Глава 10. Некоторые актуальные проблемы клинических исследований стволовых клеток

Впервые концепция стволовых клеток (СК) была предложена русским учёным Александром Максимовым в 1908 г. Современная история использования СК началась в 1968 г., когда группой учёных под руководством Роберта Гудда была проведена трансплантация СК ребёнку с тяжёлым врождённым комбинированным иммунодефицитом. В 1969 году Томас Е. Д. произвёл первую пересадку костного мозга больному лейкемией, за что впоследствии, в 1990 г. вместе с Дж. Мюрреем, впервые пересадившим почку, был удостоен Нобелевской премией в области медицины. В 70-х годах ХХ века советскими учеными Фриденштейном А.Я. и Чертковым И.Л. закладываются основы науки о стволовых клетках костного мозга. В 80-х годах была проведена первая трансплантация стволовых клеток, полученных из периферической крови. Но настоящий прорыв в этой области произошёл в 1998 г., когда американским учёным Джеймсу Томсону и Джону Беккеру удалось выделить человеческие эмбриональные стволовые клетки (ЭСК) и получить первые линии этих клеток. Опубликованные в 1999 г. в журнале «Science» результаты экспериментов были признаны третьим по важности событием в биологической науке ХХ века после открытия двойной спирали ДНК и расшифровки генома человека.

Самым важным свойством стволовых клеток, определившим бурный рост исследовательских проектов с использованием СК, является плюрипотентность, то есть способность дать начало, по меньшей мере, 350 различным типам клеток. Это свойство открывает широкие перспективы практического использования СК в биологии и медицине. Потенциально, во всех случаях, когда какое-либо заболевание связано с «клеточной поломкой», могут быть использованы СК. В настоящее время терапия СК стала рутинным методом в гематологии (трансплантация костного мозга), достигнуты обнадеживающие результаты в кардиологии, хирургии (лечение трофических язв). Получены некоторые данные, позволяющие надеяться на успешное применение СК в неврологии.

Основной принцип лечения СК заключается в простой, но в то же время эффективной идее: доставить в место поломки дифференцированных клеток новые – молодые мультипотентные СК, которые под воздействием микроокружения данной ткани дифференцируются в зрелые, способные выполнять специализированную функцию, клетки. Схема лечения, чаще всего, выглядит следующим образом: мобилизируются аутологичные СК, например, из периферической крови или пунктата костного мозга после терапии колониестимулирующим фактором, затем данные клетки банкируются (помещаются в банк стволовых клеток). До этапа банкирования могут применяться технологии увеличения количества СК in vitro – экспансия СК. В банке стволовых клеток осуществляется хранение клеток. Иногда клетки используются сразу после мобилизации, минуя этап банкирования. Другой источник клеток для проведения курса лечения – аллогенные эмбриональные клетки из специализированных банков СК. Затем СК доставляются к пораженному органу.

Пример 29

В качестве примера такого лечения можно привести операцию, проведенную в Научном центре сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н.Бакулева, где 35-летнему пациенту с дилатационной кардиомиопатией была проведена реконструкция полости левого желудочка с помощью синтетической заплаты, а также имплантация собственных стволовых клеток в миокард путём множественных инъекций. До вмешательства фракция изгнания (соотношение объёма крови, наполняющего левый желудочек сердца и изгоняемого из него) равнялась 1,7% (нижняя граница нормы 50%), пациент не вставал с постели, любая нагрузка приводила к возникновению одышки. После операции объём левого желудочка пациента уменьшился на треть, а фракция изгнания на следующий день возросла в два раза.

Пример 30

Ещё более показательным может быть пример терапии СК болезни Паркинсона. Специалистами компании Celmed BioSciences были проведены первые опыты на добровольцах, результаты которых можно назвать очень удачными. Эффект достигался за счёт пересадки клеток, которые были выращены в лаборатории из собственных стволовых клеток пациента. Первым человеком, которому помогла экспериментальная методика, стал бывший 57-летний пилот истребителя. Предварительно врачи взяли участок его мозга, из которого были выделены клетки, которые в дальнейшем культивировались в лабораторных условиях. Около 20% полученных таким образом нейронов секретировали дофамин. После процедуры исследования двигательной функции проводились через три, шесть, девять месяцев и через год. Через три месяца, по заключению независимых неврологов, состояние улучшилось на 37%. Через год после процедуры уже после отмены обычных лекарственных препаратов движения улучшились на 83%. Один из авторов исследования Мишель Левеск из Медицинского центра «Сидерс-Синай», который также занимает важный пост в Celmed BioSciences, получил от американского FDA разрешение на переход ко второй фазе клинических испытаний.

Разберем более подробно что же такое СК.

Термин «стволовая клетка» определяет отдельную клетку или группу клеток-предшественников, обладающих способностью к самообновлению и дифференцировке в специализированные ткани.

По происхождению стволовые клетки можно разделить на: