CC BY
30
■■■ ■ I I I I I I I 4. I ■ ■ ИПТІ
Новости клеточных технологий
восстановление нормального кроветворения. Метод проточной цитометрии позволил подтвердить, что миелоидные клетки формировались за счет введенных ГСК. □ функциональной активности клеток свидетельствовало отсутствие в крови реципиентов аномальных форм человеческого р-глобина [НЬА и HbS).
Все гематологические и физиологические показатели [масса животных, количество дыхательных движений в мин. и др.) пришли в норму. Несмотря на то, что ни у одного из подопытных животных не было обнаружено образования опухолей - «тератом» [образование которых также является характеристикой истинных ЭСК), исследователи не могут исключить этого в дальнейшем, на более поздних сроках.
Авторы предлагают следующую последовательность терапевтических мероприятий для коррекции серповидно-
клеточной анемии и др. гематологических заболеваний [рис.):
- репрограммирование [мутантных) донорских фибробла-стов в iPS-клетки;
- коррекция генетического дефекта с помощью гомологичной рекомбинации;
- дифференцировка полученных iPS-клеток в направлении гемапоэтических клеток-предшественников;
- трансплантация гематопоэтических клеток после тотального облучения донору.
Таким образом, совместное использование iPS-клеток и генной терапии позволяет добиться значительных успехов при лечении серповидно-клеточной анемии у мышей. Кроме того, работа позволяет сравнивать эффективность применения iPS с эффективностью применения ЭСК [3], и дает сделать вывод об их аналогичной эффективности.
ЛИТЕРАТУРА:
1 .Wemig M., Meissner A., Foreman R. et al. In vitro reprogramming of fibroblasts into a pluripotent ES—cell—like state. Nature 2007; 448(7151): 318-24.
2.Takahashi K., Yamanaka S. Induction of pluripotent stem cells from mouse
embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors. Cell 2006; 126: 663-76.
3.Wu L.C., Sun C.W., Ryan T.M. et al. Correction of sickle cell disease by homologous recombination in embryonic stem cells. Blood 2006; 108(4): 1183-8.
Подготовила B.C. Мелихова
По материалам: Hanna J., Wernig M., Markoulaki S. et al. Treatment of sickle cell anemia mouse model with iPS cells
generated from autologous skin. Science 2007; 318: 1920-23
ТКАНЕВАЯ ИНЖЕНЕРИЯ
Перфузионная модель артифициального сердца
Попытки создать функциональный эквивалент миокарда обычно наталкивались на невозможность восстановления коронарного кровотока, повторения его ангиоархитектоники и собственной проводящей системы [1 ]. Поэтому до настоящего времени в литературе появлялись работы посвященные созданию тканеинженерных конструкций, толщина которых обеспечивала бы выживаемость клеток после трансплантации в функционирующее сердце [2, 3]. Как известно, одним из методов, позволяющих обеспечить био-артифициальный орган по всей толщине сосудистой сетью, является метод реперфузии сосудистого русла девитализи-рованного органа суспензионной культурой эндотелиальных клеток. К приносящей артериальной ветви подсоединяется канюля, через которую под давлением производится перфузия среды содержащей эндотелиальные клетки, тогда как основные функциональные клетки органа вносятся в него в коллагеновом или фибриновом геле [4].
В недавнем номере журнала Nature опубликовано исследование научной группы D. Taylor из университета Миннесоты по получению функционального сердца методом реперфузии и ретрансплантации кардиомиобластов. Полученные от взрослых особей 28 сердец были девитализи-рованы, отмыты и заселены эмбриональными крысиными
ЛИТЕРАТУРА:
1. Caspi O., Lesman A., Basevitch Y. et al. Tissue engineering of vascularized cardiac muscle from human embryonic stem cells. Circ. Res. 2007; 100: 263-72.
кардиомиоцитами. Заселение эндотелиальными клетками сосудистого русла было выполнено путем подключения к аорте проточной перфузионной системы с отводом жидкости через полость правого желудочка. Кардиомиобласты были инъецированы в толщу миокарда. Через некоторое время подключали кардиостимулятор и обеспечивали пульсирующий ток среды. В результате была получена функционирующая модель сердца с сосудистой сетью и миокардом, отвечающим ритмичными физиологическими сокращениями в ответ на стимуляцию.
Таким образом, передовые технологии тканевой инженерии III поколения позволили воплотить в жизнь идею функционирующего сердца. В дальнейшем следует ожидать исследований, связанных с трансплантацией данной модели, хотя использование этой технологии без изменений сопряжено с необходимостью использования как минимум иммунодефицитных животных или перехода на аутогенный клеточный материал. Без сомнения данное исследование является революционным, даже если рассматривать данную модель артифициального сердца в качестве тест-системы для медицинской фармакологии, актуальность которой также не подвергается сомнению [5].
2. Siepe M, Giraud MN, Liljensten E. et al. Construction of skeletal myoblast-based polyurethane scaffolds for myocardial repair. Artif. Organs 2007; 31 (6): 425-33.
3. Gaballa M.A., Sunkomat J.N., Thai H. et al. Grafting an acellular 3dimensional collagen scaffold onto a non-transmural infarcted myocardium
Клеточная трансплантология и тканевая инженерия Том III, № 1, 2008
А
тттт
СЖ1
ш
Новости клеточных технологий
induces neo-angiogenesis and reduces cardiac remodeling. J. Heart Lung Transplant. 2006; 25(8): 946-54.
4. Walles T., Giere B., Hofmann M. et al. Experimental generation of a tissue-engineered functional and vascularized trachea. J. Thorac. Cardiovasc. Surg.
2004; 128(6): 900-6.
5. Franchini J.L., Propst J.T., Comer G.R., Yost M.J. Novel tissue engineered tubular heart tissue for in vitro pharmaceutical toxicity testing. Microsc. Microanal. 2007; 13(4): 267-71.
Подготовил A.B. Волков
По материалам: Ott H, Matthiesen T, Goh S.K. et al. Perfusion-decellularized matrix: using nature’s platform to engineer a bioartificial heart. Nature Medicine 2008; 14:213—21
HUMAN STUDY
К вопросу о несостоятельности концепции применения колониестимулирующих факторов для лечения ИБС
Стратегия использования колониестимулирующих факторов для лечения ишемической болезни сердца сформировалась примерно к 2000 году. Суть идеи заключалась в том, чтобы усилить миграцию стволовых и прогениторных клеток из костного мозга в поврежденные участки миокарда. При этом методика обещала быть весьма несложной в реализации: лечение должно было состоять из курса парентеральных инъекций зарегистрированных фармпрепаратов (Филграстим, Нейпоген и др.), которые к тому времени уже длительное время традиционно использовались для лечения цитопенических состояний. Первые экспериментальные результаты на мышах были обнадеживающие [1]. Первые клинические работы показали эффективность такого подхода [4], хотя и небольшую. Однако вскоре появились статьи об отсутствии эффекта G-CSF у крупных лабораторных животных: свиней [2] и обезьян [3]. Видимо, в связи с этим вскоре исследователи стали реализовывать идею более инвазивного вмешательства: после применения колониестимулирующих факторов (КСФ) из периферической крови получали мононуклеарную фракцию, которую трансплантировали интракоронарно в инфаркт-связанную артерию.
Показано, что применение КСФ ведет к увеличению содержания CD34+ клеток в периферической крови. Многие связывают эффекты от применения КСФ для лечения ИБС именно с этими клетками: изучались вопросы распределения CD34+ клеток в миокарде, в том числе и после их ин-тракоронарного введения [12]. Учитывая возможность значительного накопления клеток в миокарде после их инт-ракоронарной трансплантации, можно связать эффекты с выделяемыми клетками цитокинами, ростовыми факторами, а также с непосредственным антиапоптотическим действием КСФ [9].
Недавно были опубликованы результаты клинических исследований, в которых пациентам с острым инфарктом миокарда после имплантации стента в инфаркт-связанную артерию в нее же дополнительно вводили клетки, полученные путем афереза периферической крови после курса Г-КСФ. Первое исследование [5, 6] проводилось в Корее (Myocardial regeneration and Angiogenesis with G-CSF and Intra-Coronary stem Cell - MAGIC Cell), второе - в Австрии [7].
Корейское исследование, проводимое под руководством H.S. Kim, ценно интересным дизайном. Пациенты с острым
инфарктом миокарда [ОИМ) были разделены на 3 группы: первая группа получала КСФ и интракоронарную трансплантацию, вторая - только КСФ, третья - контрольная. Все пациенты получали адекватную медикаментозную терапию и перенесли установку стента в инфаркт-связанную артерию. Оказалось, что первая группа была лучше по таким значимым показателям как фракция изгнания [прибавка 6,2% против уменьшения на 4,3% во второй группе) и конечный систолический объем [снижение на 15,7% против неизменного во второй группе). Недостатком этого исследования явилось малое количество пациентов, поскольку не удалось показать статистически значимые отличия указанных показателей от контрольной группы. В Китае было проведено похожее исследование. Показано, что через 6 месяцев после интракоронарной трансплантации КСФ-стимулированных клеток крови фракция выброса достоверно увеличивалась на 7%, конечный систолический объем достоверно уменьшался почти на 17%. В контрольной группе, получавшей традиционное лечение, эти и другие параметры, как и в работе из Кореи, статистически значимо не отличались [8].
Недавно корейская команда опубликовала небольшое дополнение к своей работе: оказалось, что в группе с трансплантацией клеток в интиме проксимальнее и дистальнее стента образуются утолщения неоинтимы, тогда как в проекции самого стента их не было [нет отличий от контрольной группы). Как повлияют эти изменения на дальнейшую перфузию стентированного сосуда, покажет время. Что касается работы австрийских исследователей F. Leisch с совт., то они привели более тревожные результаты. Из 24 пациентов, получивших лечение аутоклетками, у троих произошел тромбоз стента [через 2, 6 и 14 месяцев после процедуры), тогда как опыт стентирования показывает, что при имплантации стентов без покрытия эти осложнения очень редки.
Сомнения вызывают и сами исследования. Обычно после стентирования и адекватного лечения у пациентов наблюдается улучшение сократительной функции сердца в отдаленном периоде [более 6 месяцев). Однако практически во всех вышеописанных исследованиях в контрольной группе положительных сдвигов не наблюдалось. Этот странный факт, конечно, может быть вызван малыми размерами групп пациентов, но заставляет усомниться в истинной эффективности КСФ.
Клеточная трансплантология и тканевая инженерия Том III, № 1, 2008
