue venoso (VBD) têm sido relatada como substitutos do FBS mostrando resultados promissores. Assim, o objetivo deste estudo foi conduzir uma revisão de escopo sistemática para analisar se VBD poderiam ser substitutos do FBS eficazes para expansão das MSC em condições ex vivo. A pesquisa foi realizada no SciVerse Scopus, PubMed, Web of Science, BIREME e biblioteca Cochrane até janeiro de 2016. As palavras-chave foram selecionadas usando MeSH e entre termos. Dois revisores independentes examinaram os registros obtidos considerando critérios de inclusão específicos. Os estudos incluídos foram avaliados de acordo com uma estrutura modificada de Arksey e O 'Malley. Dos 184 estudos encontrados, 90 foram incluídos. As células-tronco da medula óssea (BMMSC) foram utilizadas na maior parte destes estudos. Em geral, o VBD permitiu tanto a manutenção da morfologia semelhante a fibroblastos das MCS, alta proliferação, alta capacidade de formação de colônias e manutenção de multipotêncialidade. Além disso, as MSC expandidas em suplementos derivados do sangue venoso apresentaram uma maior atividade mitogênica do que as expandidas em FBS. Os VBD parecem ser excelentes soro livres de agentes xenogênicos para expansão ex vivo de MSC. Entretanto, observou-se uma heterogeneidade acentuada entre os protocolos realizados para o isolamento VBD, não permitindo assim comparações diretas entre os estudos incluídos.