Стволовые клетки: новые возможности применения

Стволовые клетки: новые возможности применения

Еще в 60-е годы советский ученый Александр Фриденштейн обратил внимание на уникальные способности стромальных стволовых клеток костного мозга (ССККМ) взрослого человека ускорять процессы регенерации тканей. На основе этих пионерских исследований создана новая область науки, на революционные открытия которой, возможно, будет опираться клиническая медицина будущего. На недавно прошедшей конференции, организованной НИИ экспериментальной кардиологии Российского кардиологического научно-производственного комплекса МЗ РФ, выступили два ведущих американских специалиста, проводящие как лабораторные, так и клинические исследования стромальных стволовых клеток костного мозга взрослого человека. Выпускник Университета Дж. Гопкинса Марк Питтенджер возглавляет одно из отделений крупной биотехнологической компании, уже около десяти лет занимающейся остеогенезом, хондрогенезом и адипогенезом из таких клеток.

Второй докладчик - профессор Университета Ту Лейн (Новый Орлеан) Дональд Финней. Ученые рассказали о последних достижениях в изучении ССККМ. Методология выделения стволовых клеток из костного мозга взрослых - достаточно трудоемкий процесс. Аспират костного мозга помещается в градиент плотности с помощью центрифугирования, затем клетки, которые скапливаются в определенном слое этого градиента, высеваются в культуру фетальной телячьей сыворотки, откуда выделяются мезенхимальные стромальные клетки костного мозга. Вначале появляются отдельные прикрепившиеся к пластику клетки, которые затем пролиферируют. Если характеризовать состояние роста культуры с помощью различных поверхностных маркеров, то, используя цитофлуориметр, можно видеть, как небольшое количество этих маркеров, несущих мезенхимальные стромальные стволовые клетки, постепенно нарастает. Можно выращивать мезенхимальные стволовые клетки в среде строго определенного состава, добавляя туда различные факторы роста, но это очень дорого, поэтому исследователи предпочитают использовать для целей первичного наращивания массы этих клеток телячью сыворотку. Американским ученым удалось достигнуть значительных успехов в использовании остеогенного потенциала ССККМ. С их применением проследили процесс восстановления кости на модели ее повреждения у животных. Заживление происходило в рекордно короткие сроки. Клетки, которые помещались на носитель в ходе этих экспериментов, получали сигнал на дифференцировку непосредственно от остеобластов поврежденной кости.

Получены данные о дифференцировке стволовых клеток по другим направлениям(адипоциты, кардиомиоциты, нейроны и др.), однако этого добиться значительно сложнее. При проведении опытов не удалось заставить мезенхимальные стволовые клетки дифференцироваться в сторону кардиомиоцитов in vitro, и клетки пришлось вводить прямо в сердце. Эксперименты проводились на взрослых мышах, и из 1 млн введенных клеток в сердце попадало не более 20 тыс. Форма этих клеток после введения меняется: они постепенно становятся очень похожими на нормальные кардиомиоциты. У животных с удаленным тимусом была смоделирована кардиомиопатия. Хирургическим образом создается зона инфаркта миокарда (частичная окклюзия), и через две недели вводятся мезенхимальные стволовые клетки человека из культуры. Обычно окклюзия приводит к истончению стенки желудочков сердца, но после введения ССККМ этого не наблюдается. Еще одна область использования мезенхимальных стволовых клеток - поддержка гемопоэза при химио- или лучевой терапии онкологических больных, строма костного мозга которых очень часто повреждена. Нормально функционирующие клетки дают массу факторов, необходимых человеку для поддержания гемопоэза: различные интерлейкины, колониестимулирующий фактор и другие регуляторныецитокины. Есть примеры терапевтического использования у больных раком аутологичных предшественников гемопоэтических и культивируемых мезенхимальных стволовых клеток при высоких дозах химиотерапии.

Контакты и обратная связь