Multipotent mesenchymal stromal cells (MSC) have been widely explored for cell-based therapy of immune-mediated, inflammatory, and degenerative diseases, due to their immunosuppressive, immunomodulatory, and regenerative potentials. Preclinical studies and clinical trials have demonstrated promising therapeutic results although these have been somewhat limited. Aspects such as low in vivo MSC survival in inhospitable disease microenvironments, requirements for ex vivo cell overexpansion prior to infusions, intrinsic differences between MSC and different sources and donors, variability of culturing protocols, and potency assays to evaluate MSC products have been described as limitations in the field. In recent years, priming approaches to empower MSC have been investigated, thereby generating cellular products with improved potential for different clinical applications. Herein, we review the current priming approaches that aim to increase MSC therapeutic efficacy. Priming with cytokines and growth factors, hypoxia, pharmacological drugs, biomaterials, and different culture conditions, as well as other diverse molecules, are revised from current and future perspectives.

No abstract

Mesenchymal stromal cells (MSCs) constitute a heterogeneous population of stromal cells with immunomodulatory and regenerative properties that support their therapeutic use. MSCs isolated from many tissue sources replicate vigorously in vitro and maintain their main biological properties allowing their widespread clinical application. To date, most MSC-based preclinical and clinical trials targeted immune-mediated and inflammatory diseases. Nevertheless, MSCs have antiviral properties and have been used in the treatment of various viral infections in the last years. Here, we revised in detail the biological properties of MSCs and their preclinical and clinical applications in viral diseases, including the disease caused by the severe acute respiratory syndromecoronavirus-2 (SARS-CoV-2) infection (COVID-19). Notably, rapidly increasing numbers of MSC-based therapies for COVID-19 have recently been reported. MSCs are theoretically capable of reducing inflammation and promote lung regeneration in severe COVID-19 patients. We critically discuss the rationale, advantages and disadvantages of MSC-based therapies for viral infections and also specifically for COVID-19 and point out some directions in this field. Finally, we argue that MSC-based therapy may be a promising therapeutic strategy for severe COVID-19 and other emergent respiratory tract viral infections, beyond the viral infection diseases in which MSCs have already been clinically applied.

Dedico este trabalho a meus pais e irmã pelo apoio pessoal imensurável nessa jornada, a todos os indivíduos que cederam suas amostras para a pesquisa e à construção do conhecimento científico de excelência. Agradecimentos especiais,À minha família por ser tudo em minha vida.À Profª Drª Kelen Cristina R. Malmegrim de Farias (coordenadora do Lab. de Terapia Celular FCFRP-USP), por me acolher, acreditar em meu potencial, e, especialmente por apoiar minhas idéias, guiando-as pelo caminho mais coeso. Obrigado pelos intermináveis ensinamentos. Você é fonte de inspiração, nota 10! À minha colega de laboratório, tutora de desenvolvimento prático dos trabalhos, Drª Nádia Noronha... sem você eu não sei o que seria de mim. Obrigado pela seriedade, "puxões de orelha", paciência e por me socorrer sempre que precisei.Agradecimentos gerais, À Profª Drª Andréia Machado Leopoldino (coordenadora do Lab. de Marcadores e Sinalização Celular no Câncer FCFRP-USP), por ter nos ajudado com analises importantes de nosso projeto, com toda a boa vontade e atenção.À Profª Drª Fabíola Attié de Castro (coordenadora do Lab. de Hematologia FCFRP-USP), por ter cedido parte de seu material e espaço para a realização de alguns de nossos experimentos.À Profª Drª Maria Carolina de Oliveira Rodrigues (coordenadora do Lab. de Imunologia Celular FMRP-USP), pelas trocas de ideias e discussões enriquecedoras durante nossas reuniões semanais do grupo de pesquisa. Aos técnicos MSc. Luciana Ambrósio do Lab. de Hematologia FCFRP-USP e Luiz Fernando Chaim do Lab. de Terapia Celular FCFRP-USP, pelo carinho, presteza e eficiência. Dupla fenomenal! Às técnicas Camila e Patrícia (responsáveis pelo Lab. de Citometria de Fluxo FUNDHERP). Vocês me ajudaram a obter resultados valiosos que aqui estão apresentados. Obrigado pela atenção e gentileza todas as vezes em que nos encontramos! À Drª Amanda Mizukami, pela cordialidade e assessoria científica, sempre solícita.Aos membros do Lab. de Transferência Gênica -FUNDHERP, pelo fornecimento de equipamentos e espaço, em suas dependências, sempre que precisei.Aos membros do Lab. de Terapia Celular -FUNDHERP (coordenado pela Drª Maristela Delgado Orellana) pelo fornecimento de amostras para alguns de nossos experimentos.À Sandra, que melhorou e padronizou a qualidade das figuras aqui apresentadas.Às funcionárias Carmen, Dalvinha, Marjorie e Renata Aparecida por todas as interações que tivemos e pelo suporte durante minha jornada no Hemocentro -FUNDHERP.Aos demais funcionários da FUNDHERP e ao Dr. Dimas Tadeu Covas por possibilitarem a realização deste trabalho e pela oportunidade de participar de vários cursos/eventos nas instalações da FUNDHERP.À Ana Cristine (secretária do programa de pós-graduação Imunologia Básica e Aplicada, IBA), pela atenção, gentileza e afetuosidade para comigo, preocupando-se com o meu bem-estar.Ao IBA por elevar minha formação científica e profissional. Aos meus colegas doLab. de Terapia Celular FCFRP-USP, Rafaela Felício, Waldir César, Paula e Marcela pela parceria e gentilezas trocadas. Aos alun...