Перспективы клеточной терапии

В настоящее время клеточная терапия рассматривается как новое официальное направление в медицине, основанное на применении регенеративного потенциала стволовых клеток взрослого организма для лечения ряда тяжелых заболеваний, реабилитации пациентов после различного рода травм, борьбы с преждевременными признаками старения.

Однако, корни клеточной терапии берут начало много веков назад, когда врачи древности применяли костный мозг животных для ускорения заживления ран и лечения ожогов, ничего не зная о стволовых клетках, которые в нем содержатся. Официально же первая в мире трансплантация костного мозга для лечения лейкоза была проведена в 1959 г. ученым Донналом Томасом, в последующем Нобелевским лауреатом, и на сегодняшний день только благодаря этому методу лечения многие формы злокачественных заболеваний крови считаются излечимыми.

Современными исследованиями показано, что гемопоэтические стволовые клетки не только восстанавливают нормальное кроветворение на месте патологического у больных раком крови, но и благодаря продукции различных факторов роста обладают мощным восстанавливающим действием, что позволяет применять их в терапии сердечно-сосудистых и неврологических заболеваний, лечении циррозов печени, сахарного диабета и многих других. В кардиологии возникло даже новое направление — клеточная кардиомиопластика, т.е. восстановление поврежденного миокарда посредством интракоронарного или внутривенного введения стволовых клеток.

Также на сегодняшний день в мире выполнено более 2 000 трансплантаций гемопоэтических стволовых клеток в лечении аутоиммунных заболеваний (ревматоидный артрит, системная склеродермия, системная красная волчанка, болезнь Бехтерева, болезнь Крона, неспецифический язвенный колит, рассеянный склероз итд).

Трансплантация гемопоэтических стволовых клеток после миелоаблятивной терапии все шире применяется в лечении солидных опухолей, прежде всего рака молочной железы и герминальных опухолей у мужчин и женщин.

Так, в мире ежегодно выполняется около 40 — 50 000 трансплантаций гемопоэтических стволовых клеток, а в качестве их источника вместо костного мозга, получение которого является достаточно травматичной процедурой, все чаще применяется периферическая и пуповинная кровь. В декабре 2012 года Европейская ассоциация трансплантации костного мозга сообщила о миллионном пациенте, которому выполнена трансплантация гемопоэтических стволовых клеток периферической крови. А пуповинную кровь в 2006 г. та же организация объявила равнозначной костному мозгу, подтвердив это еще раз в 2010 г.

Результаты современных исследований показали, что трансплантация пуповинной крови характеризируется одинаковой выживаемостью по сравнению с другими источниками, но низшим риском развития синдрома «трансплантат-против-хазяина», что позволяет применять ее даже при неполной гистосовместимости. К преимуществам пуповинной крови также следует отнести низший риск передачи инфекций (латентных или онкогенных вирусов) при аллогенных трансплантациях, а также, кроме гемопоэтических стволовых клеток, пуповинная кровь является богатым источник уникального профиля эндотелиальных прогениторных клеток, дающих начало новым сосудам.

Согласно данным Всемирной ассоциации доноров костного мозга (WMDA — World Marrow Donor Association) в настоящее время пуповинная кровь применяется в каждом пятом случае при пересадке гемопоэтических стволовых клеток вместо костного мозга.

Так, в 2012 г. от общего числа 68 400 трансплантаций гемопоэтических стволовых клеток, выполненных в мире, в 26% случаев в качестве источника стволовых клеток применялась пуповинная кровь, тогда как костный мозг — в 25% случаев.

В то же время в странах с развитым банкированием пуповинной крови, например в Японии и Сингапуре, количество трансплантаций пуповинной крови составляет около 50% относительно других источников гемопоэтических стволовых клеток. И если раньше пуповинная кровь рассматривалась как трансплантат исключительно для применения в педиатрии, то в настоящее время в мире отмечается тенденция увеличения количества трансплантаций пуповинной крови даже у лиц, старше 60 лет.

Доказано, что пуповинная кровь — предпочитаемый трансплантат для лечения ряда врожденных заболеваний метаболизма, прежде всего синдрома Хурлера. Таким образом, потребности практического здравоохранения в трансплантатах гемопоэтических стволовых клеток и других клеточных культур обусловили создание банков пуповинной крови, других клеток и тканей, которые в последнее десятилетие стали важной составляющей системы здравоохранения большинства стран мира.

Новыми трендами в области современной клеточной терапии являются методики трансплантации гемопоэтических стволовых клеток, выделенных из нескольких пуповин (для увеличения количества стволовых клеток в трансплантате) и размножения стволовых клеток пуповинной крови. Так, по данным EUROCORD на сегодняшний день уже выполнено более 500 трансплантаций двойных образцов пуповинной крови и около 100 трансплантаций размноженных стволовых клеток пуповинной крови. В Украине Институтом клеточной терапии ведутся работы по культивированию стволовых клеток пуповинной крови и плаценты, а также их направленной дифференциации в клетки других тканевых структур.

Кроме гемопоэтических стволовых клеток, ученые активно изучают и разрабатывают подходы к клиническому применению других клеточных культур, выделенных из пуповинной крови, прежде всего эндотелиальных клеток-предшественников, перспективных для тканевой инженерии сосудов и клапанов сердца.

Другим важным направлением является применение Т-лимфоцитов пуповинной крови, которые рассматриваются как новое средство адоптивной иммунотерапии для направленного уничтожения злокачественных клеток и ряда патогенных вирусов.

Пренатальная трансплантация стволовых клеток (до рождения ребенка) — новый и многообещающий терапевтический подход для лечения генетических нарушений. Учеными уже достигнуто успехов в лечении тяжелых форм иммунодефицитов посредством пренатальной трансплантации стволовых клеток. Доказано, что пренатальная трансплантация стволовых клеток наиболее эффективна на самых ранних стадиях гестации. Также в эксперименте ученым удалось провести пренатальную реконструкцию трахеи у плодов ягнят с применением стволовых клеток, выделенных из амниотической жидкости.

Стратегическим направлением современной клеточной терапии является генная терапия, основанная на трансплантации пациенту культур стволовых клеток после соответствующих генетических манипуляций. Первый в мире случай лентивирусной генной терапии ?-талассемии, основанный на трансплантации пациенту аутологичных трансфектированных клеток костного мозга, имел место в 2007 г. и позволил достигнуть высокой экспрессии терапевтического гена глобина, независимости от трансфузий на протяжении 3 лет и значительного улучшения качества жизни больного. В то же время активно развивается пренатальная генная терапия, предвидящая доставку генов к клеткам и тканям во время раннего внутриутробного развития с целью коррекции генетических дефектов до того, как сформируется неисправимое повреждение ткани. В отличие от постанатальной генной терапии, пренатальные манипуляции могут доставлять гены к большей популяции стволовых клеток, а ранний период гестации позволяет развитие иммунной толерантности к трансгенному белку, что даст возможность повторной постнатальной генной терапии, при необходимости.

Также после открытия учеными Синья Яманака и Джоном Гёрдоном в 2012 г. возможности перепрограммировать взрослые стволовые клетки в клетки с индуцированной плюрипотентностью (iPS-клетки), т.е. переводить их в состояние, сходное с эмбриональными клетками, за что они были удостоены Нобелевской премии, на сегодняшний день в мире стартуют первые клинические исследования по применению iPS-клеток с терапевтическими целями. Так, в июле 2013 г. министерство здравоохранения Японии дало разрешение на проведение первого такого исследования для лечения патологии сетчатки.

Новыми трендами в банкировании стволовых клеток и других тканей человека на сегодняшний день, кроме криохранения пуповинной крови, является банкирование стволовых клеток периферической крови, жировой ткани, плаценты, ткани пупочного канатика, стволовых клеток эндометрия и молочных зубов.

Особенно активно развивается аутологичное банкирование стволовых клеток, полученных пока человек еще молод и здоров, для возможного применения в будущем как для лечения, так и целей ревитализации и борьбы с преждевременными признаками старения. Ведь известно, что в организме человека с возрастом не только значительно уменьшается количество стволовых клеток, но и их клоногенные способности. Аутологичное банкирование стволовых клеток на сегодняшний день приравнивается к «биологическому страхованию». В то же время после того, как в 2010 г. на Всемирном конгрессе пуповинной крови в Марселе (Франция) было объявлено, что результаты лечения пациентов с применением родственной пуповинной крови лучше, чем при неродственных аллогенных трансплантациях, среди доступных на сегодняшний день возможностей сохранения стволовых клеток из различных источников, особенное значение имеет направленное семейное банкирование пуповинной крови.

Стоит отметить, что в большинстве развитых стран мира, как и в Украине, в настоящее время доступна услуга сохранения репродуктитвных клеток и тканей.

Сохранение репродуктивных клеток и тканей показано детям и онкологическим больным репродуктивного возраста перед проведением химио- и/или радиотерапии, которая сопровождается риском развития бесплодия, для восстановления репродуктивной функции в будущем, как и женщинам, отложившим рождение ребенка на неопределенный срок. На сегодняшний день в мире у женщин после ретрансплантации аутологичной замороженной ткани яичника родилось уже 15 детей.