Что и как лечат стволовыми клетками

12:00, 07.09.2017 / Верcия для печати / 0 комментариев

Стволовые клетки называют «стратегическим запасом» организма. Ученые нашли им применение в лечении самых опасных заболеваний и продолжают поиски. Какими они бывают и в чем их отличия, объясняет Натэлла Енукашвили, к.б.н., руководитель научных проектов «Покровского банка стволовых клеток».

Что и как лечат стволовыми клетками

- Натэлла Иосифовна, какими бывают стволовые клетки и в чем заключаются их отличия?

- О существовании стволовых клеток (предшественников клеток всех тканей организма) было известно еще в начале прошлого века. Однако прошло почти 50 лет прежде чем их нашли в костном мозге, научились выделять и использовать в лечении. Это были клетки, которые называются гемопоэтическими (греческий haima — кровь +poiesis — творение). Тогда трансплантацию костного мозга не называли клеточной технологией, а воспринимали, как трансплантацию органа. Позже выяснилось, что такие же клетки есть и в тканях, которые утилизируются в родах (пуповинная кровь или плацента), либо их можно получить из так называемой мобилизованной крови — взрослый человек получает специальные препараты, которые вызывают выход предшественников клеток крови (гемопоэтических клеток) в периферическую кровь.

Сначала эти клетки предназначались для лечения онкогематологических заболеваний. Но оказалось, что они умеют делать много других полезных вещей – ускорять рост сосудов, облегчать заживление ран, срастание костных переломов и т.д. Гемопоэтические клетки - очень дорогой ресурс.  Использовать их для таких целей не всегда есть возможность. Поэтому ученые искали их аналоги и в 1980 годах нашли мезенхимальные стволовые клетки. Тогда считалось, что культивировать (размножать) их очень сложно, а потому попыток их применения не было.

В это же время ученые обратили внимание на эмбриональные (зародышевые) клетки –  те, что присутствуют только на очень ранних стадиях развития эмбриона (первые 5-7 дней беременности). В 1990-е годы случился бум их применения. Но в результате их введения часто возникали опухоли, сформированные неправильными эмбриональными зародышевыми тканями. То есть это новообразование состояло не из тканей пациента, которому ввели клетки, а из тканей, полученных из чужеродной смеси эмбриональных клеток. Так, с одной стороны, применение зародышевых клеток обернулось серьезными осложнениями, с другой — этические соображения мешали дальнейшему изучению. Их использование законодательно запрещено практически во всех развитых странах.

Сейчас используются только постнатальные стволовые клетки, то есть клетки уже рожденного человека. Это  гемопоэтические, мезенхимальные и резидентные клетки тканей. В отличие от эмбриональных они не имеют опасных свойств.

- Почему гемопоэтические клетки стали такими ценными с момента их открытия?

- Потому что это было и есть основное «сырье» для лечения онкогематологических заболеваний, в процессе которого собственные пораженные гемопоэтические клетки убиваются, и вводятся новые, здоровые клетки, совместимые с иммунной системой человека. Потом у них обнаружили множество других замечательных свойств.

В природе гемопоэтические и мезенхимальные клетки — естественные регуляторы иммунной системы. Их задача — подавлять иммунный ответ, либо, наоборот, стимулировать его. И в клинике гемопоэтические клетки особенно ценны тем, что у них есть паракринный эффект (пара — около, вокруг себя) — попадая в очаг воспаления, они выделяют вещества, которые его снижают, как бы сообщая организму, что не надо посылать туда иммунные клетки.

- Можно ли их дифференцировать так, чтобы они превращались в клетки любого органа, а потом использовать в лечении любых болезней?

- В мире проводится много исследований на эту тему. Но достоверно известно лишь то, что гемопоэтические клетки, дающие начало клеткам крови, могут дифференцироваться только в  клетки крови. Но и это немало. Например, сегодня одно из самых популярных направлений в онкологии - использование их в противоопухолевой терапии. Там применяют дендритные клетки, которые получают из гемопоэтических клеток или выделяют из костного мозга и соединяют с веществами, которые содержатся в злокачественной опухоли. В итоге на своей поверхности дендритные клетки начинают экспонировать («выставлять») маркеры (фрагменты) опухоли пациента.  Затем эти «антиген-представляющие клетки» начинают «обучать» Т-лимфоциты пациента, полученные из его крови. Как и в природе, Т-лимфоциты по этим маркерам начинают распознавать опухолевые клетки и вырабатывать антитела именно к ним. Это очень избирательный метод борьбы с опухолью, лишенный побочных эффектов, его продолжают изучать и в России, и за рубежом.

Кроме того, в России работают над многообещающей технологией получения тромбоцитов и эритроцитов из гемопоэтических клеток. Дифференцировка клеток в направлении тромбоцитов и лейкоцитов — более сложный процесс в сравнении с дифференцировкой лимфоцитов. Если технология будет создана, исчезнет проблема резус-конфликта в трансфузиологии - мы сможем выращивать клетки крови с той антигенной структурой, которая нам нужна. Кроме того, многим пациентам эта технология облегчит жизнь. Например, пациентам с апластической анемией, при которой поражается костный мозг, с другими анемиями (вызванных кровотечением, недостатком витаминов…).

- В мире восприняли, как чудо, историю с пациентом, который после пересадки гемопоэтических клеток костного мозга излечился от ВИЧ.  Что это было?

- В костном мозге, который пересадили пациенту, были обнаружены лимфоциты, невосприимчивые к ВИЧ. Выяснилось, что эта невосприимчивость объясняется мутацией, которая приводит к тому, что вирус не может проникнуть в клетку, соответственно, не может возникнуть заражение. Мы проверили стволовые клетки, хранящиеся в нашем банке и обнаружили коллекцию образцов с такой же мутацией. Их немного, поскольку это редкость, но они есть. Теоретически человек, который их получит при трансплантации, станет невосприимчив к ВИЧ.

- При каких еще заболеваниях эффективно использование гемопоэтических клеток?

- При аутоиммунных гепатитах, рассеянном склерозе, болезни Крона, неспецифическом язвенном колите мы применяли их для снижения аутоиммунной агрессии и, соответственно, снижения уровня воспаления. И получили хороший результат: уменьшается количество клеток Т-киллеров и воспалительный процесс.

- Почему у мезенхимальных клеток показания к применению намного шире?

- Благодаря современным технологиям получать и культивировать мезенхимальные клетки, открытые еще в 1980-е, стало проще. Когда в 2000-х годах выяснилось, что у гемопоэтических и мезенхимальных клеток очень похожий механизм действия за пределами онкогематологии (тут мезенхимальные помочь не могут), их стали рассматривать, как более дешевую замену гемопоэтическим для использования при заболеваниях, не относящихся к онкогематологическим. А учитывая, что, по большому счету, они есть в составе всех органов и тканей, поиск областей их применения и источников получения оказался гораздо шире.

- При каких заболеваниях можно говорить об эффективности их применения?

– В Покровском банке в рамках исследования было пролечено с помощью клеточной технологии 100 пациентов с  хроническими гепатитами (вирусные, токсические, аутоиммунные, криптогенные), часть из них находились на стадии цирроза печени. Независимо от причины развития гепатита, при этом заболевании всегда развивается фиброз, конечной стадией которого является цирротическая трансформация печени. Наша задача заключалась в том, чтобы увидеть, как восстанавливаются клетки печени с помощью клеточной технологии. При таком лечении волокна соединительной ткани замещаются нормальными клетками печени. Развитие фиброза проходит 4 стадии (4-я – уже цирроз). В среднем у наших пациентов он уменьшался на 2 стадии. Медикаментозное лечение таких результатов не дает.

Большого числа пациентов с рассеянным склерозом у нас не было, но у тех, кто прошел лечение, мы видим остановку прогрессирования болезни, а для них это важно, потому что РС – постоянно прогрессирующее заболевание.

В комбустиологии (лечение ожогов) для замещения кожных покровов в основном используются фибробласты (клетки кожи), но есть и попытки использования мезенхимальных клеток. Мы сотрудничаем с отделением комбустиологии НИИ им. Джанелидзе: делаем покрытие, пропитанное клеточной суспензией, задача которого - не вырастить новую кожу, а закрыть поврежденную поверхность, чтобы снизить вероятность ее воспаления и инфицирования до тех пор, пока не начнет расти своя кожа.

Использование клеточной терапии при диабете I типа замедляет прогресс заболевания в среднем на полгода: снижается уровень гликолизированного гемоглобина и пациенты могут отказаться от инсулина или снизить его дозу. Это очень важно для детей, поскольку для формирования организма и роста это большой срок.

- Что дает практической медицине обнаружение еще одного вида клеток — резидентных?

- Резидентные клетки живут во всех тканях организма. Эти клетки, находящиеся в каком-то органе, с определенной долей допуска можно назвать дифференцированными. Например, если взять гепатоциты взрослого человека и резидентные клетки печени, то они будут похожи на маленькие недозревшие гепатоциты. Но свойства и показания у мезенхимальных и у резидентных стволовых клеток одни и те же.

- Почему? Ведь если брать те же резидентные клетки печени, наверняка у них лучше получится лечить именно печень?

- Резидентные клетки не настолько дифференцированы, что могут применяться для лечения только одного органа. Например, мы получали стволовые клетки печени, подталкивали к дифференцировке и получали не только гепатоцитоподобные клетки, но и подобные клеткам хрящевой, костной и жировой тканям. Другое дело, что подтолкнуть их к развитию гепатоцита легче. Но то, что резидентную стволовую клетку легче дифференцировать для лечения того органа, из которого она изъята, важно: из жировой ткани легче всего получить адипоциты, из костного мозга — преимущественно хрящевые и костные клетки. 

Сейчас из мезенхимальных и резидентных клеток мы легко делаем дифференцировку трех типов тканей — костной, хрящевой и жировой.

- Как стволовые клетки попадают в организм пациента в процессе лечения? 

- Выделенные клетки помещают в специализированную среду для культивирования, не содержащую продуктов животного происхождения, в идеальном случае среды должны соответствовать стандартам GMP. Перед выдачей в клинику клетки тщательно отмываются от среды и готовятся в соответствии с рекомендациями доктора, который будет их вводить: он сообщает, в каком виде ему нужны клетки, самый простой – суспензия в физрастворе.

В зависимости от патологии, врач выбирает способ введения клеток – это может быть как системное внутривенное введение, так и местное - в патологическую область. Например, в спинномозговой канал клетки вводятся при поражении периферической нервной системы (травмы позвоночника, рассеянный склероз, гипоксия мозга). Интракоронарное введение проводится во время ангиографии в область сердечной ишемии, внутрисуставно – в воспаленный сустав. При лечении гепатитов, циррозов можно вводить, как системно, так и местно (в портальную вену или под капсулу печени), в любом случае от 30% вводимых клеток оседает в органе. При глазных заболеваниях применяется периорбитальное введение – в глаз.

Напомню, с помощью клеток, выращенных специалистами биотехнологического центра Покровского банка стволовых клеток, врачи ведущих центров Петербурга - Покровской больницы, НИДОИ им. Турнера, НИИ скорой помощи им. Джанелидзе, многих других крупных медицинских центров, а также собственного центра Покровского банка стволовых клеток - провели лечение методами регенеративной терапии в общей сложности более 500 пациентов.

Результаты показали, что эти методы действительно работают. Они были опубликованы в рецензируемых медицинских и биологических научных журналах.

Валентин Сорокин

© Доктор Питер

Рубрики: Гематология, Генетика, Онкология

Нет комментариев Оставить комментарий

Ещё нет комментариев






Читать дальше
Читать дальше

Самое читаемое

Самое обсуждаемое

Читать все отзывы
С какими проблемами вы чаще всего сталкиваетесь летом в отпуске?

Все опросы



Нашли ошибку?

×