Коноплянников А.Г., Лепехина Л.А., Кальсина С.Ш., Семенкова И.В., Агаева Е.В., Саенко А.С., Южаков В.В., Бандурко Л.Н., Коноплянникова А.Г., Замулаева И.А., Селиванова Е.И., Верховский Ю.Г., Шевчук А.С., Жаворонков Л.П., Скворцов В.Г., Петриев В.М., Петров В.Н., Проскуряков С.Я., Каплан М.А., Поповкина О.Е., Пасов В.В., Курсова Л.В., Курпешева А.К., Даниленко А.А., Цыб А.Ф., Рошаль Л.М., Сушкевич Г. Н., Семенова Ж.Б., Акчурин Р.С., Таги-заде Т.М., Ерохин В.В., Демихова О.В., Васильева И.А., Поспелов Л.Е., Поспелов А.Л., Бочарова И.В., Лазебник Л.Б., Ильченко Л.Ю., Морозов И.А., Румянцев В.Г., Народицкий Б.С., Логунов Д.Ю., Белый Ю.А., Володин П.Л., Злотин С.Г., Смирнов Б.Б.
(ГУ Медицинский радиологический научный центр РАМН; 249036, г. Обнинск,
Калужской обл., ул. Королева, 4, Россия; e-mail: konopl@mrrc.obninsk.ru)
Медицинский радиологический научный центр РАМН, Обнинск; НИИ неотложной детской хирургии и травматологии, Москва; Кардиологический научно-производственный комплекс МЗиСР, Москва; Центральный НИИ туберкулеза РАМН, Москва; Центральный НИИ гастроэнтерологии, Москва; НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи РАМН, Москва; Калужский филиал МНТК «Микрохирургия глаза», Калуга; Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН, Москва
Этот комплекс научно-исследовательских работ проводится в рамках утвержденной 29 мая 2002 года Президиумом РАМН программы «Новые клеточные технологии - медицине». Он посвящен экспериментальному обоснованию и клиническому использованию аутологичных МСК, их частично дифференцированного в направлении кардиомиобластов клеточного потомства и кондиционной среды (КС) из-под культур МСК при терапии различных заболеваний и травм. В данном сообщении приводятся результаты работ связанных с разработкой методов применения и с клиническим использованием МСК и их продуктов жизнедеятельности при реабилитации онкологических больных, подвергнутых радикальным курсам химио- и лучевой терапии с развитием пневмофиброза и поздних лучевых повреждений прямой кишки, мочевого пузыря, вульвы и влагалища; при лечении больных туберкулезом с множественной лекарственной устойчивостью; при терапии больных с рядом гастроэнтерологических заболеваний (болезнь Крона и другие формы колитов, цирроз печени); при комплексной терапии пациентов с травмами головного мозга или при поражении сетчатки глаза. Работа с полученными из МСК кардиомиобластами (путем дополнительного воздействия 5-азацитидина) касалась как системного применения клеток при терапии больных с ишемической болезнью сердца, так и локального введения клеток в сердечную мышцу во время операции аортокоронарного шунтирования (АКШ) у больных, перенесших инфаркт миокарда с развитием сердечной аневризмы.
На начальном этапе работы была отработана методика культивирования МСК и кардиомиобластов из костного мозга человека и крыс линии Вистар, охарактеризованы их свойства, безопасность применения и лечебная эффективность на различных экспериментальных моделях.
При изучении методом проточной цитофлюорометрии специфических маркеров полученных культур МСК и кардиомиобластов было показано, что они относятся к популяции CD10low CD34- CD45- CD105+ c-kit- клеток, что характерно для клеток происходящих из мультипотентных мезенхимальных стволовых клеток взрослого организма. Было показано, что в процессе дифференцировки МСК в кардиомиобласты изменяется характер роста культуры, повышается содержание полиплоидных клеток и возрастает клеточная радиорезистентность. Результаты экспериментов показали отсутствие у МСК и полученных из них кардиомиобластов мутагенного, тератогенного и канцерогенного эффектов при введении в организм сингенных и ксеногенных лабораторных животных. Для изучения особенностей распределения системно введенных в организм стволовых клеток были разработаны методы их радиоактивного мечения с помощью технеция-99m и рения-188, которые позволили доказать поступление клеток в такие органы как сердце, головной мозг, печень и другие. Для МСК и КС из культур МСК была выявлена способность ослаблять хемилюминесценцию сингенных и ксеногенных перитонеальных макрофагов или нейтрофилов периферической крови, что может использоваться при контроле качества клеток или среды, приготовленных для использования в клинической практике.
На моделях индуцированной адриамицином кардиомиодистрофии и механической травмы головного мозга крыс была выявлена лечебная эффективность соответствующих стволовых клеток, применяемых отдельно или в сочетании с агентами, которые предположительно способны активировать микроокружение трансплантированных и резидентных стволовых клеток. В настоящее время аналогичные опыты проводятся на модели туберкулеза у мышей, моделях цирроза печени (индуцированного длительным введением четыреххлористого углерода), острой и хронической форм колита (индуцированного введением низкомолекулярного декстран сульфата) и поражения сетчатки глаза за счет лазерного ожога, вызванных у крыс линии Вистар. Ведутся также исследования по оценке эффективности агентов, которые могут активировать микроокружение трансплантированных и резидентных стволовых клеток, в плане оценки эффекта при совместном применении с трансплантациями МСК или кардиомиобластов.
Результаты этих опытов позволили получить лицензию Федеральной службы по надзору за здравоохранением МЗиСР РФ на производство МСК и кардиомиобластов для клинического использования на стадии начальных клинических испытаний по протоколам, которые обсуждаются на Ученых Советах и согласуются с Этическими Комитетами соответствующих медицинских учреждений.
В проводящейся совместно с Кардиологическим научно-производственным комплексом МЗиСР РФ работе накоплен опыт наблюдения в течение 1,5- 2 лет за 9 пациентами, которым были проведены интрамиокардиальные трансплантации аутологичных кардиомиобластов (порядка 200 миллионов клеток, вводимых 50 инъекциями по 0,1 мл каждая в зону рубцово-пораженного миокарда) во время проведения операции АКШ и за 6 пациентами с хронической сердечной недостаточностью (которым уже ранее проводили операцию АКШ или же которым эта операция не была показана из-за высокого риска), которым проведены внутривенные (системные) введения такого же количества кардиомиобластов. Было показано, что процедура как интрамиокардиального, так и внутривенного введения кардиомиобластов является безопасной и оказывает благоприятное воздействие на процесс ремоделирования левого желудочка сердца, увеличивая сократительную функцию миокарда. При системном введении кардиомиобластов, положительный эффект наблюдается как в отношении левых, так и правых отделов сердца.
Подобные эффекты улучшения функций сердечной мышцы при системном введении аутологичных кардиомиобластов мы наблюдали и в клинических испытаниях, которые в течение последних 2 лет проводятся на базе Медицинского радиологического научного центра РАМН и коллабораторов (более 30 пациентов с различными формами недостаточности сердечной мышцы). У большинства пациентов отмечен положительный эффект комплексного лечения с использованием системной трансплантации кардиомиобластов, в том числе и у больных с тяжелыми формами дилятационной кардиомиопатиии.
Совместно с Центральным НИИ туберкулеза РАМН в течение последних 2,5 лет проводились исследования по изучению эффективности системной трансплантации аутологичных МСК у больных с резистентными формами туберкулеза - множественной лекарственной устойчивостью (MDR) и мультирезистентностью (X-DR). В настоящее время всего под наблюдением находится 27 пациентов, которым была проведена системная трансплантация примерно 200 миллионов МСК (нескольким пациентам она проводилась повторно), среди них 15 пациентов было с MDR и 12 пациентов - с X-DR. Большинство пациентов до введения клеток характеризовались как ослабленные и истощенные, с выраженной одышкой, все они являлись бактериовыделителями с распространенными кавернозными процессами в легочной ткани. 17 пациентов имели хроническое заболевание продолжительностью от 2 до 5 лет, у остальных 10 пациентов диагноз заболевания был установлен в течение последних 6 месяцев жизни. У всех пациентов предыдущее длительное лечение было безуспешным или недостаточно эффективным. 16 пациентов, получивших трансплантацию аутологичных МСК, наблюдаются в течение 1,5-2 лет, а остальные не менее 6 месяцев. После трансплантации МСК и продолжения ранее проводившегося специфического лечения во всех 27 случаях наблюдался положительный эффект, больные отмечали улучшение общего состояния, уменьшение одышки, слабости и недомогания, 24 пациента прибавили в весе. После долгого периода бактериовыделения у 20 больных через 3-4 месяца после трансплантации МСК отмечалось стойкое прекращение выделения бактерий, а у 11 пациентов было выявлено заживление длительно существовавших каверн легочной ткани. У 9 из 16 больных, которым трансплантировали МСК 1,5-2 года назад, в настоящее время можно констатировать стойкую ремиссию туберкулезного процесса, у 6 больных наблюдается положительная бактериологическая и морфологическая динамика, и лишь у одного больного этой группы эффект трансплантации МСК ограничился незначительным клиническим улучшением. Таким образом, трансплантация аутологичных МСК позволила достичь существенного прогресса в терапии пациентов с резистентными формами туберкулеза (MDR и X-DR). В настоящее время в экспериментальных исследованиях мы планируем изучить потенциальные возможности генной терапии резистентных форм туберкулеза на основе МСК с необходимыми генами.
В Медицинском радиологическом научном центре РАМН на протяжении последних 1,5 лет наблюдались 15 пациентов с постлучевыми пнемонитами и пневмофиброзами, которым однократно было внутривенно введено по 200 миллионов выращенных в культуре аутологичных МСК. Через 6-9 месяцев после клеточной терапии наблюдалось увеличение содержания нейтрофилов и лимфоцитов в периферической крови, улучшение функции внешнего дыхания. Однако, скорость разрешения инфильтративных процессов в легочной ткани у данных пациентов существенно не отличалась от таковой у больных контрольной группы, хотя в ряде случаев введение МСК позволило снизить дозы противовоспалительных агентов, обладающих иммуносупрессивным эффектом.
Кондиционная среда (КС) из-под культур МСК была использована при лечении 84 пациентов (78 женщин и 6 мужчин), которых ранее подвергали лучевой терапии по поводу злокачественных новообразований органов малого таза. В 64 случаях был диагносцирован лучевой ректит, в 26 случаях - лучевой цистит и в 16 случаях - лучевой эпителиит вульвы и влагалища, причем у части больных лучевое поражение затрагивало сразу несколько органов. При лучевых ректитах КС вводили в форме микроклизм по 30-50 мл, 2 раза в сутки, в течение 10-14 дней, для лечения лучевых циститов применяли орошение мочевого пузыря 20-30 мл КС, однократно в сутки, в течение 10-12 суток. При лучевых поражениях вульвы и влагалища сначала добивались очищения язвенного дефекта от некротических масс, а затем КС применяли в форме аппликаций или наносили на тампоны, которые прикладывали к поврежденным участкам ткани в течение 15-17 суток. Улучшение общего состояния больных и резкое ослабление боли (в том числе при мочеиспускании и дефекации) наблюдали уже на 2-3 сутки после начала использования КС. У всех пациентов удалось достичь прогресса в терапии острых проявлений лучевых повреждений.
Результаты работ в области клинического применения МСК при других заболеваниях в данном сообщении не приводятся, так как в настоящее время эти работы или находятся на стадии подготовки клинических протоколов или включают единичные наблюдения, что не позволяет еще сделать определенные выводы.
Вместе с тем уже полученные данные позволяют считать, что применение аутологичных культур МСК и кардиомиобластов, а также кондиционированной среды при лечении больных с различными по природе заболеваниями может рассматриваться как достаточно актуальное и перспективное направление в области регенеративной медицины.
См. также:
Аутологичные фибробласты в косметологии
Влияние искусственных поверхностей на остеогенную дифференцировку пула мезенхимальных стромальных клеток костного мозга in situ
Аллогенные клеточные трансплантации пренатальных и постнатальных мультипотентных стромальных клеток в лечении хронической сердечной недостаточности у пациентов с дилатационной кардиомиопатией
Стволовые потенции перисинусоидальных клеток Ито
Биохимические и морфологические изменения в печени больных хроническим гепатитом после трансплантации аутологичных стволовых кроветворных клеток (1-я фаза клинических исследований)
Проблемы государственного регулирования в сфере клеточных технологий
Использование аутологичных мезенхимальных стволовых клеток в лечении возрастной макулярной дегенерации
Особенности дифференцировки клеток крови при проточном культивировании
Влияние сроков трансплантации мезенхимных стволовых клеток на репарацию сердечной мышцы крыс после инфаркта
Репарация костной ткани с помощью мезенхимных стволовых клеток
...
Обсудить на форуме
