Клетки пуповинной крови защищают мозг

Ежегодно отечественные и зарубежные специалисты в области фундаментальных медико-биологических дисциплин, а также врачи-клиницисты собираются на международном симпозиуме «Актуальные вопросы клеточных технологий». На симпозиуме традиционно обсуждаются аспекты создания и экспериментального обоснования клеточных и генных технологий, правовые и этические вопросы в области банкирования стволовых клеток и, конечно, возможности клинического применения стволовых клеток.
В 1988 г. профессор Парижского университета Элиан Глюкман выполнила первую в мире успешную трансплантацию клеток пуповинной крови (ПК) 6-летнему ребенку с анемией Фанкони. И, как говорится, процесс пошел. В настоящее время количество трансплантаций гемопоэтических стволовых клеток (ГСК) пуповинной крови для лечения серьезных заболеваний кроветворной системы у детей и взрослых превышает 20 тыс.
 

Новые возможности пуповинной крови
В своем выступлении на симпозиуме Э.Глюкман отметила, что пуповинная кровь является важнейшим источником гемопоэтических стволовых клеток для взрослых и детей, страдающих онкологическими и неонкологическими недугами. В реестре Еврокорда собраны и проанализированы данные по исходу лечения более 700 пациентов из европейских и некоторых других стран. Детям трансплантацию ГСК проводили по таким показаниям, как острый лейкоз, миелодиспластический синдром, синдром недостаточности костного мозга, гемоглобинопатии, тяжелый комбинированный иммунодефицит и расстройства метаболизма. Наиболее частыми показаниями у взрослых были острый лейкоз, хронический мие-лолейкоз, синдром недостаточности костного мозга и хронический лимфолейкоз.

Э.Глюкман подчеркнула, что впервые преимущества трансплантатов пуповинной крови были показаны у образцов от доноров-родственников. Кроме того, банки пуповинной крови ввели критерии стандартизации получения, банкирования, обработки и криоконсервирования пуповинной крови для трансплантатов, полученных от неродственных доноров. Трансплантаты предназначены для пациентов с различными онкогематологическими и неонкологическими заболеваниями. В последнее время пуповинная кровь стала одним из наиболее распространенных источников гемопоэтических стволовых клеток для аллогенных трансплантаций.

– В относительно короткое время стало многое известно о свойствах гемопоэтических стволовых клеток пуповинной крови и их клиническом применении. Трансплантация клеток пуповинной крови, по нашему мнению, должна решить не одну задачу, – сказала Э.Глюкман. – Но предстоит еще многому учиться, и учиться серьезно. Ведь если не проводить достаточного количества трансплантаций и не набираться опыта, то хороших результатов не будет.

Три источника
Директор Института детской гематологии и трансплантологии им. Р.М.Горбачёвой (С.-Петербург) профессор Борис Афанасьев сказал о том, что его коллективу пришлось очень долго работать, прежде чем трансплантация стала рутинным методом. В последние годы ситуация в области неродственных трансплантаций улучшилась, но по-прежнему существует множество нерешенных этических и социальных вопросов. Развитие этого направления сдерживает и отсутствие регистра. Зачастую приходится пользоваться международной базой данных.

Ежегодно в мире проводится около 15 тыс. аллогенных трансплантаций гемопоэтических стволовых клеток от совместимого родственного, неродственного, гаплоидентичного донора или из образцов пуповинной крови. Для пациентов, у которых отсутствует совместимый родственный донор, существуют три альтернативных источника аллогенных гемопоэтических стволовых клеток: совместимый неродственный донор, ГСК из образца пуповин-ной крови или гаплоидентичный донор. Ученые пришли к выводу, что гаплоидентичная трансплантация стволовых гемопоэтиче-ских клеток – метод лечения для 70-90% больных, не имеющих совместимого родственного, неродственного донора и образцов пуповинной крови с достаточной клеточностью. Практически всем пациентам, нуждающимся в ал-логенной трансплантации ГСК, можно найти донора. Такой метод очень эффективен для лечения врожденных и приобретенных синдромов костномозговой недостаточности (анемия Фанкони, синдром Швахмана – Даймонда), первичных иммунодефицитов, болезней накопления (синдром Гурлера, болезнь Крабе), остеопетроз и других недугов.

По словам профессора Б.Афанасьева, основная причина смерти после аллогенных трансплантаций ГСК – это рецидивы заболевания, а также смертность, связанная с процедурой трансплантации (реакция «трансплантат против хозяина» и инфекционные осложнения). Длительное поддержание ремиссии заболевания требует посттрансплантационной терапии в зависимости от диагноза (введение донорских лимфоцитов, использование ги-перметилирующих препаратов, поддерживающая химиотерапия). Развивать нужно все виды аллогенных трансплантаций ге-мопоэтических стволовых клеток – родственную, неродственную и гаплоидентичную, используя в качестве источника ГСК костный мозг, периферическую или пуповинную кровь.

Модель для проведения испытаний
Директор по науке Института репродуктивной генетики (Чикаго) Анвер Кулиев рассказал в своем выступлении о пре-димплантационной генетической диагностике, которая появилась как возможность рождения здоровых детей для супружеских пар, находящихся в группе риска по наследственным заболеваниям.

Ученый сообщил о том, что в чикагском институте предим-плантационное HLA-типирование выполняется с применением стандартного ЭКО-протокола в сочетании с незначительным воздействием на образцы ооцитов и бластомер. Получаемый при биопсии материал подвергают многократному анализу ПЦР, а также мутационному тестированию. Одновременно используются сцепленные маркеры на HLA-типирование, которое предназначено для выявления эмбрионов, содержащих материнские и отцовские хромосомы, идентичные для больного пробанда.

На данный момент, по словам А.Кулиева, в мире проведена успешная реконституция гемо-поэтических клеток пуповинной крови или пересадка костного мозга со стволовыми клетками, полученными приблизительно от 50 HLA-совместимых сиблингов, рожденных после проведения предимплантационной генетической диагностики.
Одним из наиболее перспективных направлений регенеративной медицины считается сегодня использование плюрипотентных стволовых клеток. Специалисты рассматривают их не только как объект научных исследований, но и как модель для проведения доклинических испытаний лекарственных препаратов. Есть надежда, что получение клеток с индуцированной плюрипотентностью прольет дополнительный свет на разработку комбинированных методов клеточной и генной терапии в лечении наследственных заболеваний.

Плюрипотентным клеткам человека как источнику биотехнологического производства компонентов крови посвятил свое выступление профессор Института общей генетики им. Н.И.Вавилова РАН Сергей Киселёв.

– Для переливания крови необходимо соблюдение условий совместимости группы крови, – сказал он. – В настоящее время в трансфузиологии используется донорская кровь. Но даже в развитых странах потребность всегда превышает ее запасы для переливания, а хранение и сбор донорской крови требуют определенных затрат. Кроме того, существует опасность заражения донорской крови такими инфекционными агентами, как вирусы иммунодефицита или гепатита. Запасы универсальной группы крови ограничены.

Плюрипотентные клетки естественным образом приспособлены дифференцироваться в любой тип клеток, включая клетки крови,  при этом они имеют возможность неограниченно долго поддерживаться в культуре. Сегодня существуют два типа плюрипотентных клеток человека, возможности которых активно изучаются: эмбриональные стволовые и индуцированные.

– В своих предыдущих работах мы из плюрипотентных клеток успешно получили клетки геман-гиобласта и эндотелия, – сказал профессор С.Киселёв. – В настоящее время нами ведется разработка технологии дифферен-цировки плюрипотентных клеток человека в клетки крови.
 
Снижая неврологический дефицит
В чем заключается терапевтический потенциал клеток пуповинной крови при неврологических и психических заболеваниях? Об этом рассказал в своем докладе академик РАМН Владимир Смирнов. По его словам, специфической терапии, способствующей восстановлению поврежденных тканей головного мозга или улучшению функционирования при прогрес-сировании нейродегенерации, не существует. По сути, только использование клеточных технологий открывает новые перспективы в регенерации нервной ткани. Целый ряд экспериментальных исследований, проведенных учеными, подтвердил способность клеток пуповинной крови снижать неврологический дефицит.

Проводя клинические исследования, ученые стремились выявить, можно ли повлиять на когнитивные функции мозга с помощью внутривенного введения клеток пуповинной крови. Эти клетки легко получать, с ними не существует никаких этических проблем, так как берутся они из крови после рождения, и никакого вмешательства в эмбриогенез нет. Практически источник получения клеток пуповинной крови не ограничен, они могут бесконечно долго храниться в жидком азоте. Учеными было доказано, что такие клетки обладают противовоспалительным, нейрогенным, ангио-генным и иммуномодулирующим эффектами.

При введении клеток пуповин-ной крови изучалось состояние пациентов с психоневрологическим дефицитом, возникшим в результате травм головного мозга, болезней Паркинсона и Альцгей-мера, рассеянного склероза, детского церебрального паралича или эндогенного процесса (шизофрении в стадии ремиссии)./

Что показали исследования
Ученые наблюдали пациентов на протяжении 1-12 месяцев. Оказалось, что введение клеток пуповинной крови хорошо переносится и не вызывает острых или отдаленных нежелательных реакций. У большинства пациентов взрослого и детского возраста произошло значительное снижение психоневрологического дефицита и улучшение когнитивных функций. Например, у больных с травматическими поражениями головного мозга (посттравматической энцефалопатией) специалисты отмечали стойкую тенденцию к снижению проявлений астенического синдрома, а также заметное повышение уровня психической активности. У пациентов с парезами существенно улучшились показатели физической активности, у больных с афазией восстановилась речь.

Кроме того, позитивная динамика была выявлена примерно у половины пациентов детского возраста со спастическими формами гидроцефалии и детского церебрального паралича. У тех взрослых, кто страдает болезнью Паркинсона, также были отмечены хорошие показатели по ригидности и функциональным возможностям. Повысилась психическая активность у больных с шизофренией: улучшилась память, обучаемость, способность к концентрации внимания и в целом повседневная активность.

– Наша работа не была направлена на лечение больных, так как интерес заключался в том, чтобы посмотреть, какие дополнительные эффекты дает новая клеточная терапия на фоне стандартно проведенной терапии, – подчеркнул В.Смирнов. – Мы не пытаемся вылечить, к примеру, наследственную шизофрению – мы смотрим, насколько улучшаются адаптация организма и когнитивные функции мозга у таких больных и как они могут жить в обществе. Хотели бы еще заняться псориазом. В целом же вся наша работа сложнейшая, затратная, но крайне необходимая для науки.

Ученые показали, что использование внутривенного введения аллогенных клеток пуповинной крови можно считать безопасной и эффективной процедурой при многих патологических состояниях. Эффекты клеток пуповинной крови могут быть связаны с нейропротекторным воздействием и трофической поддержкой тканей головного мозга, определяющими стойкий положительный клинический эффект. Свои дальнейшие исследования специалисты хотели бы направить на уточнение дозировок и кратности введения клеток пуповинной крови при этих и других заболеваниях и патологических состояниях.

Татьяна КУЗИВ, корр. «МГ