Стволовые клетки - перспективы применения в детской неврологии

В последние годы регенеративная медицина стала самостоятельной и при этом чрезвычайно бурно развивающейся научно-практической дисциплиной. С каждым днем клеточная терапия находит все большее применение для лечения различных по степени тяжести заболеваний. О перспективах клеточной терапии в неврологии рассказал академик НАМН Украины, заместитель директора Института нейрохирургии им. А.П. Ромоданова НАМН Украины, заведующий кафедрой нейрохирургии Национального медицинского университета им. А.А. Богомольца, доктор медицинских наук, профессор Виталий Иванович Цымбалюк.

  - На протяжении последних десятилетий весь научный мир активно работает над изучением возможностей и поиском новых направлений для использования клеточной терапии. Это обусловлено тем, что успешная регенерация тканей, поврежденных в ходе развития различных патологических процессов, является одной из главных задач и основой любой лечебной программы. Рассматривая данный вопрос в контексте неврологии, следует заметить, что долгие годы считалось, будто нейроны головного мозга человека не способны восстанавливаться, а с возрастом их количество (изначально полученное при рождении - около 15 млрд клеток) лишь уменьшается, особенно на фоне травм головы, гипоксии, вредных привычек, вирусных заболеваний и др. В то же время было доказано, что человеческий мозг достаточно хорошо защищен от механических повреждений (за счет костей черепа и мягких тканей), а также обладает мощной сосудистой сетью, обеспечивающей интенсивное кровообращение во всех его структурах и предотвращающей попадание в них вредных веществ из крови за счет функционирования гематоэнцефалического барьера. Однако наряду с этим клетки головного мозга лишены иммунологической защиты, что смогло обеспечить широкое поле деятельности для трансплантации тканей. Изначально в экспериментах на животных осуществлялись попытки трансплантации зрелых нервных тканей, которые не увенчались успехом из-за развивавшихся реакций отторжения со стороны организма реципиентов. 

      В 70-х гг. XX ст. появилась идея использовать незрелые эмбриональные и фетальные ткани определенных видов, в ходе реализации которой было установлено, что чем эти ткани моложе, тем лучше приживаются в мозге, поскольку обладают менее выраженными антигенными свойствами. Результаты последующих экспериментальных данных продемонстрировали, что аллогенные эмбриональные нервные клетки обладают хорошей способностью к дифференцировке в организме реципиента. Часть из них превращаются непосредственно в нейроны, другая часть - в глиальные (олигодендроциты, астроциты и др.) клетки, после чего пересаженный участок нервной ткани начинает образовывать тесные морфофункциональные связи с мозгом хозяина. Как оказалось, в головном и спинном мозге человека (в перивентрикулярной зоне боковых желудочков и зубчатых извилинах височных долей головного мозга, вдоль центрального канала спинного мозга) находится депо собственных стволовых клеток, пусть и не столь активных, как гемопоэтические, но все же обеспечивающих способность органов центральной нервной системы к регенерации. Это дало объяснение тому факту, что у некоторых пациентов с поражением головного мозга спонтанно наступает восстановление функций, утраченных в процессе заболевания.

     Таким образом, положительные результаты лечения стволовыми клетками, полученные в экспериментах на животных, спустя некоторое время были экстраполированы на человека, начались первые клинические испытания на добровольцах. Учитывая, что подготовка культуры таких клеток требует забора абортивной ткани, вполне закономерно возникновение морально-этических, юридических и религиозных аспектов данной проблемы, ставших на пути широкого применения тканей эмбрионального и фетального происхождения. Это послужило толчком для поиска альтернативных путей их получения, что привело ученых к идее использования стволовых клеток пуповинной крови как наиболее оптимального источника для этих целей. Необходимость направления этих клеток именно по нейрогенному пути дифференцирования была решена за счет их непосредственного введения в очаг поражения, а также открытия способности стволовых клеток при поступлении в организм самостоятельно находить зону повреждения и фиксироваться там (хоуминг-эффект).

    Сегодня клеточная терапия с успехом применяется при многих неврологических заболеваниях, в том числе и генетических, таких как прогрессирующие мышечные дистрофии, и в частности мышечная дистрофия Дюшена. Главная трагедия этой болезни состоит в том, что пациенты страдают от грубых двигательных нарушений (не имеют возможности сидеть, ходить, а на завершающих стадиях и обслуживать себя), являясь при этом абсолютно интеллектуально сохранными; в конечном итоге дистрофия затрагивает дыхательные и сердечную мышцы, что неизбежно приводит человека к гибели. Современное лечение мышечной дистрофии Дюшена на основе клеточных технологий предусматривает регулярное введение биопрепарата из стволовых клеток и миобластов непосредственно в мышечную ткань, что позволяет остановить развитие деструкции мышечных клеток и добиться ремиссии у пациентов. Определенный опыт клинического применения стволовых клеток кордовой крови накоплен на базе Института нейрохирургии им. А.П. Ромоданова НАМН Украины, где в 2009-2010 гг. 6-летнему мальчику с мышечной дистрофией Дюшена, родители которого во время рождения младшей сестры собрали и сохранили в условиях Криобанка Института клеточной терапии (г. Киев) пуповинную кровь и плаценту, провели 2 курса клеточной терапии. HLA-типирование, которое было  осуществлено в Центре детской онкогематологии и трансплантации костного мозга при Национальной детской специализированной больнице «Охматдет», показало совместимость заготовленных клеток младшей сестры и брата. В процессе лечения удалось добиться хорошего результата - у мальчика стала нарастать двигательная активность, он начал приседать, смог ходить на носочках. Тем не менее, для сохранения достигнутого терапевтического эффекта предусмотрено проведение повторных курсов клеточной терапии, что в условиях нехватки заготовленного для этих целей материала потребовало культивирования мезенхимальных клеток из стволовых клеток, выделенных из пуповинной крови и плаценты, для их возможного дальнейшего применения.

     Помимо лечения мышечной дистрофии Дюшена, нам удалось добиться позитивного результата от использования стволовых клеток пуповинной крови и в лечении детского церебрального паралича (ДЦП) - заболевания, которое развивается вследствие внутриутробной или интранатальной гипоксии головного мозга и наряду с нарушениями в двигательной сфере сопровождается речевыми и интеллектуальными дефектами. В целом, в этой группе пациентов введение биопрепарата может быть произведено либо непосредственно в очаг поражения в головном мозге, либо в ликворную систему путем спинномозговой пункции, либо внутривенно. Описан и внутримышечный путь доставки стволовых клеток, но, на мой взгляд, он нецелесообразен, поскольку в этом случае довольно большая часть клеточного пула теряется в самой мышечной ткани.

    Отдельно хотелось бы подчеркнуть тот факт, что использование стволовых клеток для лечения больных в нашем Институте стало возможным вследствие тесного сотрудничества с Институтом клеточной терапии, профессионально обеспечивающим забор материала, приготовление и хранение биопрепаратов на основе стволовых клеток пуповинной крови.

Еще в 2004 г. на базе этого учреждения был создан Криобанк стволовых клеток пуповинной крови, в настоящее время включающий в себя стерильные боксы для выделения и культивирования стволовых клеток, диагностическую лабораторию (отдел ПЦР-диагностики отделения микробиологии, гематологии, сертифицирования), оборудованную по стандартам GMP и ДБН В.2.2-10-2001, хранилищами, в которых сохраняются более 4000 образцов аутологичных стволовых клеток и др.

    Под руководством директора Криобанка Института клеточной терапии, лауреата Государственной премии, кандидата биологических наук Галины Степановны Лобынцевой сотрудниками криобанка была разработана и запатентована уникальная технология сбора и хранения стволовых клеток, благодаря которой 96% из них остаются жизнеспособными после размораживания, а также методики получения стволовых клеток из замороженной ткани плаценты и криоконсервирования мезенхимальных клеток, выращенных в культуре из стволовых клеток пуповинной крови и плаценты.

    В 2010 г. Криобанк Института клеточной терапии стал членом Международного общества клеточной терапии (International Society for Cellular Therapy - ISCT). На мой взгляд, это имеет большое значение, поскольку обмен опытом и накопленными данными между отечественными учеными и их зарубежными коллегами послужит дополнительным толчком для дальнейшего развития клеточных технологий. К сожалению, создание мощных центров и лабораторий, которые бы занимались изучением и последующим внедрением в медицинскую практику методов клеточной терапии, требует значительных капиталовложений, что достаточно затруднительно в условиях недофинансирования нашим государством медицинской отрасли. Тем не менее в этом направлении проводится определенная работа - при Министерстве здравоохранения организован специальный Координационный центр трансплантации органов, тканей и клеток, а с 2008 г. (приказом МЗ Украины № 630 «О порядке проведения клинических испытаний трансплантации тканей и клеток и экспертизы материалов клинических испытаний» от 10.10.07 г.),  разрешены клинические испытания по применению стволовых клеток при ряде заболеваний. Остается надеяться, что медицинские учреждения, которые инвестируются частными лицами, при поддержке Министерства здравоохранения в дальнейшем смогут добиться еще больших успехов на пути изучения и внедрения в клиническую практику новейших технологий клеточной терапии.

По материалам «Здоровье Украины»