Китайские исследователи из университета Тунцзи, работающие под руководством профессора Вэя Цзо (Wei Zuo), совершили прорыв в технологии регенерации человеческого легкого. В пилотном клиническом исследовании им удалось восстановить поврежденные легкие пациентов с помощью трансплантации их собственных легочных стволовых клеток.
Уже в 2015 году профессор Цзо и его коллеги идентифицировали в мышиных легких взрослые стволовые клетки p63+/Krt5+, обладающие потенциалом к регенерации легочных структур, в том числе бронхиол и альвеол. Однако, как отмечает профессор Цзо, анатомическая структура и процесс развития легких человека и мышей значительно отличаются друг от друга. Поэтому только изучение человеческого материала может приблизить нас к истине и помочь в решении реальных медицинских проблем.
В рамках своей последующей работы авторы установили, что популяция базальных клеток, несущих маркер SOX9+, потенциально способна выступать в роли легочных стволовых клеток человека. Эти клетки составляют примерно 0,2% от клеток, содержащихся в соскобах, получаемых при проведении бронхоскопии. Авторы научились выделять и размножать эти клетки в лабораторных условиях с сохранением их генетической стабильности и молекулярного фенотипа.
Для проверки способности легочных стволовых клеток регенерировать легочную ткань in vivo человеческие стволовые клетки метили зеленым флуоресцирующим белком и трансплантировали в поврежденные легкие иммунодефицитных мышей. Проведенная через 3 недели после трансплантации аутопсия показала, что клетки интегрировались в ткань мышиных легких на достаточно большой площади, формируя «химерный орган».
Дальнейший гистологический анализ, проведенный с помощью технологии мечения золотыми наночстицами, продемонстрировал, что трансплантация стволовых клеток обеспечивала успешную регенерацию человеческих бронхиальных и альвеолярных структур. Помимо этого участки фиброза в поврежденных легких животных после трансплантации стволовых клеток замещались новыми человеческими альвеолами. При этом результаты анализа газового состава артериальной крови свидетельствовали о значительном восстановлении легочной функции.
Совместно с коллегами из юго-западного госпиталя при университете китайской армии и компании Regend Therapeutics исследователи начали первое клиническое исследование, в рамках которого трансплантацию аутологичых легочных стволовых клеток использовали для лечения бронхоэктаза. (Расширение бронхов, или бронхоэктаз – это необратимое повреждение бронхиальной структуры легких.) В марте 2016 года в исследование было включено 2 первых пациента, собственные легочные стволовые клетки которых были введены в их легкие с помощью бронхоскопии.
Через год после трансплантации оба пациента описали облегчение множественных дыхательных симптомов, в том числе кашля и одышки. Компьютерная томография продемонстрировала региональное восстановление расширенных структур. Нормализация функций легких пациентов началась через 3 месяца после трансплантации и продолжалось на протяжении всего годичного периода наблюдения.
В настоящее время авторы проводят мультицентровое клиническое исследование под контролем плацебо, в рамках которого они уже осуществили 80 трансплантаций стволовых клеток пациентам с различными респираторными заболеваниями, в том числе бронхоэктазом, хронической обструктивной болезнью легких и интерстициальными заболеваниями лёгких.
Для пациентов с хроническими заболеваниями легких трансплантация стволовых клеток может быть наиболее серьезной, если не последней надеждой. Профессор Цзо считает, что новый подход позволит справляться с такими заболеваниями за пять лет. Он также отмечает, что безопасность и эффективность лечения преимущественно зависит от качества вводимых клеток.
Статья Ma Qiwang et al. Regeneration of functional alveoli by adult human SOX9+ airway basal cell transplantation опубликована в журнале Protein & Cell.
Евгения Рябцева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам EurekAlert!: Chinese researchers report first lung stem cell transplantation clinical trial.
