Стволовые клетки жировой ткани помогают гемопоэтическим

В последнее время во всем мире все большее внимание уделяется использованию стволовых клеток в терапии различных заболеваний. До сих пор большинство методов лечения находится на стадии лабораторных и клинических испытаний, но некоторые из них уже завоевали свое место в клинической практике.

Большой интерес представляют собой мезенхимальные стволовые клетки взрослого организма, способные давать начало различным типам соединительной ткани: жировой, хрящевой, мышечной, костной и др.

Очень важной особенностью мезенхимальных клеток является их низкая иммуногенность и способность подавлять иммунный ответ организма, что было доказано не только целым рядом лабораторных тестов на клеточных культурах, но и на экспериментальных животных моделях. Биологический смысл этого явления не совсем понятен, но оно может сыграть положительную роль при проведении различного рода трансплантаций.

К обсуждаемым в настоящее время областям применения мезенхимальных стволовых клеток относятся лечение фиброза легких, расстройств нервной системы, несовершенного остеогенеза, остеопороза, повреждений сердечно-сосудистой системы, спинного мозга, мышц, а также костей и хрящей и др.

Одним из наиболее перспективных направлений представляется их использование для совместной трансплантации с гемопоэтическими стволовыми клетками при лечении различных гематологических и негематологических патологий, требующих пересадки костного мозга.

Схема лечения в данном случае включает предварительное тотальное облучение пациента либо жесткую химиотерапию с целью уничтожения патологически измененных активно делящихся клеток. После этого пациенту проводится переливание гемопоэтических стволовых клеток, способных делиться и превращаться в клетки всех ростков кроветворения и, таким образом, восстанавливать гемопоэз. В качестве источников гемопоэтических клеток традиционно используются костный мозг, мобилизированная периферическая кровь или пуповинная кровь.

В силу своей незрелости клетки пуповинной крови вызывают иммунный ответ меньшей силы и способны к более активному делению, чем «взрослые» клетки. Кроме того, получение пуповинной крови безопасно, не требует хирургического вмешательства и больших финансовых затрат. Единственным значительным ее недостатком является ограниченный объем, из-за чего только 25% образцов пригодно для трансплантации пациентам массой 50-70 кг.

Для полноценного роста и созревания гемопоэтическим клеткам необходим контакт с другим типом клеток костного мозга – стромальными клетками, а также синтезируемые ими ростовые факторы. К сожалению, клетки стромы тоже погибают при воздействии радиоактивного излучения и цитостатических препаратов.

Теоретически, при совместном введении в организм гемопоэтических и мезенхимальных стволовых клеток, последние способны замещать погибшую во время предварительной агрессивной терапии строму и брать на себя ее функции, тем самым облегчая и ускоряя процесс восстановления кроветворения. Использование этого приема может решить проблему несостоятельности малоклеточных трансплантатов пуповинной крови.

Кроме того, низкая иммуногенность мезенхимальных клеток исключает проблему подбора совместимого донора, а их иммуносупрессивные свойства снижают вероятность отторжения трансплантата.

В Республиканском научно-практическом центре гематологии и трансфузиологии Республики Беларусь под руководством к.м.н. С.И.Кривенко была проведена работа по изучению способности мезенхимальных стволовых клеток жировой ткани поддерживать гемопоэз в лабораторных условиях.

В качестве источника мезенхимальных клеток использовалась жировая ткань, получаемая при проведении операций липосакции. Такие клетки по своим свойствам практически не отличаются от клеток, получаемых из других источников (костный мозг, эмбрион, пуповинная кровь), а по некоторым показателям даже превосходят их. Кроме того, люди подвергаются процедуре липосакции по собственному желанию, а получаемый при этом материал обычно уничтожается, что до минимума снижает затраты времени и средств на поиск донора и забор материала.

Ферментативно выделенные из жировой ткани и прошедшие селекцию с помощью специализированной среды мезенхимальные клетки в течение пяти недель культивировались совместно с гемопоэтическими клетками, выделенными из пуповинной крови, в среде, предназначенной для выращивания стромы костного мозга.

На второй неделе совместного культивирования клеток было отмечено появление так называемых зон «булыжной мостовой». Эти области представляют собой скопления наиболее ранних незрелых клеток-предшественников гемопоэза и соответствуют очагам активного кроветворения. В течение последующих недель внешний вид скоплений клеток постепенно изменялся, что свидетельствует об их созревании.



Рис.1. Зоны «булыжной мостовой»: А – 1 неделя, Б – 2 недели, В – 3 недели.

При внесении клеток, содержащихся в культуре после пятинедельного культивирования, в метилцеллюлозную среду был зафиксирован рост кроветворных колоний.

Полученные данные позволяют утверждать, что мезенхимальные стволовые клетки способствуют росту и развитию гемопоэтических клеток и обеспечивают условия, необходимые для поддержания в популяции клеток достаточного количества ранних предшественников, играющих ключевую роль в процессе восстановления гемопоэза. Благодаря этой способности, а также своей низкой иммуногенности и иммуносупрессивным свойствам мезенхимальные стволовые клетки жировой ткани могут рассматриваться в качестве дополнительного трансплантата при использовании гемопоэтических стволовых клеток пуповинной крови для терапии различных заболеваний.

Статья Е.С. Рябцевой и соавт. «Мезенхимальные стволовые клетки жировой ткани: характеристика и аспекты использования при трансплантации гемопоэтических клеток» будет опубликована в 1-ом номере Известий НАН Беларуси за 2006 год.
Полный текст (*.doc, 580 kB) можно скачать здесь.

Интернет-журнал "Коммерческая биотехнология" http://www.cbio.ru/