Что такое клеточная терапия?

Клеточная терапия – это методика лечения, которая предполагает замену дисфункциональных (больных) клеток нормально функционирующими. Клеточная терапия может применяться для лечения некоторых видов рака и неврологических заболеваний, в частности, болезни Паркинсона и бокового амиотрофического склероза (болезнь Лу Герига), а также травм спинного мозга и диабета.

Клеточная терапия предполагает возможность использования широкого спектра клеток, включая клетки крови и костного мозга, зрелые и незрелые клетки твердых тканей, взрослые стволовые клетки и, что вызывает споры в научной среде, эмбриональные стволовые клетки. Замена клеток при этом может осуществляться путем переливания крови, упакованных эритроцитов и тромбоцитов, трансплантации костного мозга и других органов человека.

Связь клеточной и генной терапии

Следует различать генную и клеточную терапию. Генная терапия предполагает передачу генетического материала в носителе или векторе (специальной молекуле нуклеиновой кислоты, чаще всего ДНК) и поглощение гена соответствующими клетками, в то время как клеточная терапия предполагает передачу пациенту клеток с соответствующей функцией. Оба подхода призваны устранить основную причину генетических и приобретенных заболеваний путем:

• замены отсутствующих белков или клеток, вызывающих их симптомы;
• подавления экспрессии токсичных для клеток белков;
• устранения раковых клеток.

Генная терапия предполагает перенос генетического материала в соответствующие клетки. При генетических заболеваниях стволовые клетки пораженной ткани часто становятся мишенью. Взрослые стволовые клетки тканей могут заменяться специализированными клетками. Экспрессия соответствующего гена в стволовых клетках гарантирует, что эти специализированные клетки будут содержать терапевтический белок. Однако в некоторых случаях технически проще экспрессировать ген в долгоживущей клетке ткани, при этом секретируемый белок будет доставляться к органам-мишеням через кровь. Введение генов в клетки может осуществляться в культуре с последующей передачей пациенту или путем прямого введения векторов в организм.

Клеточная терапия представляет собой непосредственную передачу клеток пациенту. Для лечения большинства заболеваний с помощью клеточной терапии используются стволовые клетки, их внедрение в организм пациента приводит к постоянному производству соответствующих специализированных клеток.

Генная и клеточная терапия часто сочетаются при лечении различных генетических заболеваний, в частности, дефицита фермента аденозиндезаминазы (АДА). При этом стволовые клетки пациента изменяются с помощью генной терапии в культуре для экспрессии соответствующего функционального белка и затем передаются пациенту обратно.

Терапия стволовыми клетками

Терапия стволовыми клетками (регенеративная медицина) способствует репаративному ответу дисфункциональной или поврежденной ткани с использованием стволовых клеток или их производных. Данный метод предполагает использование клеток вместо донорских органов, которые далеко не всегда могут быть доступны для пациента.

Исследователи выращивают стволовые клетки определенного типа, в частности, клетки сердечной мышцы, клетки крови или нервные клетки в лаборатории. Затем эти специализированные клетки могут быть имплантированы в организм человека. Например, в случае заболевания сердца и кровеносной системы, клетки вводятся в сердечную мышцу и способствуют восстановлению дефектной сердечной мышцы. Обширные исследования показали, что взрослые клетки костного мозга могут восстанавливать сердечную ткань.

Трансплантация костного мозга

Трансплантация гемопоэтических стволовых клеток (ТГК) – это процедура пересадки мультипотентных гемопоэтических стволовых клеток, обычно полученных из костного мозга, периферической крови или пуповинной крови. Данная трансплантация может быть:

• аутологичной – используются собственные стволовые клетки пациента;
• аллогенной – стволовые клетки поступают от донора;
• сингенной – от идентичного близнеца.

Чаще всего данную процедуру назначают пациентам с определенными видами рака крови или костного мозга, в частности, такими как множественная миелома или лейкоз. В этом случае перед трансплантацией иммунная система реципиента разрушается посредством радиации или химиотерапии.

Также в последнее время все чаще описывают отдельные клинические случаи, когда трансплантация аллогенного костного мозга применялась для лечения пациентов с запущенными случаями онкологических заболеваний. Например, рак яичников, молочной, предстательной железы, легких, надпочечников и колоректальный рак (рак прямой кишки). Более подробно об этом, а также об особенностях диагностики, лечения и профилактики колоректального рака описано в публикации - https://alt.ua/blog/colorectalnyi-rak-simptomy-lecheniye.

При ТГК стволовые клетки заменяют клетки, пораженные болезнью или химиотерапией, чтобы помочь иммунной системе бороться с некоторыми видами рака и заболеваниями, связанными с поражением крови, такими как лейкемия, лимфома, нейробластома и множественная миелома. Эти трансплантаты используют взрослые стволовые клетки или пуповинную кровь.

По мере роста выживаемости после процедуры, применение ТГК расширилось от рака до аутоиммунных заболеваний и наследственных скелетных дисплазий, в частности, злокачественного детского остеопетроза и мукополисахаридоза. Несмотря на прогресс исследований и разработок в данной области, ТГК остается опасной процедурой со многими возможными осложнениями.

Потенциальные проблемы

В то время как исследователи дали полное определение тому, что такое клеточная терапия, и как ее проводить, проблема дифференцирования пересаженных стволовых клеток в конкретные типы клеток, которые будут приносить организму пользу, сохраняется. Исследования в этой области продолжаются.

Исследователи отмечают проблему контроля роста и дифференциации эмбриональных стволовых клеток. Обнаружено, что эмбриональные стволовые клетки могут расти нерегулярно или специализироваться на различных типах клеток спонтанно. Эмбриональные стволовые клетки также могут вызвать иммунный ответ, при котором организм реципиента атакует стволовые клетки как чужеродные захватчики, либо стволовые клетки могут просто перестать нормально функционировать.

Терапевтическое клонирование

Терапевтическое клонирование (перенос ядер соматических клеток) представляет собой метод создания универсальных стволовых клеток, независимых от оплодотворенных яйцеклеток. В этом случае содержащее генетический материал ядро извлекается из неоплодотворенной яйцеклетки и удаляется из клетки донора. Затем это донорское ядро вводится в яйцеклетку, заменяя ядро, которое было удалено. Данный процесс получил название перенос ядра. Яйцеклетка делится и образует бластоцисту, таким образом появляется новая линия (по сути – клон) стволовых клеток, генетически идентичных клеткам донора.

Некоторые исследователи полагают, что стволовые клетки, полученные в результате терапевтического клонирования, могут иметь преимущества по сравнению с оплодотворенными яйцеклетками, поскольку клонированные клетки с меньшей вероятностью будут отторгнуты после пересадки обратно донор, что позволит точно идентифицировать развитие заболевания.

Несмотря на успешные эксперименты с рядом других видов, успешный опыт терапевтического клонирования клеток человека пока отсутствует. Исследователи продолжают изучать потенциал терапевтического клонирования у людей.

*