Виды клеточных препаратов в клеточной терапии

Виды клеточных препаратов в клеточной терапии

В зависимости от источника клеток, клеточ­ные препараты могут быть разделены на сле­дующие группы.

Аутологичные препараты — сделанные из собственных клеток пациента. Аутологичные клетки имеют наибольшие шансы на выживание и работу в организме пациента, поскольку они не отторгаются его иммунной системой. Однако при многих заболеваниях использование собс­твенных клеток невозможно вследствие их дефекта (например, наследственные заболевания), их не­хватки и/или невозможности извлечения из организма пациента (при заболеваниях печени, нервной системы) или наличия в материале опухолевых клеток.

Аллогенные препараты - клеточные препараты созданные из клеток другого человека — донора. Клетки аллогенного происхождения при введении в организм пациента вызывают развитие иммунных реакций, вызывающие их отторжение. Отбор доноров, с идентичным набором антигенов главного комплекса гистосовместимости — основного показателя совместимости тканей, позволяет снизить вероятность отторжения.

Однако многочисленные различия по ма­лым антигенам гистосовместимости (они менее важны в отборе донора), особенно в неродс­твенных парах донор-реципиент, не позволяют достичь полной иммунологической совместимости. Вследствие этого применение аллогенных клеточных препаратов (прежде всего костного мозга и стволовых клеток пе­риферической крови) требует проведения терапии угнетающей иммунитет, обеспечивающей возможность при­живления чужеродных клеток.

Для клеток фетальных тканей, полученных от плода, характерны менее выраженные реакции отторжения при введении в организм пациента. Тем не менее, их иммуногенность не может игнорироваться, особенно учитывая ее неизбежное повышение в процессе дифференцировки клеток.

Несомненный клинический эффект, наблюдающийся, например, при транспланта­ции клеток миокарда полученных от плода, свидетельствует о спо­собности фетальных тканей оказывать поддержку пораженну органу на уровне обмена веществ и фунционирования.

Однако недостаток достоверных лабораторных данных не позволяет сделать обоснованное утверждение о спо­собности фетальных клеток к продолжительному фун­кционированию в организме пациента. Единственным исключением являются клетки нервной ткани плода, применяемые для коррекции заболеваний центральной нервной системы. Вероятно, этому способствует относительная недоступность центральной нервной системы для клеток иммун­ной системы пациента. Другим недостатком препаратов от доноров является возможность передачи реципиенту (тому, кому препарат вводят) инфекционных заболеваний, вследствие чего они долж­ны проходить тщательную проверку на наличие инфек­ционных агентов.

Ксеногенные препараты - клеточные препараты, полученные из клеток животных. Введе­ние пациентам измельченных тканей животных, практи­ковавшееся в первой половине XX века, можно считать первыми попытками применения клеточных препаратов. Широкую известность получил случай излечения пациен­та от ятрогенного гипопаратиреоидизма в результате инъ­екций суспензии клеток бычьих паращитовидных желез.

Несмотря на эпизодические сообщения об эффективности подобных методов лечения при онкологических, аутоим­мунных и хронических инфекционных заболеваниях, систематический научный анализ не подтвердил наличие объективного улучшения состояния пациентов при их применении. Более того, недавние эпидемии зоонозных заболеваний указывают на опасность передачи пациенту новых инфекционных агентов при использовании ксеногенных клеточных препаратов.

В настоящее время применение ксеногенных клеточных препаратов не одобрено лицензиру­ющими органами подавляющего большинства развитых западных стран ввиду отсутствия доказательств эффек­тивности и неоднократных случаев тяжелых осложнений после их использования. В Швейцарии, Мексике и ряде других стран лечение клетками животных практикует­ся в качестве альтернативной терапии, не признанной официальной медициной. Тем не менее, научные иссле­дования в области ксенотрансплантации сохраняют свою актуальность.

Незначительный положительный эффект был обнаружен при трансплантации клеток, вырабатывающих адреналин и норадреналин в головной мозг у пациентов с хроническим болевым синдромом. Защитить ксенотрансплантат от уничтожения иммунной системой и обеспе­чить продукцию катехоламинов в течение нескольких месяцев помогло использование мембраны, не допускающей контакт трансплантата с клетками им­мунной системы пациента.

Использование инкапсули­рованных ксенотрансплантатов перспективно и при ме­таболических заболеваниях. Примером могут служить трансплантация свиных островков Лангерганса при сахарном диабете I типа и пересадка ксеногенных гепатоцитов при печеночной недостаточности.

Цели применения клеточных препаратов в клеточной терапии:

- реконструкция (ремоделирование) или улучшение функциониро­вания ткани — применение кле­ток-предшественников для улучшения кровоснабжения ишемических очагов в сердце, трансплантация донорских тканей при заболеваниях печени или нервной системы;

- замещение утраченных или пораженных патологи­ческим процессом тканей — переливание компонентов крови, трансплантация костного мозга, применение культивированных фибробластов и клеток кожи для закрытия раневых поверхностей);

- привнесение новой функции — клеточная терапия наследственных заболеваний.

Клеточные препараты также отличаются по типу со­ставляющих их клеток. Они могут быть:

- получены непос­редственно от донора,

- приготовлены из сущес­твующих клеточных линий.

Преимуществом детально описанных клеточных линий является то, что их использование позволяет производить стандар­тизованные препараты, применение которых дает вос­производимые результаты. С другой стороны, эти клет­ки зачастую теряют характеристики соответствующих тканей при искусственном продлении жизни в пробирке (иммортализации); более того, при длительном их выращивании высока веро­ятность накопления генетических мутаций, увеличива­ющих риск онкогенных и тератогенных осложнений.

Получаемые от донора клетки различаются по степе­ни их дифференцировки и способности к делению.

Лишь одна клетка — оплодотворенная яйцеклетка — может называться тотипотентной — из нее могут развиться все виды тканей (нервная, соединительная, эпителиальная).

В течение первой недели эмбрионального развития из оплодотворенной яйцеклетки формируется бластоциста, имеющая на одном из своих полюсов так на­зываемую внутреннюю клеточную массу, содержащую эмбриональные стволовые клетки. Эти клетки плюрипотентны — они способны превращаться в тка­ни всех трех зародышевых листков. Эти зародышевые листки, формирующиеся на второй — третьей неделе эмбрионального развития, содержат мультипотентные стволовые клетки, которые могут дифференцировать­ся в различные ткани в пределах одного зародышевого листка (из внешнего листка может развиться нервная ткань, кожа и пигментные клетки). Их мультипотентность, т. е. количество форми­рующихся из этих клеток тканей, может различаться. Наконец, клетки, способные дифференцироваться лишь в одном направлении, например скелетные миобласты или ангиобласты, называются нуллипотентными или клетками-предшественниками.

Несмотря на то, что эмбриональные стволовые клетки наиболее примитивны и могут дифференцироваться в любой тип клеток, их клиническое применение пока невозможно в силу недостаточной изученности их био­логии. Наиболее часто применяемые в клинике кровет­ворные (гемопоэтические) стволовые клетки на самом деле являются разносторонней популяцией, которая поми­мо мультипотентных стволовых клеток включает более дифференцированные клетки, являющиеся предшест­венниками различных ростков кроветворения и эндотелиальных клеток.

Стволовые клетки пуповинной крови также представляют собой смесь стволовыех кроветворных клеток, эндотелиальных клеток-предшественников и стромальных клеток. Они отличаются от аналогичных клеток взрослых повышенной способностью к делению и меньшим раздражающим действие на иммунитет (иммуногенностью).

Мезенхимальные стволо­вые клетки, которые могут быть выделены из костного мозга, жировой ткани или плаценты, способны диффе­ренцироваться во все ткани, которые в процессе эмбрио­нального развития возникают из среднего зародышевого листка (мезодермы), а именно в:

- костную,

- хрящевую,

- мышечную,

- жи­ровую ткань и т. д.

Мультипотентные стволовые клетки обладают высоким пролиферативным потенциалом — они могут многократно делиться, замещая поврежден­ную ткань. Однако если задачей применения клеточного препарата является коррекция определенного функци­онального дефекта, то клеточный препарат должен со­стоять из частично или полностью дифференцированных клеток, обладающих необходимыми функциональными свойствами. В этом случае применяется изоляция клеток-предшественников (например, миобластов), час­тичная направленная дифференцировка стволовых кле­ток или выделение зрелых клеток (фибробласты до­норской печени).

Клетки, фетальных тканей, полученных из плода, в сроке от 8 до 20 недели, обладают как определенным функциональным потенциалом, так и повышенной способностью к делению.

Отдельно следует отметить клеточную терапию с ис­пользованием препаратов, которые либо содержат им­мунные клетки-эффекторы (Т-лимфоциты, клетки-киллеры), либо имеют в своем составе антигенпрезентирующие клетки, активно взаимодействующие с иммунной систе­мой пациента. Применение таких клеточных препаратов является важнейшим компонентом иммунотерапии — терапевтического подхода, использующего потенциал иммунной системы для лечения заболевания. Особенно многообещающими являются результаты клинических исследований в области иммунотерапии онкологичес­ких и онкогематологических заболеваний.

Методы клеточной терапии являются основой мно­гих протоколов генотерапии — терапевтического вме­шательства, основанного на модификации генетичес­кого материала живых клеток. Клетки, подвергшиеся генетической модификации, могут служить средствами доставки продуктов внедренного гена в патологический очаг.

Примером тому может слу­жить экспериментальная методика интрамиокардиального введения клеток скелетных мышц, содержащих геном VEGF, продукт которого стимулирует образование сосудов в очаге ишемии миокарда.

Генотерапия на­следственных заболеваний, например врожденных иммунодефицитов, заключается во введении работоспособной копии поврежденного гена в ДНК клеток больного. Дальнейшее введение таких клеточных препаратов в организм ведет к замещению дефектной ткани или заполнению гене­тически измененным клетками пустующей ниши, результатом чего становится компенсация наследственного дефекта.

Поскольку ткани представляют собой комплекс клеток и внеклеточных элементов (межклеточная жидкость), находящихся в слож­ном взаимодействии, замещение поврежденных тканей путем введения клеточной суспензии зачастую не приво­дит к удовлетворительным результатам. В этих случаях необходимо применение комплексного подхода, полу­чившего название тканевой инженерии.

Тканевая инже­нерия — это воздействие на клеточные и молекулярные механизмы регуляции деления и дифференцировки кле­ток поврежденной ткани для улучшения ее регенерации и ремоделирования. Особенностью этого метода являет­ся использование структурированных трансплантатов, состоящих из нескольких видов клеток и синтетических носителей-матриц (тканевые конструкты), а также при­менение внешних физических воздействий на регенери­рующую ткань.


Карта сайта


Информационный сайт Webavtocat.ru