Клеточная терапия – достижения и проблемы

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Клеточная терапия - это комплекс терапевтических подходов, основанных на применении эукариотических клеток. Методы клеточной терапии базируются на выделении клеток из организма человека, наращивании, модифицировании и последующей трансплантации. Данные методы могут успешно применяться в репаративной медицине (восстановление поврежденных тканей и органов), в лечении наследственных заболеваний и рака, при терапии трудноизлечимых сердечно-сосудистых, нейро-дегенеративных и аутоимунных заболеваний. Одно из широко известных и бурно развивающихся направлений клеточной терапии - терапия стволовыми клетками.

Стволовые клетки - недифференцированные (незрелые) клетки, имеющиеся во всех многоклеточных организмах. Стволовые клетки способны самообновляться, образуя новые стволовые клетки, делиться посредством митоза и дифференцироваться в специализированные клетки, то есть превращаться в клетки различных органов и тканей.

Развитие многоклеточных организмов начинается с одной стволовой клетки. В результате многочисленных циклов деления и процесса дифференцировки образуются все виды клеток, характерные для данного биологического вида. В человеческом организме таких видов клеток более 220. Стволовые клетки сохраняются и функционируют и во взрослом организме, благодаря им может осуществляться обновление и восстановление тканей и органов. Тем не менее, в процессе старения организма их количество уменьшается.

По своему происхождению стволовые клетки разделяют на эмбриональные, фетальные, стволовые клетки пуповинной крови и стволовые клетки взрослого человека.

Источником эмбриональных стволовых клеток является бластоциста - зародыш, который формируется к пятому дню после оплодотворения. Эти стволовые клетки способны дифференцироваться абсолютно во все типы клеток взрослого организма. Но у этого источника стволовых клеток есть недостатки. Во-первых, эти клетки способны спонтанно перерождаться в раковые клетки. Во-вторых, в мире пока не выделена безопасная линия истинно эмбриональных стволовых клеток, годных для клинического применения.

Фетальные стволовые клетки получают из абортивного материала на 9--12 неделе беременности. Помимо этических и юридических трений, использование непроверенного абортивного материала чревато осложнениями, такими, как заражение пациента вирусом герпеса, вирусными гепатитами и даже СПИДом. Если же проводить диагностику материала на вирусы, увеличивается себестоимость метода, что в конечном итоге приводит к увеличению стоимости самого лечения, которое в определенных случаях может быть весьма эффективным.

Источником стволовых клеток является также плацентарно-пуповинная кровь, собранная после рождения ребенка. Эта кровь очень богата стволовыми клетками. Взяв эту кровь и поместив в криобанк стволовых клеток, в дальнейшем можно использовать ее для восстановления практически любых тканей и органов, а также для лечения любых заболеваний, в том числе и онкологических. Однако количество стволовых клеток в пуповинной крови недостаточно велико, и эффективное их применение возможно только однократно для самого ребенка до 10 лет.

Самым доступным источником стволовых клеток является костный мозг человека, так как концентрация стволовых клеток в нем максимальная. В костном мозге выделяют сразу два вида стволовых клеток: первый - это гематопоэтические (кроветворные) стволовые клетки, из которых формируются абсолютно все клетки крови, второй - это мезенхимальные стволовые клетки, которые регенерируют практически все органы и ткани.

Возникает вопрос: если у человека есть свои стволовые клетки, то почему органы сами не регенерируются после повреждения?

Причина в том, что в процессе взросления человека наблюдается катастрофическое снижение количества стволовых клеток: при рождении 1 стволовая клетка встречается на 10 тысяч, к 20-25 годам - 1 на 100 тысяч. К 50 летнему возрасту в организме уже остается всего 1 стволовая клетка на 500 тысяч, причем именно в этом возрасте, как правило, уже появляются такие болезни, как атеросклероз, стенокардия, гипертония и т. д.

Истощение запаса стволовых клеток вследствие старения или тяжелых заболеваний, а также нарушение механизма их выброса в кровь лишает организм возможностей эффективной регенерации, в результате чего жизнедеятельность тех или иных органов истощается.

Увеличение количества стволовых клеток в организме приводит к интенсивной регенерации и восстановлению поврежденных тканей и больных органов за счет образования молодых, здоровых клеток на месте утраченных. Современная медицина уже обладает такой технологией - она называется клеточной терапией.

Организм человека развивается до 25 лет, после чего начинается процесс старения, когда с каждым днем человек замечает за собой не самые приятные изменения своего тела. Возрастные изменения кожи, изменения в деятельности эндокринных и половых желез, мышечных тканей, иммунной и нервной систем также связаны с истощением запаса стволовых клеток. Для компенсации этого запаса и необходима клеточная терапия. Здоровым людям нет необходимости начинать поддерживающую терапию ранее 35 лет. Напротив, всем, кто перенес серьезные болезни, травмы, ожоги или отравления, процедуры показаны в любом возрасте. Отечественная наука и медицина обладают одним из лучших потенциалов в области исследования и применения клеточной терапии в мире. Первые направленные поиски в области стволовых клеток костного мозга человека начались в результате методического прорыва, осуществленного Александром Яковлевичем Фриденштейном в середине 70 х гг. ХХ века. В его лаборатории впервые была получена однородная культура стволовых клеток костного мозга.

После прекращения деления стволовые клетки под влиянием условий культивирования превращались в костную, жировую, хрящевую, мышечную или соединительную ткань. Пионерские разработки А.Я. Фриденштейна заслужили международное признание.

По источнику донорского материала различают ксенотрансплантацию - когда вводятся клетки от определенного вида животного (например, человеку вводят клетки овцы или свиньи); аллотрансплантацию - когда вводятся клетки от представителя своего вида (человеку вводят клетки другого человека) и аутотрансплантацию - когда вводятся собственные клетки, предварительно выделенные и обычно прошедшие определенную обработку.

Механизмы действия клеточной терапии:

* Прямое замещение поврежденных или утраченных клеток - доказано, что стволовые клетки обладают данными характеристиками. Работы по совершенствованию этих уникальных характеристик показывают всё более высокие результаты.

* Пересаженные клетки выделяют биологически активные вещества, например, разнообразные факторы роста, и таким образом стимулируют жизнедеятельность клеток реципиента.

* Введение чужеродного белка вызывает иммунный ответ организма, за счет чего тоже иногда достигается положительный эффект.

Например, при лечении диабета практикуется пересадка специализированных бета-клеток, выделяющих инсулин; есть первые опыты пересадки гепатоцитов (клеток печени) при лечении циррозов, для лечения ран и ожогов используются фибробласты и/или кератиноциты.

Трансплантация гемопоэтических стволовых клеток производится для восстановления процесса гемопоэза (кроветворения) при лечении лейкозов и лимфом.

С помощью клеточной терапии быстро заживают ожоги, раны, язвы и рубцы кожи, осуществляется реабилитация после инсультов и черепно-мозговых травм, проводится комплексная программа регенерации (улучшение функциональных способностей организма и качества жизни) и мезотерапия лица, рук, проблемных (вялых) зон и всего тела.

Клеточная терапия используется как поддерживающая терапия при рассеянном склерозе, сексопатологиях и бесплодии у мужчин и женщин, онкологических заболеваниях.

Безусловно, использование стволовых клеток не является панацеей. Так, их применение в онкологии не приводит к излечению от рака. Однако имеется ряд уникальных программ, направленных на реабилитацию больных в период ремиссии и перерывов между курсами химиотерапии.

Больные, получающие такой курс, значительно лучше переносят все процедуры, уменьшается количество осложнений, появляется возможность повторить процедуры раньше. Таким образом, шансы на успех значительно возрастают. клеточный лечебный стволовой плацентарный

Помимо этого стволовые клетки обладают и доказанным противораковым эффектом: они сдерживают процессы развития опухоли и активизируют иммунную систему.

Примером этому служит адаптивная Т-клеточная терапия - один из вариантов иммунотерапии опухолей. Он включает в себя 2 этапа: на первом ex vivo проводится размножение и активация опухолеспецифических Т-клеток, на втором - эти клетки вводятся пациентам. Другой подход, который представляет большой интерес, - применение ретровирусных векторов для переноса генов опухолеспецифичных Т-клеточных рецепторов в Т-лимфоциты пациентов. В результате формируется большой клон активных противоопухолевых Т-клеток, и нет никаких проблем с гистосовместимостью, так как лимфоциты получают от самого пациента.

Клеточная терапия также может стать альтернативой пересадке легких. Ученые уже начали проводить отдельные исследования в этой области. Суть клеточной терапии в пульмонологии - это создание эффективной защиты от инфекции путем введения в организм стволовых клеток. С помощью этого можно будет лечить даже самые сложные заболевания органов дыхательной системы - например, эмфизему.

Сейчас клеточную терапию с применением стволовых клеток костного мозга проводит Московский Центр медико-биологических технологий. В Центре с помощью терапевтической трансплантации стволовых клеток имеется возможность лечить или использовать в качестве сопровождающей терапии целый спектр заболеваний - сахарный диабет, атеросклероз, ишемическую болезнь сердца, хронические заболевания суставов, застарелые травмы, гепатиты и циррозы печени, аутоиммунные заболевания, болезни Альцгеймера и Паркинсона, синдром хронической усталости. Таким образом, стволовые клетки в каком-то смысле действительно могут стать «запчастями» для нашего организма.

Потенциал стволовых клеток только начинает использоваться наукой. Ученые надеются в ближайшем будущем создавать из них ткани и целые органы, необходимые больным для трансплантации взамен донорских органов. Их преимущество в том, что их можно вырастить из клеток самого пациента, и они не будут вызывать отторжения.

Клеточная терапия, которая интенсивно развивается во всем мире, - это будущее современной медицины. Приятно, что наша страна в этой области не только не отстает от других стран, но кое в чем их опережает.

Несмотря на очевидные преимущества клеточной терапии, существуют ограничения и опасности, связанные с ксенотрансплантацией, которые включают инфекционную трансмиссию, хирургические осложнения, иммунное отторжение, первичную дисфункцию трансплантанта. В настоящее время особо внимание уделяется изучению инфекционных рисков, связанных с использованием тканей животных для трансплантации человеку.

Проблемы такого вида терапии также связаны с качеством и количеством донорского материала, ведь потребности медицины в нем практически неограниченны. Только 10-20 процентов людей вылечиваются благодаря удачной пересадке органа. 70-80 процентов пациентов погибают без лечения на этапе ожидания операции.

Каждая клетка находится на своем месте, - это произошло за счет естественного процесса индивидуального развития. В лабораториях уже научились получать много различных клеток, которые сходны с клетками организма. Сейчас человечество хочет разработать такие технологии, с помощью которых можно заместить нужную клетку в любом месте организма. Основная проблема, которая существует и будет существовать еще долго, - это обеспечить попадание правильной клетки в нужное время и в нужное место. Эту задачу медики будут решать в ближайшее десятилетие.

Сегодня не вызывает сомнений перспективность нового направления медицины, основанного на использовании клеточных технологий. Отличительная особенность этого метода по сравнению с методами фармакологии - более тонкие, сложные и многообразные механизмы действия, еще далеко не полностью изученные. Не до конца понятен механизм действия даже в тех случаях, когда клинический эффект доказан; не решено еще множество проблем; по мере их решения возникают новые. Но ни одно из современных научных открытий не ставит под серьезное сомнение перспективы самого метода, хоть необходимы еще долгие и тщательные исследования на всех уровнях. Представленные знания подтверждают это утверждение и свидетельствуют как об огромном интересе исследователей к этой проблеме, так и о значительных достижениях фундаментальной науки. В отдельных областях клинической медицины клеточная терапия уже сейчас является эффективным методом лечения целого ряда неизлечимых ранее заболеваний, однако и достаточно дорогостоящим.

Несмотря на то, что большинство исследований носят пилотный характер, а также на неоднозначность многих полученных результатов, создается впечатление, что методы клеточной терапии в ближайшем будущем займут достойное место в ряду лечебных мероприятий.

Размещено на Allbest.ru