Индустрия банкирования пуповинной крови

Бурное развитие биотехнологий и клеточной терапии обусловило возникновение целой новой индустрии — банкирования пуповинной крови, других клеток и тканей человека, с формированием соответствующего законодательства, возникновением ряда новых медицинских специальностей и профильных предприятий. В настоящее время биотехнологии, как новая полноценная отрасль медицинской промышленности, развиваются наряду с фармацевтической индустрией, даже во многих аспектах конкурируя с ней, предлагая более эффективные продукты для терапевтических целей и новое поколение медицинских имплантов.

На сегодняшний день Национальный Институт здоровья (США) насчитывает более 1 500 текущих клинических исследований по изучению эффективности препаратов стволовых клеток взрослого организма для лечения рака, сахарного диабета, сердечнососудистых и аутоиммунных заболеваний и многих других. На недавнем саммите по стволовым клеткам, который прошел в Нью-Йорке, признанный бизнес-аналитик, президент медицинской аналитической компании RRY Publications Робин Янга сообщил, что в мире насчитывается более 34 миллионов пациентов, которым показана клеточная терапия и, по прогнозам экспертов, до 2017 г. биотехнологическая индустрия США заработает более 8,5 миллиарда долларов, а стволовые клетки ежегодно будут применятся как минимум в 1 973 миллионах медицинских процедурах.

Только в США за последние 30 лет 1 миллион пациентов получили лечение собственными стволовыми клетками из разных источников, а американские клиники ежегодно тратят около 150 миллионов долларов на закупку клеточных препаратов и оборудования для их производства. В тоже время правительства развитых стран мира активно финансируют научные разработки, связанные с биотехнологиями. Так, несколько лет назад министерство обороны США заключило контракт с компанией Osiris Therapeutics в Мэриленде на 224,7 миллионов долларов на препарат из мезенхимальных стволовых клеток как медицинское противодействие ядерному терроризму и другим возможным чрезвычайным ситуациям. После одобрения этого клеточного препарата американской организацией по надзору за качеством продуктов питания и фармпрепаратов (FDA) правительство США планирует закупить как минимум 20 000 доз данного лекарства и в замороженном виде в качестве стратегического медицинского запаса хранить его в разных штатах страны.

В Европе число трансплантаций гемопоэтических стволовых клеток составляет более 20 на 1 миллион населения, а в некоторых странах превышает 40-50 на 1 миллион жителей.

Среди источников гемопоэтических стволовых клеток в последние годы значительно возросла частота применения пуповинной крови, перевысив в 2010 г. количество трансплантаций стволовых клеток периферической крови у лиц, моложе 20 лет. В то же время в Японии около 50% неродственных трансплантаций гемопоэтических стволовых клеток проводятся с использованием пуповинной крови. А количество грантов, выданных в США для исследования пуповинной крови, увеличилось с 122 в 2008 году до 167 в 2012 году, т.е. почти на 40% в течение пяти лет.

 

В настоящее время банки пуповинной крови существуют почти в каждой развитой стране, а также в большинстве развивающихся стран. Различают семейные банки пуповинной крови и публичные. Первые специализируются на персональном хранении образцов пуповинной крови для семей, заказавших подобную услугу, которая приравнивается к биологическому страхованию — при необходимости, сохраненные стволовые клетки будут применены для лечения ребенка из чьей пуповины они собраны или других членов его семьи. В некоторых штатах США расходы родителей на персональное хранение пуповинной крови исчисляются из налогов. Также при наличии показаний к применению стволовых клеток у старшего ребенка сохранение пуповинной крови при рождении младшего в некоторых странах мира покрывается страховыми компаниями.

Публичные банки пуповинной крови существуют за счет государственного финансирования и хранят обработанные и протипированные согласно системы HLA образцы пуповинной крови, донированные роженицами добровольно в государственный банк.

Информация о всех образцах из публичных банков занесена в международные реестры доноров гемопоэтических стволовых клеток и, при появлении запроса на трансплантат определенного фенотипа, данный образец передается в соответствующий трансплантационный центр внутри страны или зарубежом. К примеру, около 20% образцов пуповинной крови, заготовленных в США, экспортируется зарубеж. Публичные банки пуповинной крови созданы и активно функционируют в США, Канаде, Франции, Италии, Испании Германии, Японии, Китае и других странах.

Основными странами-поставщиками трансплантатов пуповинной крови считаются США, Япония, Испания, Франция, Италия, Австралия.

 

 

Далее, в таблице 1 приведены данные World Marrow Donor Association (WMDA) отображающие статистику по межконтинентальному обмену образцов пуповинной крови.

Таблица 1. Данные по межконтинентальному обмену образцов пуповинной крови

Обмен образцов пуповинной крови между континентами	К-во образцов, использованных интраконтинен-тально	К-во импортированных образцов	К-во экспортированных образцов
Африка	0	2	0
Азия	1,263	58	61
Австралия	32	47	93
Европа	617	401	286
Северная Америка	1,161	267	517
Южная Америка	24	182	0

(Источник: WMDA, 2009 г.)

По состоянию на 2013 г. индустрия банкирования пуповинной крови остается одной из наиболее быстро развивающихся в мире. Если в 2005 г. в мире насчитывалось только 23 активно функционирующих банка пуповинной крови, то в 2013 г. их количество составляет уже более 480. То есть, только за семилетний период отмечается 21-кратное увеличение (на 2 100%) количества компаний, участвующих в биотехнологической промышленности.

За 2012-2013 гг. в мире промышленность банкирования пуповинной крови увеличилась в 2 раза как за счет появления на рынке новых игроков и услуг, так и роста доходов от существующих операций. Такой быстрый рост рынка представляет как возможности получить прибыль, так и несет огромную конкуренцию.

Целесообразность длительного хранения пуповинной крови подтвердила опубликованная в 2003 г. работа одного из главных исследователей пуповинной крови Х. Броксмеера о том, что пролиферативная способность стволовых клеток пуповинной крови не повреждается в течении 15-летнего хранения в жидком азоте. через 9 лет еще одна работа подтвердила, что 24-летнее хранение пуповинной крови при температуре ?180С также не имеет негативного влияния на качественные показатели стволовых клеток.

Таблица 2. Стоимость предоставленнных образцов пуповинной крови на разных континентах и общий оборот

Региoн	Стоимость, USD	К-во образцов	Общая стоимость, USD
Америка	34 200	1 702	58 208 400
Европа	24 300	815	19 804 500
Азия	20 600	1 232	25 379 200
Итого	79 100	3 749	103 392 100

(Источники: WMDW, WMDA, SBSC, 2009 г.)

На сегодняшний день в индустрии банкирования клеток и тканей человека, кроме криохранения стволовых клеток пуповинной крови, активно развиваются новые направления. Это — сохранение ткани пупочного канатика, стволовых клеток жировой ткани, амниотической жидкости, молочных зубов, эндометриальных стволовых клеток и др. В 2012 г. японский ученый Синья Яманака и английский исследователь Джон Гёрдон получили Нобелевскую премию за открытие возможности перепрограммировать взрослые стволовые клетки в клетки с индуцированной плюрипотентностью (iPS-клетками), т.е. переводить их в состояние, сходное с эмбриональными клетками. В июле 2013 г. японское министерство здравоохранения дало условный зеленый свет для клинических испытаний с применением iPS-клеток.

Услугу по сохранению стволовых клеток ткани пупочного канатика впервые ввела в 2009 г. компания HealthBanks Biotech Company в Тайване. В том же 2009 г. эту услугу предложили в Гонг Конге компании HealthBaby и отдел Cryolife, тоже базирующийся в Гонг Конге. В настоящее время сохранением стволовых клеток ткани пупочного канатика занимается 9 банков в США, и каждые 3-4 месяца как минимум один новый криобанк добавляет эту услугу. Похожая тенденция наблюдается в Европе, и немного меньше на Ближнем Востоке.

Также все большее внимание клиницистов привлекает жировая ткань в качестве богатого и доступного источника мезенхимальных стволовых клеток. Первые попытки выделить стволовые клетки из жировой ткани принадлежат ученым Rodbell и Jones и датированы 1960 годом. Важной биологической характеристикой стволовых клеток жировой ткани является сниженная экспрессия антигенов HLA, и, соответственно, низкая иммуногенность. Стволовые клетки жировой ткани активно исследуются в клинических испытаниях по лечению сердечно-сосудистых заболеваний и поражений нервной системы, в основном финансируемых компаниями, специализирующимися по банкированию стромально-васкулярной фракции жировой ткани и производстве оборудования для этой отрасли. Стромально-васкулярная фракция жировой ткани — привлекательный материал для целей пластической и реконструктивной хирургии, поскольку обладает не только характеристиками бионаполнителя, но и выполняет эндокринную, экзокринную и паракринную функции. Результаты длительных наблюдений за пациентками, которым провели реконструктивную хирургию молочных желез с использованием аутологичной жировой ткани пока отсутствуют, но опубликованные на сегодняшний день данные литературы свидетельствуют о безопасности такого подхода.

Еще одним богатым источником стволовых клеток и ряда других ценных биологически активних веществ является плацента.

Доказано, что гемопоэтических стволових клеток в плаценте содержится в в 10 раз больше, чем в пуповинной крови. Однако, из-за чрезвычайной сложности и высокой стоимости выделения стволовых клеток из плаценты в мире только несколько криобанков предлагают услуги по сохранению плацентарной ткани. В Украине услугу по выделению и криохранению стволовых клеток из плаценты, как и изготовлению эксклюзивных препаратов для медицинских и косметических целей предлагает Институт клеточной терапии.

В январе 2007 г. исследователи из Университета Уэйк Форест (Северная Каролина, США) под руководством доктора Энтони Атала из Гарварда сообщили об открытии нового вида стволовых клеток, обнаруженных в амниотической жидкости (околоплодных водах), которые, обладая чрезвычайно высоким пролиферативным потенциалом и способностью к мультилинейной дифференциации, чрезвычайно привлекательны для целей тканевой инженерии и пренатальной коррекции аномалий развития плода. Считается, что стволовые клетки амниотической жидкости могут стать потенциальной заменой эмбриональных стволовых клеток в исследованиях и терапии.

В последнее пятилетие в странах Европы, Азии и США возникли криобанки, специализирующиеся на выделении и криохранении мезенхимальных стволовых клеток из молочных зубов и зубов мудрости. Однако, возможность их клинического применения пока изучается только в экспериментальных исследованиях.

Наличие редкостных клеток, обладающих характеристиками соматических стволовых клеток, относительно недавно выявлено в эндометрии. Терапевтические стратегии применения этих клеток в лечении заболеваний в данный момент находятся на стадии доклинических и ранних клинических исследований. В 2012 г. в США стартовало клиническое ииследование (1-2 фазы) по изучению безопасности и эффективности применения эндометриальных стволовых клеток в лечении критической ишемии нижних конечностей. Однако, в США, Европе, Индии уже созданы криобанки предлагающие услугу сохранения эндометриальных стволовых клеток.

Высокая частота развития бесплодия у обеих полов после проведения химио- и/или радиотерапии, значительное улучшение эффективности лечения рака и увеличение длительности жизни онкологических больных обусловили поиски эффективных методов сохранения фертильности у таких пациентов и развитие еще одного направления в отрасли банкирования биологического материала —криохранения репродуктивных клеток и тканей.

Криохранение репродуктивных клеток и тканей у онкобольных в основном предвидит криоконсервирование спермы и/или тестикулярной ткани у мужчин/мальчиков и сохранение овариальной ткани у женщин/девушек, что в развитых странах мира уже стало рутинной практикой у пациентов репродуктивного возраста перед гонадотоксическим лечением.

После излечения злокачественного заболевания, замороженная ткань яичника обратно подсаживается женщине и обеспечивает восстановление репродуктивной функции. По данным литературы, на сегодняшний день в мире родилось уже как минимум 15 детей у женщин после ретрансплантации замороженной ткани яичника.

Среди стран Европы Украина может похвастаться наиболее давними традициями криоконсервирования клеток и тканей человека. Именно в Украине в 1984 г. были сохранены первые в Европе образцы пуповинной крови.

Первый криобанк пуповинной крови в Украине был создан в 2003 г. на базе Института клеточной терапии в Киеве и, соответствуя требованиям лицензионных условий, также первым в стране получил лицензию на деятельность банка пуповинной крови, других клеток и тканей человека. Кроме того, Институт клеточной терапии предлагает эксклюзивную услугу по сохранению плаценты, а также репродуктивных клеток и тканей.

Огромный опыт применения клеточных препаратов накоплен в Центре эмбриональных тканей «Емселл». С 1994 года в этой клинике было выполнено более 7500 пересадок клеточных трансплантатов.

Также в Украине признанным лидером в области клеточного и тканевого культивирования, а также разработки и внедрения в клиническую практику высокотехнологических способов лечения различных заболеваний с использованием стволовых клеток является ГУ Иститут неотложной и восстановительной хирургии им. В.К.Гусака НАМН Украины (г. Донецк).

Учитывая высокую онкогематологическую заболеваемость в Украине, значительное разнообразие HLA-фенотипа населения страны, что осложняет поиски совместимого донора костного мозга, а также весомые достижения отечественных ученых в области криохранения гемопоэтических стволовых клеток, следующим этапом развития клеточной медицины в Украине должно быть создание государственного банка пуповинной крови по примеру многих развитых стран мира.