Dalam beberapa tahun terakhir, terapi yang ditargetkan menggunakan sel punca yang sesuai dengan tumor sebagai kendaraan yang membawa berbagai faktor terapeutik telah menjadi topik hangat penelitian dalam strategi pengobatan glioma maligna. Meskipun sel punca saraf (NSC) telah menunjukkan hasil yang menggembirakan dalam uji praklinis [[i]], penerjemahannya ke klinik telah dibatasi oleh kesulitan teknis dalam pengumpulan, isolasi, dan pengembangan in vitro, potensi penolakan kekebalan terhadap transplantasi alogenik, serta faktor etis dan hukum. Sel punca mesenkim yang berasal dari sumsum tulang (BM-MSC), yang relatif mudah diperoleh, memiliki kapasitas tumorigenik yang mirip dengan NSC [[ii]], dan tidak terlalu sulit secara teknis untuk dikumpulkan serta tidak memerlukan kondisi operasi yang terlalu berat. Namun, jumlah BM-MSC relatif terbatas dan kapasitas proliferasinya menurun seiring bertambahnya usia [[iii]]. Untuk alasan ini, sel punca mesenkim yang berasal dari jaringan adiposa manusia (hAT-MSC), yang memiliki efek tumorigenik serupa [3], tersedia dalam jumlah yang lebih besar, bebas dari masalah etika dan hukum, mudah diperoleh dan diisolasi, serta dapat ditransplantasikan secara autologus, diharapkan menjadi kendaraan penargetan gen yang lebih diminati untuk glioma [iv]. sel punca mesenkim yang berasal dari jaringan adiposa manusia (hAT-MSC) diharapkan menjadi vektor yang lebih diinginkan untuk penargetan gen glioma [iv]. Sebuah studi komparatif tentang efek tumorigenik hAT-MSCs pada berbagai sumber sel punca mengungkapkan bahwa hAT-MSCs menunjukkan efek tumorigenik yang serupa dengan BM-MSCs dan NSCs dalam uji migrasi in vitro Transwell dan uji migrasi in vivo terhadap glioma batang otak tikus (F98) [3]. hAT-MSC yang disuntikkan jauh dari lokasi tumor dapat bermigrasi ke arah dan mengelilingi glioma; hAT-MSC yang disuntikkan langsung ke dalam tumor terdistribusi secara luas di dalam tumor namun tidak menyerang jaringan otak normal [[v]]. Studi transfeksi gen dari hAT-MSCs telah menunjukkan bahwa, meskipun efisiensi transfeksi hAT-MSCs meningkat secara signifikan oleh vektor adenoviral yang dimodifikasi dengan fibril arginin-glisin-aspartat, kemampuan tumor-cenderung hAT-MSCs berkurang sebesar 55% secara in vitro setelah transfeksi adenoviral, dan kemampuannya untuk melacak tumor glioma yang tidak menyusup ke dalam tubuh secara in vivo hilang sama sekali. Alasannya mungkin terkait dengan fakta bahwa protein virus dari hAT-MSC yang ditransfusikan adenovirus mungkin telah menginduksi respons inflamasi akut lokal, menyebabkan hAT-MSC dibersihkan oleh sel-sel kekebalan tubuh dan dengan demikian memengaruhi kemampuannya untuk masuk ke dalam tumor. Hal ini menunjukkan bahwa adenovirus generasi pertama tidak cocok sebagai vektor untuk menyajikan gen ke hAT-MSC, dan bahwa retrovirus yang kurang imunogenik, lentivirus, virus yang terkait dengan adeno atau vektor adenovirus generasi kedua mungkin merupakan sistem vektor yang lebih ideal [6]. Penelitian selanjutnya menunjukkan bahwa hAT-MSC yang membawa faktor terapeutik spesifik melalui retrovirus [[vi], [vii]], virus tumor mukosa [[viii]] dan transfeksi nuklir [5, [ix], [x]] tidak terpengaruh secara signifikan dalam kemampuannya untuk melawan tumor dan efektif dalam kemanjuran antitumor secara in vitro dan in vivo. 2. hAT-MSCs dan enzim/prekursor antitumor Kombinasi enzim/prekursor antitumor yang menggunakan MSC sebagai pembawa sel merupakan strategi terapi yang ideal untuk penargetan gen tumor. MSC yang dimodifikasi secara genetik untuk mengekspresikan enzim spesifik dapat cenderung bermigrasi ke dalam dan di sekitar tumor dan membentuk persimpangan celah dengan sel tumor [7], sehingga mengubah prodrug antitumor yang relatif tidak beracun di dalam sel tumor menjadi obat sitotoksik aktif secara farmakologis yang membunuh sel tumor sekaligus secara efektif menghindari toksisitas pemberian obat sistemik. Selain itu, prodrug yang dibawa oleh MSC tidak hanya dapat membunuh sel tumor tetapi juga MSC yang berkembang biak [7], sehingga memastikan keamanan MSC dalam mengobati tumor. Saat ini, tiga kombinasi prodrug enzim/antitumor yang paling populer yang dipelajari adalah sistem virus herpes simpleks- timidin kinase (HSV-tk) / gansiklovir (GCV), ragi sitosin deaminase:: urasil fosfat ribosiltransferase (ragi sitosin deaminase:: urasil fosforibosiltransferase (CDy:: UPRT) / sistem 5-fluorositosin (5-FC) dan kelinci karboksilesterase (rCE) / irinotecan sistem irinotecan-7-ethyl-10-[4-(1-piperidino)-1-piperidino] carbonyloxycamptothecin (CPT-11). 2.1 hAT-MSC dalam kombinasi dengan HSV-tk/GCV HSV-tk/GCV saat ini merupakan kombinasi prodrug enzim/antitumor yang paling banyak digunakan [[xi]]. Sebagai analog nukleosida purin, GCV tidak beracun atau memiliki toksisitas rendah ketika diambil oleh sel HSV-tk-negatif, tetapi dapat difosforilasi oleh timidin kinase menjadi produk fosforilasi sitotoksik pada sel HSV-tk-positif, sehingga menghambat aktivitas DNA polimerase seluler; atau dapat dimasukkan ke dalam DNA sintetis sebagai penghambat kompetitif deoksiguanosin trifosfat, memblokir untai DNA Produk fosforilasi dapat dimasukkan ke dalam DNA yang disintesis sebagai penghambat kompetitif deoksiguanosin trifosfat, menghalangi pemanjangan rantai DNA, menghambat sintesis DNA seluler, dan menyebabkan kematian sel [11]. Meskipun strategi terapi gen bunuh diri kombinasi HSV-TK/GCV aman dan efektif dalam uji praklinis, strategi ini dibatasi oleh rendahnya tingkat transfeksi sel target dalam uji klinis [[xii]]. Untuk alasan ini, telah diusulkan untuk mengeksploitasi sifat kemotaktik tumor dari sel infiltrasi tumor yang berasal dari sumsum tulang dan NSC untuk meningkatkan efisiensi penargetan selektif tumor dari HSV-tk/GCV [[xiii], [xiv]]. Baru-baru ini, studi tentang hAT-MSCs dengan kemampuan kemotaktik tumor yang sama yang mengekspresikan HSV-TK (hAT-MSCs-tk) yang dikombinasikan dengan GCV untuk pengobatan glioma manusia (8 MG-BA, 42 MG-BA, dan U-118 MG) telah menunjukkan bahwa potensi morfologi, proliferasi, imunofenotipik, dan diferensiasi hAT-MSCs-tk tetap tidak berubah setelah modifikasi genetik retroviral. Efek sitotoksik yang bergantung pada dosis GCV diamati pada ketiga garis sel glioblastoma, terutama pada 8-MG-BA [7]. hAT-MSCs-tk dapat memberikan efek membunuh pengamat pada sel glioma melalui persimpangan antar sel, dan juga dapat bekerja pada hAT-MSCs-tk yang berkembang biak itu sendiri melalui efek bunuh diri yang diperantarai transformasi GCV. Hal ini secara efektif membunuh sel tumor sekaligus menghindari potensi efek proliferasi MSC yang mendorong pertumbuhan tumor. Selain itu, efek pengamat yang diinduksi oleh hAT-MSCs-tk juga mengatasi titrasi efek bunuh diri yang dimediasi oleh HSV-tk oleh U-118 MG, yang menunjukkan bahwa sel tumor yang resisten terhadap efek bunuh diri juga dapat ditargetkan oleh vektor seluler yang mampu memproduksi dan melepaskan zat antara beracun [7]. Sementara injeksi sistemik hAT-MSCs-tk selama fase pertumbuhan eksponensial tumor menghasilkan penyusutan tumor in vivo, injeksi transkutan hAT-MSCs-tk melalui vena ekor selama fase penghentian pertumbuhan tumor atau periode berikutnya gagal menghambat pertumbuhan tumor, yang mungkin terkait dengan kegagalan hAT-MSCs-tk untuk berintegrasi dengan sel tumor atau jumlah sel yang terintegrasi tidak mencukupi. hAT-MSCs-tk juga dikonfirmasi oleh fakta bahwa gen timidin kinase tidak dapat dideteksi pada tumor xenograft setelah injeksi dan sebelum pengobatan GCV [7]. Hal ini menunjukkan bahwa rendahnya proporsi MSC yang secara efektif menargetkan glioma setelah injeksi sistemik mungkin merupakan salah satu mekanisme kegagalannya untuk secara efektif menghambat pertumbuhan tumor. 2.2 hAT-MSC yang dikombinasikan dengan CDy::UPRT/5-FC 5-Fluorourasil (5-FU) adalah agen kemoterapi dengan spektrum anti-tumor yang luas, tetapi penggunaannya secara luas dibatasi oleh faktor-faktor seperti efek samping yang parah dan kebutuhan akan konsentrasi obat yang tinggi untuk bekerja secara efektif [[xv]]. Karena yeast cytosine deaminase (CDy) mampu mengubah 5-FC yang relatif tidak beracun menjadi 5-FU yang bersifat sitotoksik dengan efisiensi 15 kali lipat dari CD bakteri, toksisitas sistemik yang parah dari 5-FU dapat diatasi dengan menargetkan secara genetis enzim/produk obat Cdy/5-FC [[xvi]]. Selain itu, sel yang mengekspresikan gen fusi energi ganda CDy::UPRT 10.000 kali lipat lebih sensitif terhadap 5-FC [[xvii]], sehingga secara signifikan meningkatkan efek pembunuhan langsung dan efek pengamat pada sel tumor. Dengan demikian, sistem CDy::UPRT/5-FC menjadi ideal untuk aktivitas antitumor 5-FU yang efektif dan menghindari reaksi toksik sistemik. Studi tentang hAT-MSCs yang mengekspresikan gen bunuh diri CDy:: UPRT setelah transfeksi retroviral (hAT-MSCs-CDy) untuk pengobatan glioma (C6) menunjukkan bahwa hAT-MSCs-CDy dengan tidak adanya kehadiran 5-FC tidak memberikan efek sitotoksik apa pun pada sel glioma C6, tetapi hAT-MSCs-CDy yang dikombinasikan dengan 5-FC dapat membunuh sel glioma C6 dan bahkan subpopulasi sel C6 yang resisten terhadap 5-FU. Setelah injeksi ke dalam belahan kontralateral tumor, nanopartikel besi oksida superparamagnetik berlabel hAT-MSCs-CDy bermigrasi dan menyusup ke bagian dalam tumor, yang secara efektif menghambat pertumbuhan tumor. Pada beberapa tikus ini, tumor menghilang, bertahan selama lebih dari 90 hari dan menunjukkan kenaikan berat badan, menunjukkan bahwa hAT-MSCs-Cdy/5-FC dapat menyembuhkan glioma. Studi lebih lanjut menunjukkan efek tergantung dosis dari kelangsungan hidup bebas perkembangan dengan hAT-MSCs-CDy pada tikus dalam kondisi infus intraperitoneal harian 500 mg / kg 5-FC; kelangsungan hidup lebih lanjut diperpanjang dengan infus intraserebroventrikular terus menerus dari 5-FC dan suntikan berulang dari hAT-MSCs-CDy. hAT-MSCs-CDy-pengobatan yang ditargetkan untuk glioma Hal ini mungkin terkait dengan sifat hAT-MSC yang mirip dengan pericyte: hAT-MSC menargetkan sel endotel tumor dan sel peritumor, memberikan penghambatan sinergis terhadap angiogenesis tumor dan pertumbuhan tumor, serta membunuh sel punca glioblastoma yang berada di sarang tumor perivaskular [[xviii]]. Hal ini menunjukkan bahwa terapi gen bunuh diri prodrug tumor yang ditargetkan oleh hAT-MSCs merupakan pendekatan yang menjanjikan untuk pengobatan glioblastoma. 2.3 hAT-MSC dalam kombinasi dengan rCE / CPT-11 CPT-11 adalah prodrug antitumor yang tidak aktif secara biologis yang dapat dikonversi menjadi penghambat topoisomerase I yang aktif secara biologis dan kuat SN-38 (7-etil-10-hidroksikamptothecin, 7-etil-10-hidroksikamptothecin) dengan adanya CE, yang memiliki efek sitotoksik yang signifikan pada sel tumor dengan sitotoksisitas yang signifikan [[xix]]. Injeksi hAT-MSC yang ditransfeksi nuklir yang mengekspresikan rCE (hAT-MSCs-rCE) ke dalam glioma (F98) yang didistribusikan ke tempat tidur tumor dan antarmuka antara tumor dan parenkim otak normal, mengubah CPT-11 intravena menjadi SN-38, secara efektif menghambat pertumbuhan glioma dan secara signifikan memperpanjang kelangsungan hidup rata-rata pada tikus dengan tumor, tetapi tidak memiliki efek yang signifikan pada jaringan otak normal. Meskipun perpanjangan waktu bertahan hidup signifikan secara statistik, waktu perpanjangan yang sebenarnya (hanya 5 hari) lebih rendah dari yang diharapkan. Hal ini mungkin terkait dengan fakta bahwa konsentrasi CPT-11 yang digunakan tidak optimal atau aplikasi agen tunggal kurang efektif pada glioma batang otak [10]. 3. hAT-MSC dan virus litik Dalam beberapa tahun terakhir, virus litik telah menjadi pusat penelitian baru dalam pengobatan tumor otak ganas. Virus Myxoma (vMyx) adalah virus litik baru dengan spektrum anti-tumor yang luas yang relatif selektif dalam membunuh sel tumor, menghindari kerusakan pada sel normal yang tidak bertransformasi. vMyx adalah virus spesifik kelinci yang tidak patogen terhadap vertebrata, termasuk manusia, yang tidak memiliki kekebalan yang didapat darinya. vMyx memiliki kisaran inang yang sempit dan tidak efektif dalam menginfeksi sel normal non-kelinci. Virus ini tidak secara efektif menginfeksi sel non-kelinci normal (misalnya sel otak yang tidak bertransformasi), tetapi mampu menginfeksi dan membunuh glioblastoma pada manusia. Namun, kemanjurannya terbatas pada tempat injeksi intratumoral dan tidak menginfeksi dan membunuh sel glioma yang menyusup jauh [[xx], [xxi]]. Studi terbaru menunjukkan bahwa vMyx mampu menginfeksi dan bereplikasi secara efisien di dalam hAT-MSCs, tanpa efek yang signifikan terhadap aktivitas atau kapasitas tumorigenik hAT-MSCs. hAT-MSC yang mengekspresikan vMyx (hAT-MSCs-vMyx) mampu melepaskan toksisitas ke dalam sel glioma ganas, yang mengakibatkan penyerapan nuklir (kematian sel), penghambatan pertumbuhan tumor, dan kelangsungan hidup yang berkepanjangan pada tikus pembawa tumor. Selain itu, beberapa suntikan hAT-MSCs-vMyx lebih lanjut meningkatkan kemanjuran dan kelangsungan hidup yang lebih lama dari tikus yang membawa tumor, dengan sekitar 20% tikus mencapai kelangsungan hidup bebas penyakit [8]. Oleh karena itu, hAT-MSC dapat digunakan sebagai kendaraan yang efektif untuk pengobatan vMyx pada tumor otak. 4. hAT-MSCs dan ligan penginduksi apoptosis terkait faktor nekrosis tumor (TRAIL) TRAIL adalah anggota keluarga protein faktor nekrosis tumor, yang secara selektif dapat menginduksi apoptosis pada sel tumor tanpa menyebabkan kerusakan pada sel normal TRAIL mengaktifkan jalur independen p53 ekstrinsik dengan mengikat dua reseptor kematian permukaan sel (DR), DR4 (TRAIL-R1) dan DR5 (TRAIL-R2 / KILLER) [[xxiii]]. Tingkat sekresi TRAIL dari hAT-MSC setelah transfeksi nuklir bergantung pada jumlah sel dan terdistribusi secara luas di dasar tumor dan interaksinya dengan jaringan otak normal setelah inokulasi ke dalam tumor, yang menghasilkan pengurangan volume tumor sebesar 56,3%, peningkatan 3,03 kali lipat dalam jumlah sel tumor yang mengalami apoptosis, dan peningkatan lebih dari 3 kali lipat dalam kelangsungan hidup tikus yang mengandung tumor, tanpa kerusakan pada parenkim otak normal. Pada tikus yang bertahan hidup dalam jangka panjang, beberapa hAT-MSC mulai mengekspresikan penanda diferensiasi saraf tetapi bukan penanda sel mesenkim [5], menunjukkan bahwa hAT-MSC yang ditransfusikan oleh vektor non-virus aman dan efektif untuk pengobatan glioma batang otak. 5. hAT-MSC memiliki efek tumorigenik yang serupa dengan NSC dan BM-MSC, dan memiliki keunggulan karena mudah diperoleh dan diisolasi, kandungannya yang tinggi, modifikasi genetik yang mudah, dan transplantasi autologus. Sementara kapasitas tumorigenik hAT-MSCs berkurang secara signifikan atau bahkan hilang setelah transfeksi adenovirus, kapasitas tumorigenik hAT-MSCs tidak berubah secara signifikan setelah retrovirus, virus tumor mukosa, dan transfeksi nuklir. hAT-MSC yang tidak ditransfeksi tidak memiliki efek yang signifikan pada pertumbuhan glioma dan kelangsungan hidup rata-rata tikus pembawa tumor, menunjukkan bahwa hAT-MSC memiliki profil keamanan yang baik sebagai vektor seluler untuk terapi gen tumor. hAT-MSC yang dimodifikasi yang membawa enzim HSV-tk, CDy::UPRT dan rCE efektif melawan glioma dalam kombinasi dengan GCV, 5-FC dan CPT-11. hAT-MSC yang membawa virus lisis tumor dan TRAIL juga menunjukkan efek anti- tumor yang baik. Hal ini menunjukkan bahwa hAT-MSC memiliki aplikasi yang menjanjikan dalam pengobatan penargetan gen untuk glioma, dan diharapkan dapat menjadi strategi baru untuk menghilangkan sel glioma secara menyeluruh dan menjadi solusi yang efektif untuk masalah kekambuhan glioma.