Стволовые клетки пуповинной крови, пупочного канатика, амниотической жидкости (околоплодных вод)

Пупочный канатик связывает плод с плацентой и защищает пупочные сосуды от сжатия, кручения и изгиба. Пупочный канатик заполнен желеподобным веществом, так называемым вартоновым гелем, в котором расположены пупочные артерии и вена. Именно из вартонового геля выделяют МСК, которые по своим свойствам превосходят стволовые клетки, полученные из других источников. Вартоновый гель впервые был описан еще в 1656 году ученым Томасом Вартоном. Как и МСК, мобилизованные из жировой ткани, они не отторгаются организмом и существенно упрощают процесс нормализации функций организма. Они обладают свойством хоуминга (то есть, перемещаются по организму и внедряются в поврежденные ткани) и способны автоматически, при условии отсутствия их патологии, определять, какие именно ткани нуждаются в стабилизации и восстановлении.

МСК пупочного канатика характеризуются более высоким пролиферативным потенциалом (эффективность культивирования) по сравнению с МСК костного мозга. Пупочный канатик может быть легко получен после сбора пуповинной крови, такая процедура является совершенно безопасной и для матери, и для ребенка.

Что наиболее ценно, что этот тип клеток может быть использован в случае необходимости всеми членами семьи, так как не нужно соответствие по группе крови и по главному комплексу совместимости HLA в силу иммунологических особенностей МСК. То есть, через много лет (десятков лет) эти клетки может использовать состарившиеся родители для восстановления своего организма тоже. Тем более, что культуру можно успешно наращивать.

В чем отличие клеток пуповинной крови и клеток пупочного канатика? Стволовые клетки для клинического применения бывают двух типов: гемапоэтические, преобразующиеся в клетки крови и иммунной системы, и мезенхимальные, способные преобразовываться в разные ткани организма. В пуповинной крови содержатся и те и другие, но гемопоэтических клеток в ней намного больше. В пупочном канатике больше мезенхимальных клеток. То есть это по сути разные по качеству и свойствам медицинские продукты. Применение клеток пуповинной крови в клинической практике доказало их высокую эффективность в онкогематологии и иммунологии. Их используют для лечения и других заболеваний, в соответствии с показаниями, но уже достоверно доказано, что при сахарном диабете I и II типа, клетки пупочного канатика обладают гораздо большими регенеративными возможностями. То есть с началом применения в медицинской практике мезенхимальных стволовых клеток происходит структуризация применения в медицине стволовых клеток.

Исследователи из университета Иллинойса, работающие под руководством доктора Юна Чжао в экспериментах на мышах и клетках пациентов с диабетом показали, что мультипотентные клетки, выделяемые из пуповинной крови, способны сдерживать развитие аутоиммунных реакций посредством влияния на активность регуляторных Т-клеток и клонов Т-лимфоцитов, специфичных к инсулинпродуцирующим клеткам поджелудочной железы.

Авторы разработали процедуру, получившую название «обучающая терапия стволовыми клетками». Она заключается в том, что кровь пациента с диабетом циркулирует в замкнутой системе, с помощью которой из цельной крови выделяются лимфоциты, впоследствии культивируемые в течение 2-3 часов совместно со стволовыми клетками, выделенными из пуповинной крови здоровых доноров. После этого «переученные» лимфоциты возвращают в кровоток пациента.

В небольшом клиническом исследовании разработанного подхода приняло участие 15 пациентов в возрасте 15-41 лет (средний возраст 29 лет), на момент начала исследования прожившие с диагнозом «диабет 1 типа» от 1 до 21 года (в среднем 8 лет).

Все, кроме трех участников (группа контроля), однократно перенесли “обучающую” терапию стволовыми клетками. Группа контроля прошла аналогичную процедуру, но без использования стволовых клеток.

На момент проведения исследования у половины пациентов экспериментальной группы выявлялась остаточная активность бета-клеток поджелудочной железы (диабет 1 типа умеренной тяжести). У остальных 6 пациентов этой группы активности бета-клеток не выявлялось (тяжелый диабет 1 типа).

Авторы проанализировали состояние пациентов спустя 4, 12, 24 и 40 недель после лечения. Полученные результаты показали, что через 12 недель после проведения процедуры необходимая доза инсулина у пациентов с диабетом умеренной тяжести и тяжелой формой заболевания снизилась в среднем на 38% и 25% соответственно. В группе контроля подобного прогресса не наблюдалось.

У всех пациентов, перенесших обучающую терапию стволовыми клетками, наблюдалось также повышение концентрации в крови С-пептида – биомаркера, используемого для определения активности функционирования инсулинпродуцирующих бета-клеток. С-пептид представляет собой фрагмент белковой молекулы, являющийся побочным продуктом производства инсулина в поджелудочной железе.

Показатели содержания С-пептида в крови продолжали улучшаться вплоть до 24-й недели после проведения процедуры и не опускались до исходных значений до конца исследования (в течение 40 недель).

Одновременно с этим у пациентов наблюдалась нормализация функционирования иммунной системы, в том числе таких показателей, как уровень фактора некроза опухолей-бета-1, экспрессия костимулирующих молекул CD28 и ICOS; а также соотношение концентраций цитокинов, синтезируемых разными популяциями Т-хелперов. Доктор Чжао считает, что в основе благотворного действия стволовых клеток пуповинной крови лежит экспрессия на их поверхности молекулы AIRE, выступающей в роли регулятора аутоиммунных процессов, подавление которых позволяет восстановиться бета-клеткам поджелудочной железы.

Мы начали работать с выделенными из пуповинной крови, пупочного канатика и амниотической жидкости стволовыми клетками в тестовом режиме в новой клинике (2) «Ocean»