Для успешной трансплантации кроветворных стволовых клеток необходимо уничтожить собственную популяцию этих клеток пациента. В настоящее время для этого применяют химио- или радиотерапию. Оба этих подхода очень токсичны и могут вызывать повреждения различных органов и тканей, в том числе печени, репродуктивных органов и головного мозга. Это приводит как к немедленным, так и к отсроченным проблемам, в том числе судорогам и нарушениям роста и неврологического развития у детей. По этой причине трансплантация гемопоэтических стволовых клеток проводится только в случаях, когда связанные с заболеванием риски превышают риски осложнений трансплантации.
Исследователи Стэнфордского университета, работающие под руководством профессора Джудит Шизуру (Judith Shizuru), в экспериментах на мышах разработали подход, значительно снижающий токсичность данной терапии.
Чтобы избежать побочных эффектов, исследователи применили комбинацию биологических методов, обеспечившую возможность проведения трансплантации гемопоэтических стволовых клеток без предварительной химио- и радиотерапии.
Сначала они использовали антитела к антигену клеточной поверхности c-kit, являющемуся основным маркером гемопоэтических стволовых клеток. Введение препарата этого антитела обеспечило уничтожение кроветворных клеток в организме иммунодефицитных мышей. Для того чтобы уничтожить кроветворные клетки в организме животных с нормальной иммунной системой антитела против c-kit комбинировали с биологическим агентом, блокирующим еще один белок клеточной поверхности, известный как CD47. Это облегчало поглощение покрытых антителами к c-kit клеток макрофагами.
Сравнивая трансплантацию кроветворных стволовых клеток с посевом на поле новой культуры, профессор Шизуру отметила, что ее группа не только разработала новый метод «прополки» поля, но и применила повышающую безопасность процедуры методику введения новых клеток. В настоящее время трансплантат представляет собой смесь клеток, помимо кроветворных клеток содержащую различные иммунные клетки донора, нередко начинающие атаковать ткани реципиента. Эта иммунная реакция, известная как реакция «трансплантат против хозяина», может приводить к повреждению различных тканей и даже гибели пациента.
С помощью ранее разработанного подхода авторы очистили донорский материал таким образом, что на момент трансплантации он содержал только гемопоэтические стволовые клетки и не содержал иммунных клеток, вызывающих реакцию «трансплантат против хозяина».
Успешное применение этой технологии в экспериментах на мышах вселяет надежду на возможность ее применения в клинической практике. В случае успеха это снизит смертность при проведении трансплантации гемопоэтических стволовых клеток с 20% до 0%.
Возможность безопасной для пациента замены кроветворной и иммунной систем позволит излечивать аутоиммунные заболевания, такие как ревматоидный артрит и сахарный диабет 1 типа за счет избавления от агрессивных иммунных клеток, повреждающих собственные ткани.
Также предлагаемый авторами подход можно использовать для повышения безопасности органной трансплантации. В настоящее время реципиенты донорских органов вынуждены до конца жизни принимать иммуносупрессивные препараты, предотвращающие атаку иммунной системы на донорские органы. Однако даже на фоне приема иммуносупрессантов в большинстве случаев у таких пациентов развивается недостаточность трансплантированных органов, требующая повторной трансплантации. Помимо этого иммуносупрессивные препараты повышают восприимчивость пациентов к угрожающим жизни инфекционным заболеваниям и риск развития злокачественных опухолей.
Теоретически при одновременной трансплантации донорского органа и гемопоэтических стволовых клеток того же донора новая иммунная система пациента не будет атаковать трансплантированный орган, что, при условии безопасности пересадки гемопоэтических клеток, расширит возможности органной трансплантации.
Статья Akanksha Chhabra et al. Hematopoietic stem cell transplantation in immunocompetent hosts without radiation or chemotherapy опубликована в журнале Science Translational Medicine.
Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Stanford University School of Medicine: Researchers devise method for bone marrow transplants without using chemotherapy.
