Пересадка стволовых клеток при генетических болезнях. Эффективность
Стволовые клетки — самообновляющиеся клетки, которые характеризуются двумя свойствами:
1) способностью размножаться, формируя клетки различных типов тканей in vivo и
2) способностью самообновляться, формируя другие стволовые клетки.
Эмбриональные стволовые клетки, способные построить целый организм.
Использование эмбриональных стволовых клеток для лечения болезней в настоящее время — тема большой научной, этической и политической дискуссии. Тем не менее, если появится возможность дифференциации эмбриональных стволовых клеток в различные типы клеток для использования в качестве замены утраченных или поврежденных болезнью, взгляды общества на такое лечение могут измениться.
В настоящее время в клинических целях используют только два типа стволовых клеток — кроветворные, которые могут изменить кроветворную систему после пересадки костного мозга; и роговичные, используемые для регенерации эпителия роговицы. Возможность клинического использования стволовых клеток других типов в будущем огромна, поскольку их исследование — одна из наиболее активных и перспективных областей биомедицинских исследований.
Стволовые клетки обнаружены во многих различных зрелых тканях, включая, например, кожу или мозг, как у людей, так и у животных, и существует надежда, что эти клетки окажутся способными регенерировать утраченные или поврежденные клетки того типа ткани, из которой они произошли. Хотя легко преувеличить потенциал такого лечения, оптимизм в связи с будущим терапии стволовыми клетками вполне оправдан.
Пересадка кроветворных стволовых клеток при болезнях, не сопровождающихся накоплением метаболитов
Кроме применения при лечении опухолей, пересадка кроветворных стволовых клеток с использованием стволовых клеток костного мозга является также методом выбора при лечении группы моногенных нарушений иммунитета, включая тяжелые комбинированные иммунодефициты любого типа. Их роль в лечении генетической болезни вообще, тем не менее, оценивают осторожно.
Например, отличные результаты получены при пересадке костного мозга для лечения бета-талассемии у пациентов до 16 лет. Однако для каждой болезни, при которой пересадка костного мозга может приносить пользу, результаты следует оценивать в течение многих лет и сравнивать с результатами, полученными при других видах лечения.
Пересадка стволовых кроветворных клеток при лизосомных болезнях накопления
Пересадка стволовых кроветворных клеток костного мозга. Пересадка стволовых клеток костного мозга эффективна при лечении лизосомных болезней накопления во многих тканях, включая, для некоторых болезней, мозг.
Во-первых, пересаженные клетки служат источником лизосомных ферментов, способных передаваться в другие клетки через внеклеточную жидкость, что впервые показано в экспериментах по совместному культивированию клеток больных с синдромами Гурлер и Хантера.
Поскольку клетки, происходящие из костного мозга, составляют около 10% общей массы клеток тела, количественное влияние ферментов, передающихся из них, может быть значимым.
Во-вторых, система мононуклеарных фагоцитов в большинстве, если не во всех тканях, происходит из стволовых клеток костного мозга, поэтому после пересадки костного мозга эта система во всем организме становится донорского происхождения.
Нужно особо отметить периваскулярные клетки микроглии мозга, также происходящие из клеток костного мозга, способные частично исправить аномалии нервной системы после пересадки костного мозга при некоторых болезнях накопления, например болезни Краббе, обсуждаемой позже.
Пересадка костного мозга исправляет или уменьшает висцеральные нарушения при многих болезнях накопления, включая, например, болезнь Гоше. Нормализация или уменьшение в размере печени, селезенки и сердца также достигается при синдроме Гурлер, кроме того, улучшаются проходимость верхних дыхательных путей, общая подвижность и ослабление помутнения роговицы.
Полезным оказалось влияние пересадки и на неврологический компонент болезни. Пациенты, имевшие перед пересадкой хорошие показатели развития и перенесшие пересадку до 24-месячного возраста, после пересадки костного мозга продолжают интеллектуально развиваться, в отличие от неотвратимой утраты интеллектуальных функций в противном случае. Интересно, что в костном мозге донора обнаруживается эффект дозы генов; дети, получившие донорские клетки от гомозиготных нормальных доноров, с большей вероятностью сохраняют нормальный интеллект, чем реципиенты клеток гетерозиготных доноров.
Еще более радикальное влияние на неврологическую патологию при болезни накопления наблюдается после пересадки костного мозга пациентам с поздней формой глобоидноклеточной лейкодистрофии (или болезни Краббе) — дегенеративном заболевании белого вещества мозга.
Пациенты с поздним началом болезни, вызванной недостаточностью фермента галактоцереброзидазы, имеют начало клинических проявлений в возрасте от полугода до трех лет. В отсутствие лечения заболевание характеризуется неуклонной дегенерацией центрального и периферического миелина, спастичностью, деменцией и периферической нейропатией.
Реципиенты испытывали не только замедление процесса болезни, но и фактическое улучшение или нормализацию таких симптомов, как тремор, атаксия, моторная дискоординация и другие нарушения. Впечатляет, что даже структурные дефекты белого вещества в мозге пролеченных пациентов часто обратимы.
Пересадка стволовых кроветворных клеток из плацентарной крови при генетических болезнях
Открытие того факта, что плацентарная кровь — богатый источник кроветворных стволовых клеток, оказало заметное влияние на лечение наследственных болезней. Использование плацентарной крови имеет три больших преимущества перед костным мозгом как источником переносимых стволовых кроветворных клеток. Во-первых, реципиенты более гистосовместимы с плацентарной кровью, чем с другими клетками аллогенного донора.
Таким образом, приживление происходит, даже если между донором и реципиентом не совпадают три антигена HLA (поверхностные клеточные маркеры, кодируемые генами МНС). Во-вторых, широкая доступность плацентарной пуповинной крови с повышенной гистосовместимостью клеток донора существенно расширяет количество потенциальных доноров для любого реципиента. Эта характеристика особенно значима для пациентов из малых этнических групп со сравнительно небольшим пулом потенциальных доноров. В-третьих, при использовании плацентарных клеток в значительной степени уменьшается риск реакции «трансплантат против хозяина».
При лечении синдрома Гурлер пересадка плацентарной крови неродственных доноров оказалась такой же эффективной, как пересадка костного мозга от совместимого донора. При неонатальной форме болезни Краббе пересадка плацентарной крови играет особую роль, поскольку интеллектуальное развитие может быть сохранено только в том случае, если пересадку проводят очень рано (желательно до 45 дней жизни), до возникновения клинической симптоматики.
Поскольку рамки терапевтических возможностей при неонатальной форме болезни Краббе настолько узки, большая доступность и эффективность стволовых клеток плацентарной крови, в отличие от сложностей поиска подходящего донора для пересадки костного мозга, дают большое преимущество.
