Begränsningar, faror och komplikationer av celltransplantation

Plast-regenerativ medicin är baserad på insikten i kliniken och toti- egenskaper pluripotenta embryonala stam- och stamfaderceller, vilket möjliggör in vitro och in vivo för att skapa en förutbestämd cellinjer återinplantering skadade vävnader och organ hos en mänsklig patient.

Den verkliga möjligheten att använda stamceller från embryon och stamceller av slutgiltiga vävnader (de så kallade vuxna stamcellerna) hos en människa för terapeutiska ändamål är inte längre i tvivel. Experter på de nationella och medicinska akademierna i USA (USA) rekommenderar dock att stamcellernas egenskaper i experiment studeras mer ingående på adekvata biologiska modeller och objektivt utvärdera alla konsekvenser av transplantation, och använd endast stamceller i kliniken.

Det är etablerat att stamceller är en del av vävnadsderivaten av alla tre embryonala broschyrer. Stamceller återfinns i näthinnan, hornhinna, hud, epidermis, benmärg och perifert blod, i kärlen, massan av tanden, njuren, epitelet i mag-tarmkanalen, pankreas och lever. Med hjälp av moderna metoder är det bevisat att stamcellerna är lokaliserade i vuxna hjärnan och ryggmärgen. Dessa sensationella data lockade särskild uppmärksamhet hos forskare och media, eftersom hjärnans neuroner fungerade som ett klassiskt exempel på en statisk cellpopulation som inte återhämtar sig. Både tidiga och sena perioder av ontogenesis grund av neurala stamceller i människor och djur hjärna genererade neuroner, astrocyter och oligodendrocyter (Stamceller: vetenskapliga framsteg och framtida forskningsinriktningar Nat Inst, hälso USA ..).

Under normala förhållanden framträder dock inte plasticiteten hos stamceller av slutgiltiga vävnader. För att realisera plastpotentialen hos stamceller av slutgiltiga vävnader måste de isoleras och odlas därefter i medier med cytokiner (LIF, EGF, FGF). Dessutom överlever stamcellsderivat framgångsrikt endast när de transplanteras i kroppen hos ett djur med deprimerat immunsystem (y-bestrålning, cytostatika, busulfan, etc.). Hittills har det inte funnits några övertygande bevis på stamcellerplasticitet hos djur som inte har bestrålats eller på annat sätt utsatts för djup immunosuppression.

Under sådana omständigheter, är farliga potens PGCs manifesterad primärt i deras ektopisk transplantationsområdet - subkutan injektion ESK immundefekta möss vid injektionsstället bildade teratokarcinom. Dessutom under mänsklig embryonal utveckling frekvensen av kromosomavvikelser än i embryogenes hos djur. I blastocyststadiet endast 20-25% av mänskliga embryon är sammansatta av celler med en normal karyotyp, och i den överväldigande majoriteten av tidiga mänskliga embryon erhållna efter befruktning in vitro, detekterade kromosomal mosaicism kaotiska och mycket frekventa numeriska och strukturella avvikelser.

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7]

Gynnsam effekt av stamceller

Preliminära resultat av kliniska prövningar bekräftar den positiva effekten av stamceller på patienten, men hittills finns det ingen information om de långsiktiga konsekvenserna av celltransplantation. I litteraturen, till en början domineras av rapporter om positiva resultat av transplantation av märg fragment av embryon i Parkinsons sjukdom, men sedan började dyka upp data förnekar effektiva terapeutiska effekterna av embryonal eller fetal neural vävnad transplanteras in i hjärnan hos patienter.

I mitten av XX-talet återställandet av blodbildningen upptäcktes först i dödligt bestrålade djur efter intravenös transfusion av benmärgsceller, och 1969 den amerikanske forskaren D. Thomas gjorde den första benmärgstransplantation man. Brist på kunskap om mekanismerna för immunologisk inkompatibilitet benmärg givare och mottagare medan orsakade hög dödlighet på grund av täta neprizhivleniya transplantat och utveckling reaktion "graft versus höst". Upptäckten av det större histokompatibilitetskomplexet, som är sammansatt av humant leukocytantigen (HbA), och förbättring av metoder för att skriva det möjligt att signifikant öka överlevnadsgraden efter benmärgstransplantation, som ledde till utbredd denna behandlingsmetod i onkologi och hematologi. Ett decennium senare, har den första transplantation av hematopoetiska stamceller (HSCs) utförts, erhållet från perifert blod genom leukaferes. 1988 i Frankrike för behandling av ett barn med Fanconis anemi som en källa till HSCs det användes först navelsträngsblod, och i slutet av 2000 i pressen började dyka upp om möjligheten av HSCs att differentieras till celler av olika vävnadstyper som potentiellt expanderar omfattningen av deras kliniska tillämpning. Det visade sig dock att materialet för transplantation, tillsammans med GSK innehåller ett avsevärt antal olika i naturen och egenskaperna hos de förorenings icke-hematopoietiska celler. I samband med detta utvecklas metoder för rening av ympet och kriterierna för bedömning av dess cellulära renhet. I synnerhet används positiv immunosektion av CD34 + -celler, vilket gör det möjligt att isolera HSC med hjälp av monoklonala antikroppar.

[8], [9], [10], [11], [12]

Komplikationer av stamcellsterapi

Komplikationer av benmärgstransplantation är oftast hematologiska och förknippas med en långvarig period av iatrogen pankytopeni. De vanligaste infektionerna är anemi, anemi och blödningar. I detta sammanhang är det mycket viktigt hur man hittar den optimala samplingsläget, bearbetning och lagring av benmärg för maximal bevarandet av stamceller som ger en snabb och stabil återhämtning av blodbildningen. Vid karakterisering av en transplantation accepteras för närvarande att utvärdera följande parametrar: antalet mononukleära och / eller kärnbildade celler, kolonbildande enheter och innehållet i SB34-positiva celler. Tyvärr tillhandahåller dessa indikatorer endast en indirekt uppskattning av stamcellstransplantatets reala hematopoetiska förmåga. För idag finns det absolut exakta parametrar för bestämning av transplantatets tillräcklighet för långvarig återhämtning av hemopoiesis hos patienter även vid autolog benmärgstransplantation. Utvecklingen av gemensamma kriterier är extremt svårt på grund av bristen på styva bearbetningsstandarder, kryopreservering och graftestning. Dessutom är det nödvändigt att ta hänsyn till de olika faktorer som påverkar parametrarna för den framgångsrika återhämtningen av hematopoiesis hos varje enskild patient. I autolog benmärgstransplantation viktigaste av dessa är det antal tidigare kurer, speciellt konditioneringsbehandling, en period av sjukdomen, som produceras i benmärgen uppsamlingsschemaapplikationskolonistimulerande faktorer i perioden efter transplantationen. Dessutom bör man inte glömma att kemoterapi som föregås av fostertransplantation kan ha en negativ effekt på benmärgsstamceller.

Förekomsten av allvarliga toxiska komplikationer ökar signifikant med allogen benmärgstransplantation. I detta sammanhang är statistiska data om transplantation av allogen benmärg i thalassemi av intresse. I rapporterna från European bone marrow Transplantation Group registrerades cirka 800 benmärgstransplantationer hos patienter med stor talassemi. Allogen transplantation i talassemi i de flesta fall som utförs från HLA-identiska syskon, som är förknippade med allvarliga komplikationer och högre dödlighet vid transplantation av stamceller material som hänför delvis kompatibla eller matchas obesläktade donatorer. För att minimera risken för dödliga infektiösa komplikationer placeras patienterna i isolerade aseptiska lådor med ett laminärt flöde av luft, får en låg eller abakterisk diet. För bakteriell dekontaminering av tarmen per os föreskriver icke-resorptiva former av antibiotika, svampdödande medel. För att förhindra intravenöst amfotericin B. Förebyggande av systemiska infektioner fasta amikacin och ceftazidim, som betecknar dagen före transplantationen, medan fortsatt behandling att fullgöra patienter. Alla blodberedningar före bestrålning bestrålas i en dos av 30 Gy. Parenteral näring vid transplantation är en förutsättning och börjar omedelbart genom att begränsa intaget av mat naturligt.

Ett antal komplikationer är förknippade med hög toxicitet hos immunsuppressiva läkemedel, vilket ofta orsakar illamående, kräkningar och mukosit, njurskada och interstitiell lunginflammation. En av de mest allvarliga komplikationerna av kemoterapi är veno-ocklusiv sjukdom i levern, vilket leder till död i den tidiga posttransplantationsperioden. Bland de riskfaktorer för ventrombos hos portalsystemet av levern bör noteras patientens ålder, förekomst av hepatit och leverfibros, och hålla immunsuppressiv terapi efter benmärgstransplantation. Veno-ocklusiv sjukdom är särskilt farlig i thalassemi, som åtföljs av hemosideros i lever, hepatit och fibros - frekventa satelliter av transfusionsterapi. Venös trombos i portalsystemet av levern utvecklas inom 1-2 veckor efter transplantationen och kännetecknas av en snabb ökning av blod bilirubin och transaminaser, progressiv hepatomegali, ascites, encefalopati, och smärta i övre buken. Histologiskt obduktionsmaterial definieras i endotelskada, subendoteliala hemorragi, lesioner tsentrolobulyarnyh hepatocyter, trombotiska obstruktion hepatiska venoler och central ven. Hos patienter med thalassemi har fall av dödlig hjärtstopp som hör samman med giftiga effekter av cytostatika beskrivits.

Som förberedelse för transplantation orsakar cyklofosfamid och busulfan ofta toxisk hemoragisk cystit med patologiska förändringar i uropiteliala celler. Användning av cyklosporin A vid benmärgstransplantation är ofta åtföljs av effekter av nefrotoxicitet och neurotoxicitet, hypertonisk syndrom, vätskeretention och cytolysexperiment hepatocyter. Brott mot sexuell och reproduktiv funktion observeras oftare hos kvinnor. Hos unga barn efter transplantation lider pubertetsutveckling vanligtvis inte, men hos äldre barn kan patologin för könsutvecklingen vara mycket allvarlig - upp till sterilitet. Komplikationer direkt relaterade till själva transplantationen innefattar avstötning av allogena benmärgsceller, inkompatibilitet i ABO-systemet, akuta och kroniska former av reaktionen mot transplantat mot värd.

In i patienten efter transplantationen ABO-inkompatibla benmärgs idioagglutinin typen "värd mot donator ABO" produceras inom 330-605 dagar efter transplantationen, vilket kan leda till förlängd hemolys och en kraftig ökning av behovet av blodtransfusioner. Nämnda komplikation förhindras genom transfusion av erytrocyter grupper endast 0. Efter transplantation i ett antal patienter den autoimmun neutropeni, trombocytopeni, pancytopeni, eller, för korrigering som skall utföras splenektomi.

I 35-40% av mottagarna av akut reaktion "graft versus höst" utvecklas inom 100 dagar efter transplantationen av allogen hemoglobin-identisk benmärg. Graden av hudskador, lever och tarmar varierar från utslag, hyperbilirubinemi, diarré och mild mot huden fjällning, intestinal obstruktion, och akut leversvikt. Patienter med talassemi frekvens akut reaktion "graft versus höst" Jag utsträckning efter benmärgstransplantation är 75%, II och högre utsträckning - 11-53%. Kronisk reaktion "graft versus höst" som en systemisk multiorgan syndrom utvecklas vanligen inom 100-500 dagar efter transplantation av allogen benmärg i 30-50% av patienterna. Hud, mun, lever, ögon, matstrupe och övre luftvägarna påverkas. Skilja begränsad form av kronisk reaktion "graft versus höst" när den drabbade huden och / eller lever, och utbredda, allmänna hudskador när de kombineras med kronisk aggressiv hepatit, ögonsjukdom, spottkörtlar eller något annat organ. Dödsorsaken är ofta de smittsamma komplikationer som är resultatet av allvarlig immunbrist. I talassemi kronisk mild form av reaktionen "graft versus höst" hittades i 12%, måttlig - 3% och svår - har 0,9% av mottagarna av HLA-kompatibel allogen benmärg. En allvarlig komplikation vid benmärgstransplantation är transplantationsavstötning, som utvecklar 50-130 dagar efter operationen. Avstötningsfrekvensen beror på konditioneringsläge. I synnerhet patienter med talassemi behandlas under framställningen av enbart metotrexat, är avstötning av benmärgstransplantat som observeras i 26% av fallen, kombinationer av metotrexat med cyklosporin A - 9%, och vid tilldelning endast cyklosporin A - 8% av fallen (Haziyev etc. ., 1995).

Infektiösa komplikationer efter transplantation av benmärg som orsakas av virus, bakterier och svampar. Deras utveckling är förbunden med djup neutropeni, som induceras under kemoterapi konditionering, cytostatika besegra mukosala barriärer och reaktion "graft versus höst". Beroende på vilken tid på utveckling, finns det tre faser av infektion. I den första fasen (utvecklas i den första månaden efter transplantation) domineras av skador på den mukösa barriären och neutropeni, ofta tillsammans med virusinfektioner (herpes, Epstein-Barr-virus, cytomegalovirus, Varicella zoster), samt infektioner orsakade av grampolozhi - inflammatoriska och Gram-negativa bakterier, Candida svampar , Aspergillus. I den tidiga post-transplantationsperioden (den andra och tredje månader efter transplantation) är den allvarligaste cytomegalovirusinfektion, som ofta leder till döden för patienter i den andra fasen av infektion. Thalassemia cytomegalovirus infektion efter transplantation av benmärg sker i 1,7-4,4% av mottagarna. Den tredje fasen observeras i den sena perioden efter transplantation (tre månader efter operationen), och kännetecknas av svår kombinerad immunbrist. Denna period är vanligt förekommande infektioner orsakade av varicella zoster, streptokocker, Pneumocystis Carini, Neisseria meningitidis, Haemophilus influenzae och hepatotropiska virus. Thalassemia dödlighet hos patienter efter benmärgstransplantation är associerad med bakterie- och svamp sepsis, idiopatisk interstitiell och cytomegalovirus pneumoni, akut andnödssyndrom, akut hjärtsvikt, hjärttamponad, hjärnblödning, venookklyuzionnoy leversjukdom och akut reaktion "graft versus höst".

För närvarande har vissa framsteg gjorts i utvecklingsmetoder för att isolera från benmärgen en ren population av stamhemopoietiska celler. Tekniken för att erhålla fetalt blod från navelsträngen har förbättrats och metoder har utvecklats för isolering av blodbildande celler från trådblod. I den vetenskapliga pressen rapporteras att hematopoetiska stamceller vid odling i medier med cytokiner kan multiplicera. Vid användning av specialdesignade bioreaktorer för expansion av HSC ökas biomassan av stamhemopoietiska celler isolerade från benmärg, perifert eller leddblod avsevärt. Möjligheten till HSC-expansion är ett viktigt steg i den kliniska utvecklingen av celltransplantation.

Före reproduktionen av HSC in vitro är det emellertid nödvändigt att isolera en homogen population av hematopoetiska stamceller. Detta uppnås vanligen med användning av markörer, vilket tillåter att selektivt markera HSC monoklonala antikroppar kovalent kopplade till magnetisk eller fluorescent märkning, och väljer dem med en lämplig cellsorterare. Samtidigt har frågan om fenotypiska egenskaper hos hematopoetiska stamceller inte slutgiltigt lösts. A. Petrenko., V. Hryschenko (2003) som kandidater för GSK behandlade celler, som är närvarande på ytan av CD34, AC133 och Thyl antigener och ingen CD38, HLA-DR och andra markörer för differentiering (celler med fenotypen CD34 + Liir). Av linjära differentieringsmarkörer (härstamning, Lin) innefattar glykoforin A (GPA), CD3, CD4, CD8, CD10, CD14, CD16, CD19, CD20 (Muench, 2001). Anses lovande för transplantation cellerna med fenotypen CD34 + CD45RalüW CD71low, liksom CD34 + Thyl + CD38low / c-kit / låg.

Problemet med antalet HSC som är tillräckliga för effektiv transplantation är fortfarande ett problem. För närvarande är källan till blodblodbildande celler i benmärgen, benmärg, perifert och sladdblod samt embryonal lever. Expansion av stamhemopoietiska celler uppnås genom odling av dem i närvaro av endotelcellyter och hematopoetiska tillväxtfaktorer. I olika protokoll används myeloproteiner, SCF, erytropoietin, insulinliknande tillväxtfaktorer, kortikosteroider och östrogener för att inducera HSC-proliferation. När kombinationer av cytokiner används in vitro, kan en signifikant ökning av HSC-pool uppnås med en topp av deras frisättning vid slutet av den andra veckan av odling.

Traditionellt används HSC-blodblod huvudsakligen i hemoblastoser. Emellertid, är den minsta dosen av hematopoietiska celler, som är nödvändiga för en framgångsrik transplantation av navelsträngsblodkroppar 3,7 x 10 ⁷ kärnförsedda celler per 1 kg kroppsvikt hos mottagaren. Användning av en mindre mängd HSC ökar risken för graftmisslyckande och återfall av sjukdomen. Därför används transplantation av blodbildande celler av navelsträngsblod huvudsakligen vid behandling av hemoblastos hos barn.

Tyvärr finns det fortfarande inga upphandlingsstandarder, såväl som standardiserade protokoll för klinisk användning av blodkroppshemopoietiska celler. Följaktligen är stamceller från stamceller inte själva en legitimerad källa till hematopoetiska celler för transplantation. Dessutom finns det ingen etiska eller rättsliga normer som reglerar aktiviteten och organisationen av navelsträngsblodbanker, som finns tillgängliga utomlands. Under tiden, för säker transplantation, ska alla prover av navelsträngsblod övervakas noggrant. Innan ett blodprov samlas in från en gravid kvinna måste hennes samtycke erhållas. Varje gravid måste undersökas på en vagn av HBsAg, antikroppar mot hepatit C-virus, HIV, och syfilis. Varje sladdblodprov ska rutinmässigt testas för antalet kärnbildade celler, CD34 + och kolonnbildande förmåga. Dessutom HbA genomfört maskinskrivning, blodgrupp ABO och dess medlemskap i Rh faktor. Testförfaranden krävs gröda på bakteriologisk sterilitet, serologisk testning för HIV-1 och HIV-2-infektion, HBsAg, hepatit C-virus, cytomegalovirusinfektion, ntly ntly-1 och-II, syfilis, toxoplasmos. Dessutom utförs en polymeraskedjereaktion för att detektera cytomegalovirus och HIV-infektion. Förefaller det lämpligt att komplettera analysen av protokoll som testar navelsträngsblod HSCs att identifiera sådana genetiska sjukdomar såsom thalassemi och sicklecellanemi, adenosindeaminas-brist, agammaglobulinemi Bruton, sjukdom Harlera och spelaren.

Vid nästa steg av förberedelse för transplantation uppstår frågan om bevarande av GSK. De farligaste för cellernas livskraft när de förbereds är frysning och upptining. Vid frysning av de hemopoietiska cellerna kan en betydande del av dem förstöras på grund av kristallbildning. För att minska andelen celldöd används speciella ämnen - kryoprotektiva medel. Däremot används DMSO som en kryoprotektant vid en slutlig koncentration av 10%. För DMSO kännetecknas denna koncentration emellertid av en direkt cytotoxisk effekt, vilket manifesterar sig även under förhållanden med minimal exponering. Reducerad cytotoxisk effekt som uppnås genom att upprätthålla en styv noll temperaturexponeringsläge och reglering överensstämmelse behandling material under och efter upptining (hastigheten för alla de manipulationer tillämpning av multipla tvättförfaranden). Applicera inte en DMSO-koncentration på mindre än 5%, eftersom det i detta fall sker massdöd hos hematopoietiska celler under frysperioden.

Förekomsten av röda blodkroppen föroreningar i suspensionsblandningen GSK skapar risken att utveckla en inkompatibilitetsreaktion för erytrocytantigener. Samtidigt ökar förlusten av hematopoietiska celler avsevärt vid avlägsnande av erytrocyter. I detta sammanhang föreslogs ett förfarande för unfractionerad separation av GCS. I detta fall, för att skydda kärnförsedda celler från de skadliga effekterna av låga temperaturer med användning av 10% DMSO-lösning och kylning vid en konstant hastighet (HS / min) till -80 ° C, varefter cellsuspensionen frystes i flytande kväve. Man tror att med denna cryopreservationsteknik sker en partiell lys av erytrocyterna, därför kräver blodprover inte fraktionering. Före transplantationen tinas celluppslamningen, tvättas fri från hemoglobin och DMSO i en lösning av humant albumin eller serum. Konservering av hematopoetiska progenitor med användning av denna metod är faktiskt högre än efter navelsträngsblod fraktione, men risken för komplikationer på grund av transfusion av ABO-inkompatibel transfusioner av erytrocyt lagrade.

Inrättandet av ett system av banker för lagring av HSC-testade och HSC-prover kunde lösa ovanstående problem. Men för detta är det nödvändigt att utveckla etiska och juridiska normer, som fortfarande bara diskuteras. Innan skapandet av ett banknätverk är det nödvändigt att anta ett antal bestämmelser och dokument om standardisering av förfaranden för provtagning, fraktionering, provning och typing samt cryokonservering av GCW. Ett obligatoriskt villkor för att GSK-bankerna ska fungera effektivt är att organisera en databas för att ha samband med registren för World Donor Medullary Association (WMDA) och Förenta staternas National Donor Medullary Program (NMDP).

Dessutom är det nödvändigt att optimera och standardisera metoderna för HSC-expansion in vitro, i första hand blodkroppsblodceller. Reproduktion av HSC-blodblod är nödvändigt för att öka antalet potentiella mottagare som är kompatibla med HLA-systemet. På grund av små volymer av trådblod, är den mängd HSC som finns i den som regel inte i stånd att tillhandahålla benmärgsrepopulation hos vuxna patienter. Samtidigt är det nödvändigt att ha tillgång till ett tillräckligt antal typiska GSK-prover (från 10 000 till 1 500 000 per 1 mottagare) för att utföra orelaterade transplantationer.

Transplantation av stamhemopoietiska celler eliminerar inte komplikationer som åtföljer benmärgstransplantation. Analysen visar att svåra former av den akuta reaktionen "graft-versus-host" vid transplantation av stamceller från navelsträngsblod utvecklas hos 23%, kronisk hos 25% av mottagarna. I onkohematologiska patienter observeras återkommande akut leukemi inom det första året efter transplantation av HSC-blod i 26% av fallen.

Under de senaste åren har metoderna för transplantation av perifera hematopoetiska stamceller utvecklats intensivt. HSC-innehållet i det perifera blodet är så litet (det finns 1 GSK per 100 000 blodkroppar), att deras isolering utan speciell förberedelse inte är meningsfullt. Givaren har därför tidigare fått en kurs av läkemedelsstimulering av frisättningen av hematopoietiska benmärgsceller i blodet. För detta ändamål används sådana långt ofarliga läkemedel som cyklofosfamid och granulocytkolonistimulerande faktor. Men även efter proceduren för mobilisering av HSC i perifert blod, överskrider inte innehållet av CD34 + celler i det 1,6%.

För att mobilisera HSC i kliniken är C-CEC vanligare, vilket kännetecknas av relativt god tolerans, med undantag för det nästan regelbundna utseendet av smärta i benen. Det bör noteras att användningen av moderna blodseparatorer möjliggör för oss att effektivt isolera stamförstärkare av hematopoiesis. Emellertid, under betingelser av normal hematopoes för att erhålla tillräckliga mängder av hematopoietiska stamceller, är det en jämförbar förmåga repopulyativnoy sіl medullära uppslamning nödvändigt att utföra åtminstone sex behandlingar. Vid varje sådant förfarande behandlar separatorn 10-12 liter blod, vilket kan orsaka trombocytopeni och leukopeni. Separationsförfarandet innefattar administrering av ett antikoaguleringsmedel (natriumcitrat) till donatorn, vilket inte utesluter dock kontakt med aktivering av blodplättar vid extrakorporeal centrifugering. Dessa faktorer skapar förutsättningar för utveckling av infektiösa och hemorragiska komplikationer. En annan nackdel med metoden ligger i den avsevärda variationen i mobiliseringsresponset, vilket kräver övervakning av innehållet i HSC i perifera bloddonatorer som är nödvändiga för att bestämma deras maximala nivå.

Autolog transplantation av HSC, i motsats till allogen, utesluter fullständigt utvecklingen av avstötningsreaktionen. Emellertid en betydande nackdel med autolog transplantation av hematopoetiska stamceller, vilket begränsar området av indikationer för dess agerande, är en hög sannolikhet återinfusion cell leukemisk klon med en transplantation. Dessutom ökar avsaknaden av en immunförmedlad "graft-versus-tumor" -effekt signifikant återkommande frekvenser av malign blodsjukdom. Därför är det enda sättet att radikal eliminering av klon hematopoetisk neoplastiska och återställa normal polyklonala hematopoes i myelodysplastiska syndrom intensiv kemoterapi med allogen HSC transplantation.

Men även i detta fall är behandling för de flesta hemoblastoser endast inriktad på att öka patienternas överlevnadstid och förbättra livskvaliteten. Enligt flera stora studier uppnås långvarig sjukdomsfri överlevnad efter HSC-allotransplantation hos 40% av de onkematologiska patienterna. Vid användning av stamceller av HbA-kompatibelt syskon observeras de bästa resultaten hos unga patienter med en kort historia av sjukdomen, antalet blastceller upp till 10% och gynnsamma cytogenetika. Tyvärr är mortaliteten i samband med HSC-allotransplantation hos patienter med myelodysplastiska sjukdomar fortfarande hög (i de flesta rapporter - cirka 40%). Resultatet av det 10-åriga arbetet i det nationella benmärgsgivarprogrammet (510 patienter, medianålder - 38 år) visar att sjukdomsfri överlevnad i två år är 29% med relativt låg sannolikhet för återfall (14%). Dödligheten som orsakas av GSC-allotransplantation från en icke-närstående givare är emellertid extremt hög och når 54% över en tvåårsperiod. Liknande resultat erhölls i den europeiska studien (118 patienter, medianålder 24 år, 2 års återfallfri överlevnad 28%, återfall 35%, dödlighet 58%).

När man utför intensiva kurser av kemoterapi med efterföljande återuppbyggnad av hematopoiesis av allogena hemopoietiska celler uppstår ofta immunohematologiska och transfusionskomplikationer. På många sätt är de relaterade till det faktum att blodgrupper hos människor arvs oberoende av MHC-molekyler. Därför, även om givaren och mottagaren är kompatibla med de huvudsakliga HLA-antigenerna, kan deras erytrocyter ha en annan fenotyp. Allokera "stora" inkompatibilitet när preexist i mottagarantikroppen till antigener av donator röda blodkroppar, och "små" när donator antikroppar mot antigener av röda blodkroppar hos mottagaren. Det finns fall av en kombination av "stora" och "små" inkompatibiliteter.

Resultaten av den jämförande analys av den kliniska effekten av benmärg och hematopoetiska stamceller av umbilical blodallotransplantat i hematologiska maligniteter indikerar att barn allotransplantation GSK navelsträngsblod minskas signifikant risken för reaktion "transplantat-mot-värd", men det finns en längre period av återhämtning av neutrofil och plätt en högre frekvens av en 100-dagars posttransplantationsdödlighet.

Studien av orsakerna till den tidiga dödligheten gjorde det möjligt att klargöra kontraindikationerna för den allogena transplantationen av GSK, bland vilka de viktigaste är:

• närvaro i mottagaren eller givaren av positiva test för cytomegalovirusinfektion (utan att utföra förebyggande behandling);
• akut strålningssjukdom;
• närvaro eller till och med misstanke om förekomsten av en mykotisk infektion hos patienten (utan systemisk tidig profylax med fungicida läkemedel);
• hemoblastoser, där patienter fick långvarig behandling med cytostatika (på grund av hög sannolikhet för plötslig hjärtstopp och multipel organsvikt);
• transplantation från HLA-icke-identiska donatorer (utan förebyggande av den akuta reaktionen "transplantation mot värd" av cyklosporin A);
• kronisk viral hepatit C (på grund av hög risk att utveckla veno-ocklusiv sjukdom i levern).

Således kan GSK-transplantation orsaka allvarliga komplikationer, vilket ofta leder till döden. I början (upp till 100 dagar efter transplantation) period dessa inkluderar infektiösa komplikationer, akut reaktion "graft versus höst", transplantatavstötning (neprizhivlenie HSC donator), venookklyuzionnaya leversjukdom, samt på grund av att konditioneringsbehandling toxicitet, vävnadsskada den, för vilken den höga karaktäristiska ombyggnadshastigheten (hud, vaskulär endotel, tarmepitel). Komplikationer av senare posttransplantationsperioden inkluderar kronisk reaktion av "graft versus host" återfall av den underliggande sjukdomen, tillväxthämning hos barn, nedsatt fortplantningsförmågan och sköldkörtel ögonsjukdomar.

Nyligen, i samband med utseendet på publikationer om benmärgscellernas plasticitet, har tanken på att använda GSK för behandling av hjärtattacker och andra sjukdomar uppstått. Även om vissa försök på djur också stöder denna möjlighet måste slutsatserna om benmärgscellernas plasticitet bekräftas. Denna omständighet bör beaktas av de forskare som tror att de transplanterade cellerna i den mänskliga benmärgen lätt omvandlas till celler i skelettmuskel, myokard eller CNS. Hypotesen att GSK är en naturlig cellulär källa till regenerering av dessa organ kräver allvarliga bevis.

Framför allt publicerat de första resultaten av en öppen randomiserad studie Belenkova V. (2003), vars syfte - att studera effekten av C-SIS (dvs mobilisering av autologa blod HSCs) på kliniska, hemodynamiska och neurohumoral status hos patienter med måttlig till svår kronisk hjärtsvikt, liksom dess säkerhetsanalysen med standardterapi (ACE-hämmare, betablockerare, diuretika, hjärtglykosider). Den första publiceringen av resultaten av forskningen programmets Författarna noterar att det enda argumentet för O-CBP är resultatet av behandling av en patient som under behandling med detta läkemedel finns obestridliga förbättringar i alla kliniska och hemodynamiska parametrar. Emellertid har teorin om HSCs mobilisering i blodomloppet, följt av regenerering av hjärtmuskeln i post-infarkt zon inte bekräftats - även hos patienter med positiva kliniska dynamiken av stress-ekokardiografi med dobutamin avslöjade inte framväxten av livskraftiga hjärtmuskeln i ärr delar av området.

Det bör noteras att den nuvarande datapunkten att rekommendera en ersättningscellterapi för ett allmänt införande i vardagen klinisk praxis, är det inte tillräckligt. En väl utformad och kvalitativa prestation av kliniska studier för att bestämma effektiviteten av de olika alternativen av regenerativ cellterapi, utveckling av indikationer och kontraindikationer för det, såväl som riktlinjer för den kombinerade användningen av regenerativ och plast terapi och konventionell kirurgisk eller konservativ behandling. Hittills kan inget svar på frågan om vilken typ av en population av benmärgsceller (hematopoetisk stamceller eller stromala) ger upphov till neuroner och kardiomyocyter och är inte klart vilka villkor bidrar till detta in vivo.

Arbetet inom dessa områden utförs i många länder. I sammanfattningen av symposium om akut leversvikt amerikanska National Institutes of Health bland de lovande behandlingsmetoder, tillsammans med levertransplantation, transplantation märkt xenon eller allogena hepatocyter och in vitro bioreaktorer samband med leverceller. Det finns direkta bevis för att endast utländska funktionellt aktiva hepatocyter kan ge effektivt stöd för mottagarens lever. För klinisk användning av isolerade hepatocyter är det nödvändigt att skapa en cellbank, vilket avsevärt minskar tiden mellan frisättning av celler och deras användning. Den mest acceptabla för att skapa en bank av isolerade hepatocyter är cryopreserveringen av leverceller i flytande kväve. Vid användning av sådana celler i kliniken hos patienter med akut och kronisk leverinsufficiens avslöjades en ganska hög terapeutisk effekt.

Trots optimistiska och uppmuntrande resultat av transplantation av leverceller i experimentet och klinik, det finns fortfarande många problem är fortfarande långt ifrån lösta. Dessa inkluderar den begränsade mängden av lämpliga organ för att erhålla isolerade hepatocyter otillräckligt effektiva metoder för separation, bristen på standardiserade metoder för att bevara leverceller fuzzy förståelse av mekanismerna för reglering av tillväxten och proliferationen av de transplanterade cellerna, bristen på adekvat metoder engraftment utvärdering eller avstötning av allogena hepatocyter. Detta bör även innefatta närvaro av transplantationsimmunitet med användning av allogena eller xenogena celler, även om mindre än i ortotopisk levertransplantation, men krav på tillämpningen av immunsuppressiva medel, inkapslande isolerade hepatocyter eller speciella bearbetningsenzymer. Transplantation av hepatocyter leder ofta till en immun konflikter mellan mottagare och givare i en avstötningsreaktion, som kräver användning av cytostatika. En lösning på detta problem är att använda polymermikroporösa medier för att isolera leverceller, som kommer att förbättra deras överlevnad, eftersom kapselmembranet skyddar hepatocyter effektivt, trots värd immunisering.

Men vid akut leversvikt sådan hepatocyte transplantation har ingen effekt på grund av den ganska lång tid som krävs för transplantation av leverceller i den nya miljön med tillgång till ett steg optimal funktion. En potentiell begränsning är utsöndringen av galla ektopisk transplantation av isolerade hepatocyter, och vid användning av bioreaktorer väsentlig fysiologisk barriär fungerar arter diskrepans mellan humana proteiner och proteiner som producerar xenogena hepatocyter.

I litteraturen finns rapporter om att den lokala transplantation av benmärgs stromal stamceller underlättar effektiv korrigering av bendefekter och ben restaurering i detta fall är mer intensiv än i spontan reparativa förnyelse. I flera prekliniska studier i djurmodeller har på ett övertygande sätt visat möjligheten att använda transplantationer av benmärg stromaceller inom ortopedi, trots att optimera dessa metoder, även i de enklaste fallen, ytterligare arbete som krävs. I synnerhet, optimala betingelser för expansion ex vivo osteogena stromaceller inte har hittat inte förbli avgas struktur och sammansättning av deras ideala bärare (matris). Det minsta antalet celler som krävs för massbensregenerering är inte bestämd.

Det visade sig att de mesenkymala stamceller uppvisar transgermalnuyu plasticitet - förmågan att differentiera till celltyper som fenotypiskt orelaterade till den ursprungliga cellinje. Under optimala förhållanden polyklonal stamcellslinje kultur av benmärgsstromaceller hållna in vitro under mer än 50 divisioner, vilket gör det möjligt att ta emot de miljarder stromaceller från 1 ml benmärgsaspirat. Emellertid populationen av mesenkymala stamceller som kännetecknas av heterogenitet, vilket visar sig som variabilitet i kolonistorlekar, olika hastigheter på bildning och morfologisk mångfald av celltyper - från fibroblastliknande spolformad till stora platta celler. Inom 3 veckor efter odling stromala stamceller observerade fenotypiska heterogenitet: en kolonibildande noduler av benvävnad, medan andra - kluster av adipocyter, och andra mer sällsynta, som bildar öar av brosk.

För behandling av degenerativa sjukdomar i centrala nervsystemet användes först transplantation av embryonal nervvävnad. På senare år, i stället för de fetal hjärnvävnadstransplantat stål cellulära element neurosfärer erhållna från neurala stamceller (.Poltavtseva, 2001). Neurospheres innehåller engagerade neurala prekursorer och neuroglia - detta ger hopp om återställande av förlorade hjärnfunktioner efter deras transplantation. Efter transplantation av celler till neurosfärer dispergerade rått striatal hjärnkroppen märkt deras proliferation och differentiering till dopaminerga neuroner, vilket eliminerar motor asymmetri i råttor med experimentell gemiparkinsonizmom. I vissa fall utvecklades tumörceller från neurosfärens celler, vilket ledde till djurs död (Bjorklund, 2002).

Kliniken noggrann studie av två grupper av patienter i vilka varken patienterna eller läkarna visste tittar dem (dubbelblind), att en grupp av patienter transplanterade embryonal vävnad med neuroner som producerar dopamin, en andra grupp av patienterna gjorde ett felsteg, gav oväntade resultat . Patienter som var transplanterade embryonal nervvävnad, kände inte bättre än patienterna i kontrollgruppen. Dessutom 5 av 33 patienter efter två år efter transplantation av embryonal nervvävnad utvecklade ihållande dyskinesi, som inte hade någon kontrollpatienter gruppen (Stamceller: vetenskapliga framsteg och framtida forskningsinriktningar Nat Inst, hälso USA ...). En av de olösta problem av kliniska studier av hjärn neurala stamceller är analysen av verkliga utsikter och begränsningar i deras derivat transplantation för korrigering av CNS-störningar. Det är möjligt att långvarig kramper inducerad neyronogenez i hippocampus, vilket leder till dess strukturella och funktionella förändringar kan vara en faktor i den gradvisa utvecklingen av epilepsi. Denna slutsats är särskilt anmärkningsvärd, eftersom den pekar på de möjliga negativa effekterna av generering av nya neuroner i den vuxna hjärnan, och bildandet av avvikande synaptiska förbindelser.

Vi får inte glömma att i odlingsmedia med cytokiner (mitogener) approximerar egenskaperna hos stamceller som i tumörceller, eftersom de förekommer nära till förändringar i regleringen av cellcykler bestämma förmågan att dela på obestämd tid. Hänsynslöst transplanterade humana tidiga embryonala härledda stamceller, eftersom i detta fall risken för malignitet är mycket hög. Det är mycket säkrare att använda dem mer engagerade avkomma, dvs stamceller differentierade linjer. För närvarande har dock ännu inte utarbetat en tillförlitlig teknik för att erhålla stabila humana cellinjer, differentieras i rätt riktning.

Användningen av molekylärbiologi teknik för korrigering av ärftlig patologi och mänskliga sjukdomar med hjälp av stamcell modifiering är av stort intresse för praktisk medicin. Funktioner av genomet hos stamceller möjliggör utveckling av unika transplantationsscheman i syfte att korrigera genetiska sjukdomar. Men i denna riktning finns det också ett antal begränsningar som måste övervinnas innan den praktiska tillämpningen av genetisk teknik av stamceller börjar. Först och främst är det nödvändigt att optimera processen med stamcellgenomförändring ex vivo. Det är känt att en långvarig (3-4 veckors) proliferation av stamceller minskar deras transfektion, så flera cykler av transfektion är nödvändiga för att uppnå en hög nivå av deras genetiska modifiering. Huvudproblemet är emellertid relaterat till varaktigheten av uttryck av den terapeutiska genen. Hittills, i inget av studierna, överskred perioden för effektivt uttryck efter transplantation av de modifierade cellerna inte över fyra månader. I 100% av fallen över tiden reduceras uttrycket av transfekterade gener på grund av inaktivering av promotorer och / eller död av celler med ett modifierat genom.

Ett viktigt problem är kostnaden för att använda cellulär teknik i medicin. Till exempel är det beräknade årliga finansieringsbehovet för endast de medicinska kostnaderna för en benmärgstransplantationsavdelning, som är avsedd att utföra 50 transplantationer per år, cirka 900 000 kronor.

Utvecklingen av cellulärteknik i klinisk medicin är en komplex och flera stegs process som involverar konstruktivt samarbete mellan tvärvetenskapliga vetenskapliga och kliniska centra och det internationella samfundet. Samtidigt läggs särskild uppmärksamhet åt den vetenskapliga organisationen av forskning inom cellterapi. De viktigaste av dessa är utvecklingen av protokoll för kliniska prövningar, övervakning av kliniska data, validering av ett nationellt forskningsregister, integration i internationella program för multicenter kliniska prövningar och införande av resultat i klinisk praxis.

Avslutande inledningen till celltransplantationsfrågor, vill jag uttrycka en förhoppning om att gemensamma ansträngningar av ledande experter i Ukraina från olika vetenskapsområden kommer att säkerställa betydande framsteg i experimentella och kliniska studier och gör det möjligt under de kommande åren för att hitta effektiva sätt att hjälpa svårt sjuka människor i behov av organtransplantationer , vävnader och celler.

[13], [14], [15], [16], [17], [18]