Трансплантация стволовых клеток: как и в каких случаях она делается. Как действуют стволовые клетки

Процесс регенерации как в естественных биологических процессах, так и в процессе терапевтических интервенций не может стартовать с нуля. Для восстановления ткани необходим клеточный субстрат.

Как происходит регенерация органов

В случае ограниченного повреждения кожных покровов восстановление происходит так называемым путем «первичного натяжения», поврежденный участок восстанавливается полностью и выглядит ровно так же, как до факта повреждения.

В случае более глубокого и объемного повреждения кожный покров тоже восстанавливается, но происходит образование рубца, который состоит уже не из клеток эпидермиса, а из клеток соединительной ткани. Несмотря на заживление, участок кожи, замещенный рубцом, отличается от прежнего участка кожи, он не так эластичен, в процессе его образования могут быть вовлечены нервные волокна, из-за чего может сформироваться болевой синдром и т.д.

При обширном, тяжелом повреждении кожных покровов ни путь первичного, ни путь вторичного натяжения уже не реализуем, потому что субстрата для регенерации недостаточно. В таком случае используют трансплантат — берется собственный кожный лоскут с других участков или же используется донорский трансплантат. Перенесенный кожный лоскут становится тем самым субстратом, клетки которого делятся и дефект закрывается.

Примерно так же ситуация складывается и при патологии печени. Несмотря на большие возможности клеток печени выдерживать интоксикационную и воспалительную нагрузку, а также скорость регенерации, бывает ряд клинических ситуаций, в которых имеющийся пул гепатоцитов уже не может восполнить дефицитарное состояние. Трансплантация донорского участка печени позволяет в ряде случаев полностью восстановить весь объем органа у реципиента. Человек же, у которого был взят участок печени, также со временем восстанавливается полностью.

К сожалению, не все органы и системы обладают таким регенеративным потенциалом, как кожа или гепатитоциты. К наиболее уязвимым можно отнести поджелудочную железу и, конечно же, центральную нервную систему. Трансплантация клеток нервной системы или поджелудочной на сегодняшнем этапе развития науки невозможна, однако потребность в стимуляции их регенерации возрастает с каждым годом в связи с нарастанием заболеваемости и распространенности сахарного диабета 1-го типа, а также нейродегенеративных заболеваний.

Трансплантация стволовых клеток

Значимым инструментом реабилитационного этапа в нашей практике является использование метода трансплантации стволовых клеток, то есть не готовых клеток органа, а клеток, которые, в зависимости от текущих потребностей организма, могут дифференцироваться в нужный клеточный пул.

Трансплантация стволовых клеток — хорошо изученная методика, исторически используемая в области гематоонкологии и иммунологии и развившаяся из методологии трансплантации костного мозга.

У пациентов с гематоонкологическим заболеванием (лейкозами) костный мозг, ткань, которая содержит огромное количество стволовых клеток, повреждена, поэтому обновление кровяных клеток не происходит корректно. Образуется большое количество дефектных лейкозных клеток, при этом нормальных клеток крови недостаточно. Таким пациентам или забирается участок здорового костного мозга, или используется донорский костный мозг. Поврежденный костный мозг изымается, проводится химиотерапия, убирающая дефектные клетки, а в «опустошенный» костный мозг заселяются клетки нормального костного мозга, после чего его функциональная активность постепенно восстанавливается.

Свойства и источники стволовых клеток

Стволовая клетка — полипотентная клетка, это означает, что она может дифференцироваться, то есть профилироваться в любую клетку, а значит, и выполнять ее функции. Некоторые запасы стволовых клеток живут в организме человека на протяжении всего срока жизни и обеспечивают естественную регенерацию.

Некоторый запас столовых клеток есть и в головном мозге, однако это количество рассчитано лишь на плановое обновление тканей и не способно покрыть регенеративный процесс в случае повреждения или воспаления. Отсюда возникает потребность внесения в организм человека донорского пула стволовых клеток.

Костный мозг — значимый, но не единственный источник стволовых клеток. Стволовыми клетками крайне богата пуповинная кровь. В современной регенеративной медицине наиболее эффективно используется именно трансплантация гемопоэтических стволовых клеток пуповинной крови.

Мезенхимальные стволовые клетки, также часто обсуждаемые в научных кругах, имеют значительно меньшую регенеративную активность, так как они не являются клетками первого поколения. Они выращиваются, и каждый цикл деления уменьшает возможности клетки дифференцироваться.

Имеет значение не только факт полипотентности стволовых клеток, но и качество этой клетки, которое во многом детерминируется генетически.

Так использование запасенной при рождении собственной пуповиной крови зачастую невозможно, так как это клетки изначально ослабленного организма, и регенеративный потенциал их значительно снижен. Именно поэтому в нашей практике используется донорский материал стволовых клеток.

Процедура трансплантации стволовых клеток

В отличие от трансплантации костного мозга, трансплантация стволовых клеток — безопасная терапевтическая интервенция, которая не включает трепанобиопсии, необходимости общей анестезии, длительного стационарного периода. Костный мозг — это не только полипотентные клетки, но и клетки на разных стадиях их созревания. Это обязует проводить крайне тщательный подбор донора костного мозга, а также обязательную длительную иммуносупрессию (подавление иммунного ответа), чтобы избежать реакции иммунитета пациента на донорский костный мозг.

Чистая культура стволовых клеток — это иммунологически нейтральная субстанция, клетки не «помечены» и не воспринимаются иммунной системой пациента как чужеродные, поэтому процедура трансплантации стволовых клеток безопасна даже для самых ослабленных пациентов, в том числе недоношенных маловесных детей.

Гемопоэтические стволовые клетки — мощный стимулирующий инструмент, который применяется как для регенерации поврежденных тканей и органов, так и для коррекции иммунного статуса за счет репаративного и иммуннологического действия. В нашей клинической практике трансплантация гемопоэтических стволовых клеток — ключевой инструмент реабилитационного этапа, позволяющий не только закрепить результаты всех проведенных до этого этапов лечения, но и значительно ускорить процесс реабилитации, а также расширить возможности пациента, что особенно заметно по динамике больных с генетическими синдромами, которые изначально имеют сниженный диапазон возможностей развития нервной системы.

Использование стволовых клеток

Использование стволовых клеток характерно не только для лечения тяжелых системных заболеваний, нейродегенеративных расстройств и генетических синдромов. Они активно используются при эндокринопатиях, патологии иммунной системы, а также в антивозрастной медицине.

Эффективность трансплантации стволовых клеток определяется не только механизмом «замещения» органного дефекта донорскими клетками. Во многом быстрая результативность достигается за счет паракринных эффектов стволовых клеток, то есть за счет системной стимуляции и регуляции эндокринных желез — надпочечников, тестикул, щитовидной и поджелудочной железы, чья функциональная активность значительно подвержена не только системным процессам, но и быстрее всего истощается с возрастом.

Антивозрастное действие, восстановление репродуктивного здоровья и омоложение организма в целом идет именно за счет стимуляции собственных сил организма, причем такое воздействие более эффективно, чем изолированная заместительная гормональная терапия.

Подготовка к трансплантации стволовых клеток

Для того чтобы стволовые клетки давали предсказуемый терапевтический эффект, направленный на потребности конкретного пациента, он должен быть подготовлен к трансплантации. Подготовку можно условно разделить на общую и непосредственно предтрансплантационную.

Концептуальные этапы (антигенная разгрузка, детоксикация, митохондриальная, иммунная и гормональная коррекция) являются составными частями общей подготовительной работы.

Непосредственная предтрансплантационная подготовка включает в себя использование таргетной пептидной терапии, а также инфузионные интервенции с антиоксидантным эффектом.

Отсутствие воспалительных процессов, санация очагов хронического воспаления, компенсация гормонального статуса и митохондриального пула — необходимые параметры для получения максимального эффекта от трансплантации стволовых клеток.

Как действуют стволовые клетки

При наличии воспалительного процесса стволовые клетки тоже могут быть эффективны, но тогда их основное действие будет направлено на коррекцию именно иммунного статуса. Когда мы готовим пациента, «зачищаем» почву для трансплантации, мы, по сути, не оставляем стволовым клеткам выбора, в какой орган-мишень им следовать.

Стволовые клетки действуют аналогично естественным факторам человеческого организма, а значит, они подчиняются тем же закономерностям и правилам. Так, при распределении ресурсов (энергетических, гормональных, сигнальных и др.) для организма человека характерна определенная последовательность, которая определяется жизненными потребностями. То есть у взрослого человека с острым гастритом и запросом на антивозрастное воздействие стволовые клетки будут компенсировать сначала потенциально опасное для организма воспалительное состояние, а по остаточному принципу тратиться на восстановление гормональных ресурсов и обновление кожных покровов.

В лечении тяжелых заболеваний у детей невозможно «заставить» стволовые клетки двигать развитие когнитивной и речевой функций при наличии моторной задержки и двигательного дефицита. Потому как двигательная задержка с точки зрения биологии концептуально важна для выживания, а речевая функция — это эволюционно значительно более новое и факультативное направление работы нервной системы.

Существуют клинические ситуации, когда стволовые клетки совместно со всем реабилитационным этапом применяются практически сразу, параллельно с первыми этапами или даже до них.

Этот вариант возможен для тяжелых, ослабленных пациентов, ресурсов которых настолько мало, что даже необходимые терапевтические интервенции потенциально могут переноситься тяжело. В таком случае клеточная терапия не несет точечного эффекта на орган-мишень, она оказывает общестабилизирующее действие.

После трансплантации стволовых клеток обязательно посттрансплантационное ведение пациента, которое включает персонализированную поддерживающую схему, позволяющую в первую очередь в этот период интенсивного регенеративного процесса профилактировать интеркуррентные инфекции.

При полном комплексном ведении пациента, полноценном проведении и соблюдении этапности и стадийности терапевтического процесса, даже в случаях на первый взгляд малоперспективных и тяжелых, возможно достичь результата в лечении.

Источник