Стволовые клетки пуповинной крови – новые горизонты спасения жизней

Интерес к стволовым клеткам неизмеримо возрос, когда была обнаружена их уникальная способность к быстрому размножению и принятию практически любого «облика»: клеточных элементов кроветворной, нервной и сердечно-сосудистой систем, эндокринных органов, костной, хрящевой и мышечной тканей, и все чаще можно услышать словосочетания «клеточные технологии», «клеточная терапия», «лекарство будущего» или «биологическая страховка».

Клеточные технологии, которые могут стать для многих больных если не панацеей от всех бед, то, по крайней мере, реальным шансом на выздоровление, — одно из наиболее перспективных направлений современной медицины. Уже сегодня гемопоэтические (кроветворные) стволовые клетки применяются при лечении многих онкогематологических заболеваний: острых и хронических лейкозов, анапластической анемии, целого ряда иммунных болезней. В лабораторных условиях из эмбрионов мышей впервые удалось получить из стволовых клеток клетки иммунной системы (Т-лимфоциты). Но для того, чтобы заставить стволовые клетки развиваться в нужном направлении, необходимо подобрать правильный химический реагент. До настоящего времени никому не удавалось трансформировать базовые стволовые клетки в клетки иммунной системы (Т-лимфоциты).

Первым создать Т-клетки иммунной системы из стволовых клеток удалось группе канадских ученых из университета Торонто, которую возглавляет доктор Хуан Карлос Сунига-Пфлаккер. Этот прорыв в медицинской науке позволил проложить путь к будущему революционному лечению больных СПИДом и раком, у которых нарушена иммунная система. Отметим, что ВИЧ- вирус уничтожает именно Т-клетки, не оставляя больным шанса противостоять инфекционным заболеваниям. Некоторые виды рака и врожденные заболевания также могут подавлять иммунную систему человека. А при аутоиммунных расстройствах иммунные клетки становятся убийцами, атакуя организм собственного носителя. Исследования последних лет подтверждают возможность использования стволовых клеток при лечении таких заболеваний, как рассеянный склероз, сахарный диабет и сердечная недостаточность. В кардиологии, в первую очередь, речь идет о восстановлении сосудов, обеспечивающих бесперебойное питание и сокращение сердечной мышцы.

Успехи клеточной терапии впечатляют: если, например, от острого лейкоза традиционным способом удается вылечить не более 6–8% пациентов, то новейшие методики позволяют поднять этот показатель до 60–70%. Но лечение должно быть в первую очередь безопасным, надежным, эффективным. Прежде чем от исследований и экспериментов ученые переходят к клиническим испытаниям и внедрению новых методов, проходит не один десяток лет.

Так, опыты по пересадке костного мозга у животных начались еще в конце 1950х гг., но первая успешная трансплантация человеку была выполнена только в 1969 году.

С 60-х годов ХХ века трансплантация гемопоэтических стволовых клеток является протокольным методом лечения многих онкологических заболеваний.

В 1988 г. была осуществлена первая в мире трансплантация стволовых клеток пуповинной крови: профессор Элиан Глюкман (Франция) пересадила клетки новорожденной сестры 6-летниму мальчику, страдавшему особо опасной формой анемии Фанкони. Это редкое наследственное заболевание, при котором костный мозг перестает образовывать клетки крови. Кроме малокровия, у таких детей обычно наблюдаются различные врожденные дефекты. Как правило, они небольшого роста, часто имеют различные отклонения и отставание в развитии. У многих возникают проблемы с почками, глазами, они могут иметь еще целый ряд других серьезных нарушений, таких как значительное уменьшение размеров черепа и, соответственно, головного мозга при нормальных размерах других частей тела. Средняя продолжительность жизни при таком генетическом заболевании редко превышает 30 лет. После трансплантации стволовых клеток мальчик был полностью излечен от этой смертельно опасной наследственной болезни профессор Элиан Глюкман. Сейчас у него полное гематологическое и иммунологическое восстановление, которое длится уже более 25 лет. Он женат и воспитывает своего сына.

В 2005 г. была проведена уникальная трансплантация в России (вторая в мире): мальчику, страдающему раком 4-й степени, была проведена сочетанная трансплантация гемопоэтических стволовых клеток из пуповинной крови его новорожденного брата и стволовых клеток периферической крови его отца. Это уникальный случай, когда после трансплантации с таким диагнозом врачи наблюдают стойкую ремиссию в течение 5 лет.
В 2009 году на StemCells форуме в США сообщили, что общее число людей, которым в клинических испытаниях или в медицинской практике применяли стволовые клетки, достигло 35 млн., количество клинических исследований идущих сегодня в мире с применением клеточных технологий – около 4000.
Тем же неспешным путем вынуждены идти клеточные технологии, тем более что малейшие сомнения или неудачи отбрасывают исследователей практически на исходные позиции. Сегодня во всем мире активное развитие клеточных технологий – уже не только как теоретическое, но и как практическое направление.

Как известно, в крови человека содержится множество разнообразных клеток, в том числе тромбоцитов, участвующих в ее свертывании; эритроцитов, разносящих по организму кислород; лимфоцитов — необходимых элементов иммунной системы и т.д. Однако все они производные стволовых клеток.

Традиционно источником «сырья» служат стимулированная периферическая кровь самого больного, а также костный мозг его родственников или донора. Но использование собственной крови пациента небезопасно, т.к. ее забор производится до начала лечения основного заболевания, поэтому в ней могут содержаться опухолевые и генетически уже измененные клетки. Получение же стволовых клеток из костного мозга — дорогая и небезобидная процедура, да и сама трансплантация — процесс длительный и чреватый осложнениями. Кроме того, существует проблема совместимости тканей: организм пациента может воспринять пересаженную клетку как чужую и уничтожить ее. При неродственных трансплантациях реакция отторжения возникает в 60–90% случаев. С возрастом количество стволовых клеток уменьшается, и восстановительные возможности организма снижаются. Согласно одной из наиболее распространенных теорий, именно с этим может быть связано старение и замедление процессов регенерации, репарации и компенсации нарушений жизнедеятельности. В результате пациенты вынуждены порой годами ждать «совместимого» донора.

Для облегчения поиска в Европе и США созданы реестры потенциальных «ходячих» доноров — добровольцев, которые готовы поделиться с нуждающимися своим костным мозгом. Однако, несмотря на то, что армия подобных альтруистов насчитывает около 10 млн. человек, поиск совместимого здорового донора в среднем занимает более четырех месяцев и требует серьезных финансовых затрат(18-25 тыс.долларов). Кроме того, для некоторых этнических меньшинств вероятность подобрать подходящий образец костного мозга составляет менее 40%. На сегодняшний день исследователи нашли альтернативный источник гемопоэтических стволовых клеток, которым является пуповинная кровь новорожденного.
У многих народов до сих пор есть традиция, предписывающая после рождения младенца не выбрасывать пуповину, а, например, закопать ее в потаенном месте, что должно обеспечить ребенку здоровье и благополучие. Существует также поверье, что с помощью украденной пуповины на новорожденного можно навести порчу. Конечно, любой здравомыслящий человек, а тем более врач скептически заметит, что все это не более чем суеверие, основанное на том неоспоримом факте, что пуповина соединяет дитя с матерью и снабжает его питательными веществами. Но, возможно, древние знали больше нас о тайном могуществе этой «связующей нити»?

На заре своей жизни, еще в материнской утробе, каждый человек является носителем и обладателем изрядного запаса этих всемогущих клеток. В 100 мл пуповинной крови содержится столько же гемопоэтических стволовых клеток, сколько в целом литре костного мозга. Действительно, пуповинная кровь представляет собой большую ценность, поскольку в ней содержатся гемопоэтические стволовые клетки, способные дать жизнь новым росткам кроветворения. Биологически пуповинная кровь принадлежит плоду и служит дополнительным резервом, благодаря которому происходит обмен веществ между внутренними системами матери и зародыша. Плод представляет собой новое развивающееся существо, ткани и органы которого только формируются, поэтому в пуповинной крови, циркулирующей между двумя организмами, содержится значительный запас стволовых клеток, находящихся в состоянии высочайшей биологической активности: они молоды, их потенциал рассчитан на 60, а может и 100 лет жизни. Это клетки уже сформированного организма – ребенка, который родился. В мире уже накоплен огромный опыт по их трансплантации: имеется более 3 тысяч случаев, из них примерно 90% удачных, в том числе удалось вылечить пациентов со злокачественными заболеваниями.

Стволовые клетки пуповинной крови обладают целым рядом преимуществ по сравнению с клетками из других источников: во-первых, они «молоды», т.е. обладают наибольшим потенциалом к делению и дифференцировке. Во-вторых, вероятность инфицирования пуповинной крови в процессе внутриутробного развития ребенка минимальна. По статистике, вирусы герпеса или цитомегаловирус обнаруживаются в крови пуповины менее чем в 1% случаев (в крови взрослых людей – более 25%). В-третьих, стволовые клетки пуповинной крови обладают меньшей иммуногенностью при аллогенных (донорских) трансплантациях. Успешная трансплантация клеток пуповинной крови может быть выполнена даже при частичной несовместимости донора и реципиента, что недостижимо в случае использования костного мозга. В-четвертых, если сравнивать трансплантацию клеток костного мозга и клеток пуповинной крови, используемая доза стволовых клеток «молодой» пуповинной крови в несколько раз ниже аналогичной по эффекту дозы клеток из костного мозга взрослого человека.

Предположения о возможности применения плацентарной крови были высказаны еще в начале 1970-х годов. Спустя десять лет уже были успешно проведены первые эксперименты на животных, а в 1988 г. во Франции состоялась первая в мире трансплантация клеток пуповинной кровью.

Годичная безрецидивная выживаемость при родственных трансплантациях составила около 63%, а при чужеродных — до 29%. В некоторых случаях, несмотря на то, что использовались клетки от доноров с неполной совместимостью с пациентами, результаты оказывались вполне удовлетворительными, что связано с меньшей иммунореактивностью клеток пуповинной крови по сравнению с костным мозгом. К настоящему времени в мире сделано около 3 тыс. операций по трансплантации пуповинной крови, и их количество постоянно растет; такие операции уже постепенно заменяют пересадку костного мозга. По данным зарубежных медиков, трансплантацию стволовых клеток пуповинной крови там используют достаточно широко для лечения около 100 заболеваний.

Особые надежды медики возлагают на криоконсервацию (банк) стволовых клеток – выделение и хранение их в условиях ультранизких температур (-196ºС), чтобы при необходимости использовать эти клетки для восстановления основных жизненных функций организма, утраченных вследствие болезни.
Начиная с 1990х годов, в Европе, Америке, Японии стали создаваться банки пуповинной крови, к концу 1998 г. было произведено уже более 750 пересадок клеток пуповинной крови. Персональные банки пуповинной крови существуют с 1992 г. (в Европе их уже более 20, а в США — 25). В России (в частности в Москве, Санкт-Петербурге, Самаре, Казани) тоже уже созданы коммерческие хранилища персонифицированных образцов пуповинной крови. В настоящее время в большинстве экономически развитых стран мира существуют сети банков стволовых клеток ( более 100)— регистр полностью охарактеризованных образцов пуповинной крови для обеспечения потребностей медицинских учреждений в материале для трансплантации. Создаются большие хранилища, насчитывающие сотни тысяч донорских образцов для трансплантаций.

Как любые медицинские учреждения, банки пуповинной крови подлежат регистрации, лицензированию и кадровому обеспечению. Финансирование подобных проектов осуществляется из бюджета государства и частными инвесторами. На сегодняшний день коллекция клеток пуповинной крови насчитывает почти полмиллиона образцов фондов именного хранения. Будущие родители сами оплачивают медицинскую услугу по сохранению клеток своего ребенка на случай, если он или кто-то из кровных родственников заболеет. По условиям договора, заключаемого банком с родителями, никто не может воспользоваться вкладом без их ведома, а сами клетки служат своеобразной «семейной биологической страховкой».

Теперь такой криобанк пуповинной крови открыт в Республике Казахстан.

При создании «Медицеллбанка» был учтен опыт аналогичных учреждений, существующих в США, Англии, Германии и России. Теперь любая женщина, проживающая в Казахстане, может сохранить пуповинную кровь своего ребенка при условии, что у нее нет определенных заболеваний, являющихся противопоказанием к хранению клеток. Информация о клиентах банка и характеристиках образцов является закрытой и конфиденциальной, переданными на хранение материалами может воспользоваться только ребенок, чья пуповинная кровь была помещена в криобанк. С согласия родителей она может быть взята для спасения постороннего человека.

Сохранение стволовых клеток, содержащихся в пуповинной крови, дает возможность при необходимости использовать собственные клетки человека, исключить отторжение, а также решить этические и юридические проблемы, связанные с получением и пересадкой стволовых клеток. Стоимость затрат на выделение и хранение аутологичных стволовых клеток из пуповинной крови в десятки раз меньше, чем поиск и приобретение аналогичных, но донорских (аллогенных).

Самые лучшие стволовые клетки сейчас можно получить буквально в первые несколько минут после рождения ребёнка на свет – из пуповинной крови. Она находится в сосудах, а также в просветах плаценты и пуповины, которые на протяжении всей беременности обеспечивают обмен веществ между плодом и маминым организмом. Многие родители считают, что их ребенку такой материал точно не понадобится, но, к сожалению, никто из нас не может предугадать, какое заболевание может коснуться наших детей. Кроме того список тех болезней, которые лечатся при помощи стволовых клеток, постоянно расширяется.
Забор пуповинной крови осуществляется в большинстве родильных домов медицинским персоналом. Отобранный материал проходит целый список нужных исследований (группа крови, резус фактор, подсчет стволовых клеток, уровень их жизнеспособности, ПЦР-исследования на инфекции) и замораживается в специальных резервуарах (дюары). Хранение происходит в условиях специального банка крови, с которым родители должны предварительно заключить соответствующий договор. Даже если клетки пуповиной крови никогда не понадобятся вашему малышу, они будут отличной медицинской страховкой на всю его жизнь.

Авторы: Айдарханов А.Т., профессор, дмн; Айдарханова К.К., кмн; Абенова М.Т., кбн Смаилова Д.Ж.

ТОО «Медицелл», Казахстан, Астана