歴史的には、輸血が最初の細胞療法でした。骨髄移植も確立されたプロトコルとなっています。骨髄移植は、貧血、白血病、リンパ腫、まれな免疫不全疾患など、さまざまな種類の血液疾患に最適な治療法です。骨髄移植を成功させる鍵は、「免疫学的に適合する」良好なドナーを特定することです。ドナーは通常、兄弟などの近親者です。ドナーの細胞とレシピエントの細胞の間に良好な一致が見つかった後、患者(レシピエント)の骨髄細胞は化学療法または放射線によって破壊され、骨髄に新しい細胞が存在できる余地が与えられます。適合するドナーからの骨髄細胞が注入されると、自己複製幹細胞が骨髄への道を見つけて複製を開始します。また、さまざまな種類の血球に成熟する細胞も生成し始めます。通常、数週間以内にドナー由来の血球が患者の循環中に正常な数で現れます。残念ながら、すべての患者に免疫学的に適合するドナーがいるわけではありません。さらに、骨髄移植は患者の 3 分の 1 で骨髄を完全に再移植できない可能性があり、宿主骨髄の破壊は、特に重篤な患者では致命的となる可能性があります。これらの要件とリスクにより、一部の患者に対する骨髄移植の利用が制限されます。細胞療法では、投与する細胞の種類のレパートリーが拡大しています。
細胞療法の治療戦略には、特定の幹細胞集団の単離と移入、エフェクター細胞の投与、成熟細胞の多能性細胞への誘導、成熟細胞の再プログラミングなどが含まれます。大量のエフェクター細胞の投与は、癌患者、未解決の感染症を患う移植患者、および眼内の幹細胞が化学的に破壊された患者に利益をもたらしてきた。たとえば、少数の移植患者はアデノウイルスやサイトメガロウイルス感染を解決できません。最近の第I相試験では、ウイルス感染細胞を殺すことができる大量のT細胞がこれらの患者に投与された。これらの患者の多くは感染を解消し、これらのウイルスに対する免疫を保持しました。 2 番目の例として、化学物質への曝露は、眼の角膜輪部上皮幹細胞に損傷を与えたり、萎縮を引き起こす可能性があります。彼らの死は痛み、光過敏症、視界の曇りを引き起こします。この欠損症の治療のための輪部上皮幹細胞の移植は、臨床現場での眼疾患に対する最初の細胞療法です。
いくつかの病気は、遺伝子治療と細胞治療の技術を組み合わせた治療から最も恩恵を受けます。たとえば、重症複合型免疫不全症 (SCID) を患っている患者もいますが、残念ながら適切な骨髄ドナーがいません。科学者らは、SCID患者にはアデノシンデアミナーゼ遺伝子(ADA-SCID)、またはX染色体上に位置する共通ガンマ鎖(X連鎖SCID)が欠損していることを特定した。数十人の患者が遺伝子治療と細胞治療を組み合わせたアプローチで治療を受けています。各個人の造血幹細胞は、関連する正常な遺伝子のコピーを発現するウイルスベクターで処理されました。選択と増殖の後、これらの修正された幹細胞は患者に返されました。多くの患者が改善し、必要な外因性酵素が減少しました。しかし、いくつかの重篤な有害事象は実際に発生しており、その発生率は理論的により安全なベクターおよびプロトコルの開発を促しています。この組み合わせたアプローチは、いくつかのがん治療でも追求されています。