CC BY
28
I I I I I I
■ I I I
Новости клеточных технологий
КЛЕТОЧНАЯ ТРАНСПЛАНТАЦИЯ
Использование стволовых клеток пуповинной крови для целей клеточной кардиомиопластики -результаты преклинических испытаний на крупных животных
Известно, что в репарации миокарда после инфаркта могут принимать участие как низкодифференцированные клетки предшественники, мигрирующие из костного моз га, так и резидентные «стволовые клетки сердца». Однако активности эндогенных процессов репарации сердца, по видимому, недостаточно для предупреждения увеличения соединительнотканного рубца и развития сердечной дис функции после инфаркта миокарда (ИМ). Поэтому задачами клеточной терапии ИМ являются поиск способов стимуля ции эндогенных процессов репарации, а также определение и трансплантация тех типов клеток, которые могут участво вать - напрямую или опосредованно - в регенерации тканей сердца.
Огромное число работ, как экспериментальных, так и клинических, посвящено использованию низкодифферен цированных клеток, полученных из костного мозга, для вое становления поврежденных тканей сердца [1 ]. Несмотря на очевидные преимущества трансплантации аутологичных клеток, эффективность их использования может быть сниже на, например, в связи с трудностями выделения необходимого для трансплантации количества клеток и снижением числа и функциональной активности клеток предшественников у пациентов с ИМ, обладающих различными факторами риска [9].
В качестве альтернативы рассматривают использова ние стволовых клеток из пуповинной крови. Недавно была описана плюрипотентная популяция клеток человеческой пу повинной крови, которая была названа USSCs unrestricted somatic stem cells - неограниченно делящиеся сомати ческие стволовые клетки [5]. В нескольких работах было показано положительное влияние введения этих клеток внутривенно или напрямую в зону инфаркта на постинфар ктную функцию левого желудочка (2 4, 6, 8]. Однако для моделирования ИМ использовали постоянную перевязку коронарной артерии без реперфузии, что не соответствует клиническим реалиям.
Группа исследователей под руководством Glessen W.J. (Нидерланды) для изучения эффективности трансплантации USSC моделировала инфаркт с реперфузией на крупных животных (свиньях) и использовала интракоронарный спо соб введения клеток. Результаты работы опубликованы в онлайн версии журнала Journal of Molecular and Cellular Cardiology.
USSC выделяли из человеческой пуповинной крови и под готавливали для трансплантации по описанной методике [5]. Вначале исследователи проверили (на 4 животных) выживае мость клеток при интракоронарном введении и необходимость сопутствующей иммуносупрессивной терапии. Результаты экспериментов свидетельствовали о том, что через 4 дня пос ле трансплантации в зоне инфаркта выявлялись введенные клетки даже при отсутствии иммуносупрессии.
Затем были поставлены эксперименты по изучению эффективности трансплантации иББС улучшение фун кции левого желудочка и уменьшения размера инфарктной зоны. Одной группе животных через неделю после моде лирования ИМ с реперфузией интракоронарно вводили клетки, другой - среду культивирования иББС (по 6 жи вотных в группе), а 5 животных составили группу контроля. Функциональные изменения сердечной мышцы и размеры инфаркта оценивали с помощью специализированного магнитно резонансного сканирования в процессе 4 не дельного проспективного исследования, по истечении кото рого проводили гистологические исследования на срезах сердца.
Авторы делают вывод, что интракоронарное введение иББС после ИМ с реперфузией неспособно предупредить развитие рубцовой ткани левого желудочка и приводит к ухудшению его функциональной активности. Более того, трансплантация иЗБС приводит к увеличению размера ин фарктной зоны, ее усиленной кальцификации и накоплению лейкоцитов (С045^ и СОЗ^ клеток). В зоне инфаркта не было обнаружено иЗБС, позитивных по эндотелиальным (фактор фон Виллебранда) и кардиомиоцитарным (сердечный тро понин Т) маркерам.
Авторы подробно анализируют полученные результа ты и возможные причины расхождения с положительны ми данными других авторов (2 4, 6, 8]. Они убедительно доказывают, что выбранное ими для трансплантации время после ИМ, продолжительность проспективного наблюде ния и выживаемость клеток в зоне инфаркта не могли по влиять на получение негативных результатов. Основную причину неудовлетворительного результата исследования они видят в интракоронарном способе введения иЗБС, ко торый, по их данным, приводит к повышенному риску микро эмболий мелких сосудов сердца и развитию множественных микроинфарктов, дополнительно ухудшающих функцию левого желудочка. Этот эффект сильнее выражен для культивированных 1188С, на поверхности которых повы шается экспрессия молекул адгезии (7), что также спо собствует прикреплению клеток к эндотелию и закупорке сосудов сердца.
Таким образом, судя по результатам этой работы, ин тракоронарный путь введения иББС, особенно предкуль тивированных, при ИМ представляется непригодным для использования в клинике. Но учитывая положительные ре зультаты лечения экспериментального ИМ при введении иББС непосредственно в поврежденный миокард, получен ные в предыдущем исследовании (4), необходимо опреде ление оптимального способа трансплантации клеток, одним из которых может стать трансэндомиокардиальный путь вве дения с помощью специального катетера.
Клеточная трансплантология и тканевая инженерия Том II, 1У< 2, 2007
■ ИМИ!
Новости клеточных технологий
ЛИТЕРАТУРА:
1. Haider Н.К., Ashraf М. Bone marrow stem cell transplantation for cardiac repair. AJP Heart 2005; 288: 2557 67.
2. Henning R.J., Burgos J.D., Ondrovic L. et al. Human umbilical cord blood mononuclear cells for the treatment of acute myocardial infarction. Cell Transpl. 2004; 13(7 81:729 39.
3. Hirata Y., Sata М., Motomura N. et al. Human umbilical cord blood cells improve cardiac function after myocardial infarction. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2005; 327: 609 14.
4. Kim B.O., Tian H., Prasongsukarn K. et al. Cell transplantation improves ventricular function after a myocardial infarction: a preclinical study of human unrestricted somatic stem cells in a porcine model. Circ. 2005; 112(9 Suppl): I96 1104.
4 Kogler G., Sensken S., Airey J.A. et al. A new human somatic stem cell from
placental cord blood with intrinsic pluripotent differentiation potential. J. Exp. Med. 2004; 2: 123 35.
5. Leor J., Guetta E., Feinberg M.S. et al. Human umbilical cord blood derived CD133~ cells enhance function and repair of the infarcted myocardium. Stem Cells 2006; 24: 772 80.
6. Liu B., Buckley S.M., Lewis I.D. et al. Homing defect of cultured human hematopoietic cells in the NQD/SCID mouse is mediated by Fas/CD95. Exp. Hematol. 2003; 31: 824 32.
7. Ma N., Stamm C., Kaminski A. et al. Human cord blood cells induce angiogenesis following myocardial infarction in NQD/scid mice. Cardiovasc. Res. 2005; 66(1): 45 54.
8. Vasa M., Fichtlscherer S., Aicher A. et al. Number and migratory activity of circulating endothelial progenitor cells inversely correlate with risk factors for coronary artery disease. Circ. Res. 2001; 89(1): E1 7.
Подготовил А. Ефименко
По материалам: Moelkera A.D., Baksa T„ Wever K. Intracoronary delivery of umbilical cord blood derived unrestricted somatic stem cells Is not suitable to Improve LV function after myocardial Infarction In swine, J, Mol, Cell. Cardiol, 2007; 42(4): 735-45,
HUMAN STUDY
Постнатальный овогенез и стволовые клетки продолжение дискуссии
Известно, что оогенез у млекопитающих заканчивается еще в пренатальном периоде или вскоре после рождения. Однако несколько лет назад стали появляться данные, свиде тельствующие в пользу того, что даже во взрослом организме мыши могут заново образовывать фолликулы, которые берут происхождение от герминальных (герминативных) стволо вых клеток (ГерСК). Кроме того, обсуждалось влияние клеток костного мозга на этот процесс [1, 2]. Эти работы вызвали оживленную дискуссию и ряд публикаций с противоречивыми результатами и выводами (3, 4]. В частности, эксперименты с трансплантацией клеток костного мозга в парабиотичес кой модели поставили под сомнение какой либо вклад этих клеток или любых других циркулирующих прогениторов, и даже влияние растворимых факторов роста (4).
В недавней работе французских ученых изучение пост натального овогенеза и влияния на него клеток костного моз га получило своё продолжение. Авторы исследования, опубликованного в журнале Stem Cells, изучили клиничес кий случай рождения ребёнка пациенткой, прошедшей курс химиотерапии с последующей аллогенной пересадкой костного мозга.
Пациентка страдала генетическим заболеванием ане мией Фанкони. Лечение включало высокие дозы химиотера певтических препаратов в сочетании с лучевой терапией, после которой последовала аллогенная трансплантация ко стного мозга, сопровождавшаяся иммуносупрессией. В боль шинстве случаев, подобное лечение (как и само заболевание) приводит к бесплодию, так как затрагивает практически все делящиеся клетки организма, разрушает овоциты и другие клетки половой системы, находящиеся на различных стадиях созревания. Однако существуют данные, что у небольшого
количества пациентов все же сохраняется способность к зачатию [5].
В описанном случае у пациентки полностью восстано вился гемопоэз, а через несколько лет появился менстру альный цикл. Через восемь лет после пересадки костного мозга пациентка смогла в возрасте 21 года забеременеть и родить здорового ребенка.
Для выявления вклада клеток костного мозга донора в восстановление фертильности, авторы провели генотипи рование нескольких информативных полиморфных ДНК микросателлитов у матери (пациентки), ее дочери и донора костного мозга. Данные, приведённые в работе, говорят о восстановлении фертильности не только в результате не полной деплеции собственных фолликулов пациентки, но и значительного вклада герминальных клеток, происходящих из клеток костного мозга донора.
Стоит отметить, что это наблюдение редкое и одиночное, поэтому говорить о каких либо закономерностях пока нельзя. Восстановление фертильности авторы объясняют тем фактом, что клетки костного мозга, способные выходить в кровоток под воздействием различных стимулов, репопу лируют (заново населяют) яичники и начинают выполнять функции половых клеток. Требуется проведение похожих экспериментов на животных.
Если со временем все таки появится неопровержимое доказательство участия клеток донорского трансплантата в развитии яйцеклеток и последующей беременности, ЭТО МО жет вызвать возникновение этических противоречий, а также оказать значительно социальное и психологическое влия ние как на пациентов и их потомков, так и на доноров костно го мозга.
Клеточная трансплантология и тканевая инженерия Том II, 1У< 2, 2007
