Научная статья на тему 'Условия эритроидной дифференцировки стволовых клеток пуповинной крови in vitro'

Условия эритроидной дифференцировки стволовых клеток пуповинной крови in vitro Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
59
9
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Костюнина В. С., Войтехович А. С., Васина Е. В., Фурман О. Г., Северин И. Н.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Условия эритроидной дифференцировки стволовых клеток пуповинной крови in vitro»

ВЕСТНИК ГЕМАТОЛОГИИ, том XII, № 2, 2016

13 суток. Однако, если уровень < 0,2 млн. КОЕ-ГСК/кг, то необходимо повторить мобилизацию и лейкоцитаферез. В противном случае трансплантация не гарантирует восстановление кроветворения нейтрофилов в пределах 13 суток, что сопряжено с высоким риском осложнений. Данные критерии количества и качества трансплантата можно рекомендовать для его заготов-

ки только с учетом риска снижения указанных параметров на этапах криоконсервации.

Вывод: Трансплантация ГСК в количестве 4 млн. ГСК/кг и при колониеобразующей активности данных клеток 0,2 млн. КОЕ-ГСК/кг позволяет восстановить кроветворение нейтрофи-лов не позднее 13 суток, что уменьшает риски инфекционных осложнений.

Костюнина В. С., Войтехович А. С., Васина Е. В., Фурман О. Г., Северин И. Н., Петевка Н. В.

Республиканский научно-практический центр трансфузиологии и медицинских биотехнологий, г. Минск, Республика Беларусь

УСЛОВИЯ ЭРИТРОИДНОЙ ДИФФЕРЕНЦИРОВКИ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК

ПУПОВИННОЙ КРОВИ IN VITRO

В последнее десятилетие в мире активно разрабатываются подходы к эффективной эритро-идной дифференцировке in vitro. Показано, что гемопоэтические стволовые клетки (ГСК) периферической крови, костного мозга, фетальной печени и пуповинной крови можно дифференцировать in vitro до стадии утраты клеточного ядра (ретикулоциты, эритроциты). В 2011 году в работе M. Giarratana описано первое переливание пациенту полученных in vitro из гемопоэтических предшественников периферической крови, ауто-логичных эритроцитов и показана их циркуляция в кровотоке в течение 26 дней. Пуповинная кровь является наиболее перспективным источником получения зрелых эритроцитов не только благодаря пролиферативному потенциалу ГСК, но и из-за меньшего риска передачи инфекций при трансфузии, а также благодаря доступности и безопасности получения исходного биоматериала, который в нашей республике, в основном, подвергается утилизации.

Цель. Сравнить эффективность эритроидной дифференцировки ГСК пуповинной крови человека в условиях суспензионной культуры (по методу M. Giarratana) и дополнительного сокульти-вирования со стромальными клетками in vitro.

Материалы и методы. Образцы пуповинной крови, пуповины и плаценты были предоставлены ГУ РНПЦ «Мать и дитя» Минздрава Республики Беларусь после информирования рожениц и получения их письменного согласия. Образцы костного мозга здоровых доноров получали из центра трансплантации органов и тканей на базе УЗ «9-я ГКБ» г. Минска. Фракцию CD34-положительных (CD34+) кроветворных клеток получали с помощью набора EasySep для поло-

жительной иммуномагнитной сепарации согласно протоколу производителя. Первый этап диф-ференцировки проводили в течение 7 суток в суспензионной культуре в присутствии ростовых факторов SCF, 1Ь-3, Еро. На втором этапе диффе-ренцировки часть клеток переносили на подложку мезенхимных стромальных клеток костного мозга (МСК КМ) и параллельно культивировали еще в течение 4 суток в присутствии SCF и Еро. На 11 сутки неприкреплённую к строме (суспензионную) часть гемопоэтических клеток переносили в новый флакон и продолжали дифференцировать клетки параллельно в трёх вариантах культивирования в присутствии Еро в течение еще 6 суток. Оценка фенотипа гемопоэтических клеток пуповинной крови производилась методом проточной цитофлуориметрии на проточном цитофлуориметре FACScan. Проводили цитологический анализ дифференцируемых клеток.

Результаты. Чистота фракции CD34+-клеток пуповинной крови после сепарации в среднем составляла 73 ± 18 %. Культивирование CD34+ клеток в течение первых 7 суток в отсутствие стромального окружения коммитирует их в направлении эритроидной дифференцировки. Клетки практически полностью теряют поверхностные маркеры CD34 и CD45, 77 ± 5 % клеток несут маркеры эритроидных предшественников CD36 и CD235a. Прирост ядросодержащих клеток на первом этапе дифференцировки составлял до 200 раз. На 17-е сутки дифференцировки доля безъядерных клеток, которые могут быть представлены как ретикулоцитами, так и эритроцитами, в варианте без использования стро-мальной подложки была наибольшей и составляла 43 % от всех клеток. В других двух вариан-

«АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ГЕМАТОЛОГИИ И ТРАНСФУЗИОЛОГИИ»

Санкт-Петербург 23-24 июня 2016 г.

тах количество безъядерных клеток варьировало от 22 до 29 %. Доля оксифильных нормобластов (стадия созревания, предшествующая ретикуло-цитам) в варианте без подложки составила 56 %, в суспензионной и адгезивной культурах — 72 и 68 %, соответственно. Несмотря на то, что дифференцировка CD34+ клеток в условиях бес-стромального культивирования прошла за тот же период более полно, кратность увеличения клеточной массы в этом случае была в среднем в 5,3 раза ниже в сравнении с вариантами дополнительного сокультивирования с МСК. В результате кратность увеличения общего количества ретикулоцитов в двух последних вариантах культивирования была выше более чем в 3 раза. О накоплении клетками гемоглобина свидетель-

ствовал осадок красного цвета, полученный при седиментации клеток. Содержание гемоглобина в среднем составляло 20 пг/клетку (по литературным данным зрелый эритроцит содержит 27-30 пг/клетку).

Выводы. Разработан метод трёхстадийной эритроидной дифференцировки стволовых клеток пуповинной крови in vitro до стадии окси-фильного нормобласта/эритроцита с кратностью прироста— 19 070 ± 3 740 раз. Проведение этапа сокультивирования эритроидных предшественников с МСК КМ на 7-17 сутки эритродиф-ференцировки приводит к дополнительному увеличению прироста предшественников эритроид-ного ряда.

Костяев А. А., Утемов С. В.

ФГБУН «Кировский научно-исследовательский институт гематологии и переливания крови Федерального медико-биологического агентства», г. Киров

НОВЫЙ СПОСОБ КРИОКОНСЕРВИРОВАНИЯ ГЕМОПОЭТИЧЕСКИХ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК

Трансплантации криоконсервированных ге-мопоэтических стволовых клеток (ТГСК) остаются в 2016 году одним из эффективных методов коррекции костномозговой недостаточности различной этиологии. Между тем, накопленный за более чем 30-летний опыт многочисленных ТКГСК выявил круг проблем, решение которых требует углублённой научной разработки. Распространённая в настоящее время технология азотного консервирования ГСК несовершенна. Она отличается дороговизной, сложностью подготовительных этапов, требует использования дефицитного жидкого азота, токсичного этилового спирта, содержит элементы опасности инфицирования и повреждения консервированных клеток, несет риск посттрансфузионных осложнений. Поэтому поиск новых медицинских технологий, сочетающих в себе высокую эффективность с наименьшими затратами, является важнейшей проблемой современного здравоохранения в условиях ограниченности экономических ресурсов.

Альтернативой консервации биообъектов в жидком азоте или его парах при температуре -150°^-196°С с постоянной скоростью охлаждения являются методы быстрого двухступенчатого замораживания. Важно, что новые технологии безопасны, эффективны, менее затратны, просты

в осуществлении, надёжны и доступнее жидко-азотных. Для их воспроизведения могут быть использованы сравнительно простые, дешёвые и надёжные криостаты и нетоксичные, стерильные хладагенты.

Цель. Разработать новый высокотехнологичный, нетоксичный, эффективный и доступный для практической медицины способ криоконсер-вирования ГСК.

Материалы и методы. В основу работы положены исследования свойств нового теплоносителя — сухих обеззараженных термогранул Lab Armor (взамен этилового спирта) в качестве хладагента консервируемых ядросодержащих клеток донорской крови (ЯКДК). Первоначально концентраты ЯКДК с ГСК получали методом сепарации на аппарате Amicus в объеме от 38,0 до 81,0 (56,3 ± 7,3) мл, закрытым способом переводили в стандартную эластичную полимерную упаковку и смешивали с 10 % раствором крио-консерванта диметилсульфоксида (ДМСО) при +4 ± 1оС. Далее производили сборку устройства для холодовой адаптации полученной клеточной взвеси. При этом «Термоконтейнер ТМ-20» для временного хранения и транспортирования термонеустойчивых медицинских и других препаратов выкладывали изнутри в виде прямоугольной ячейки хладоэлементами МХД-2 с раствором

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.