Пуповинная кровь: будущее регенеративной медицины?

KB Seres, P Hollands

Стволовые клетки пуповинной крови используются в рутинной клинической практике в течение последних 20 лет. Разработка новых терапевтических протоколов в регенеративной медицине требует применения стволовых клеток и крови пуповины в качестве важного и легкодоступного источника клеток. Рассматриваются современные концепции трансплантации клеток пуповинной крови наряду с критически важной ролью стволовых клеток пуповинной крови для исследований в сфере регенеративной медицины и новыми подходами к применению стволовых клеток в качестве источника цельной крови для гемотрансфузий.

С первого успешного случая трансплантации клеток крови пуповины в 1988 г. пуповинная кровь является общепринятым источником гемопоэтических стволовых клеток, необходимых для лечения лейкозов, гемоглобинопатий и восстановления костного мозга после высоких доз химиотерапии. Данные клетки обладают потенциалом к использованию в быстро расширяющихся областях регенеративной медицины, тканевой инженерии и генной терапии.

Технология применения стволовых клеток пуповинной крови имеет ряд преимуществ перед использованием эмбриональных стволовых клеток и иных стволовых клеток взрослого организма по ряду причин, включая следующие:
1) пуповинная кровь является потенциально неограниченным источником стволовых клеток, которые могут теоретически собираться при всех родах,
2) пуповинная кровь является относительно нетрудной в обработке и хранении при использовании испытанных технологий и биологически стабильна при криоконсервации в жидком азоте,
3) сбор пуповинной крови представляет собой неинвазивную процедуру, не представляющую опасности ни для матери, ни для ребенка (при отбраковке пуповинная кровь ликвидируется как биологические отходы)
4) пуповинная кровь отличается меньшей вероятностью инфицирования, низкой частотой реакции «трансплантат против хозяина» и толерантностью несовпадения по комплексу лейкоцитарных антигенов человека до 50%. Она содержит незрелые наивные T-лимфоциты.

Все вышеперечисленные преимущества используются в применении пуповинной крови для трансплантации гемопоэтических стволовых клеток при лечении широкого спектра злокачественных и доброкачественных заболеваний крови. Тем не менее, иные аспекты терапевтического применения стволовых клеток, и прежде всего в репродуктивной медицине, остаются недостаточно изученными и используемыми в клинической практике.

К настоящему времени имело место свыше 8000 случаев трансплантации гемопоэтических стволовых клеток пуповинной крови, в основном у детей и подростков. Трансплантация является методикой лечения лейкозов и гемоглобинопатий, включающих около 45 заболеваний крови. Любопытно отметить, что ни один из трансплантатов пуповинной крови не привел к развитию у реципиента опухолевого процесса, что в настоящее время является серьезной проблемой технологии применения эмбриональных стволовых клеток и реальностью при трансплантации стволовых клеток плода.

В дополнение к гемопоэтической трансплантации стволовых клеток отмечается значительный интерес к применению стволовых клеток пуповинной крови в регенеративной медицине. Современные исследования позволяют предположить, что помимо гемопоэтических стволовых клеток пуповинная кровь содержит также различные популяции стволовых клеток и клеток– предшественников, прежде всего мезенхимальные стволовые клетки и предшественники клеток эндотелия. Опубликованы работы по изучению выработки хряща в терапии таких повреждающих хрящи суставов заболеваний, как ревматоидный артрит, остеоартрит и травматические повреждения, гепатогенезе в рамках клеточной терапии и трансплантации в лечении заболеваний печени, остеогенезе для формирования костей и неоваскуляризации в лечении таких ишемических состояний, как болезнь Бюргера и инфаркт миокарда. В дополнении к этому ряд современных исследований технологий применения стволовых клеток пуповинной крови сосредоточены на восстановлении нервных клеток при заболеваниях мозга, особенно при травматических повреждениях, нейродегенеративных заболеваниях и инсультах. Несомненно, что объем необходимой для внедрения лабораторных наблюдений в клиническую практику работы весьма значителен, но потенциал применения стволовых клеток пуповинной крови в регенеративной медицине огромен и характеризуется тенденцией к росту.

Очевидно, что технологии применения стволовых клеток пуповинной крови не полностью используются в различных областях медицины, и прежде всего в области регенеративной медицины. В то время как большая часть исследований и ресурсов сконцентрированы на эмбриональных стволовых клетках, путь последних в клинику затруднен окружающими их научными, этическими, религиозными и политическими проблемами. В дополнение к этому эмбриональные стволовые клетки гораздо менее доступны по сравнению с клетками пуповинной крови. Последняя, рассматриваемая в большинстве стран как биологические отходы, может стать альтернативным беспроблемным источником стволовых клеток с неограниченной доступностью и широким спектром неизученных терапевтических преимуществ.