Begrænsninger, farer og komplikationer ved celletransplantation

Plast-regenerativ medicin er baseret på den erkendelse i klinikken og toti- egenskaber pluripotente embryonale stamceller og progenitorceller, tillader in vitro og in vivo for at skabe en forudbestemt cellelinier repopulariserende beskadigede væv og organer i en human patient.

Den reelle mulighed for at anvende de embryonale stamceller og stamceller fra et menneske til et bestemt terapeutisk formål (de såkaldte voksne stamceller) er ikke længere i tvivl. Eksperter hos de nationale og medicinske akademier i USA (USA) anbefaler dog, at stamcellernes egenskaber i forsøg studeres mere detaljeret på passende biologiske modeller og objektivt evaluere alle konsekvenserne af transplantation, og kun derefter bruge stamceller i klinikken.

Det er fastslået, at stamceller er en del af vævsderivaterne af alle tre embryonale folder. Stamceller findes i nethinden, hornhinden, hud, epidermis, knoglemarv og perifert blod, i karrene, pulpen af tanden, nyrerne, epitelet i fordøjelseskanalen, pancreas og lever. Ved hjælp af moderne metoder er det bevist, at stamceller er lokaliseret i den voksne hjerne og rygmarv. Disse sensationelle data tiltrak særlig opmærksomhed fra forskere og medier, da hjernens neuroner fungerede som et klassisk eksempel på en statisk cellepopulation, der ikke genopretter. Både tidlige og sene perioder af ontogenesis grund neurale stamceller i mennesker og dyr hjerne genereret neuroner, astrocytter og oligodendrocytter (Stamceller: videnskabelige fremskridt og fremtidige forskningsretninger Nat Inst, Sundhedsstyrelsen USA ..).

Under normale forhold fremkommer imidlertid ikke plasticiteten af stamceller fra det endelige væv. For at realisere plastikpotentialet for stamceller af definitive væv, skal de isoleres og dyrkes derefter i medier med cytokiner (LIF, EGF, FGF). Desuden overlever stamcellerivater med succes kun, når de transplanteres i kroppen af et dyr med et deprimeret immunsystem (y-bestråling, cytostatika, busulfan osv.). Hidtil har der ikke været overbevisende tegn på stamcelleplasticitet hos dyr, der ikke er bestrålet eller på anden måde udsat for dyb immunosuppression.

Under sådanne omstændigheder, er farlige potens PGC'er manifesteret primært i deres ektopisk transplantation område - subkutan injektion ESK immundeficiente mus på injektionsstedet dannede teratocarcinom. Endvidere under human fosterudvikling hyppigheden af kromosomfejl end i embryogenese hos dyr. På blastocyst-stadiet kun 20-25% af humane embryoer er sammensat af celler med en normal karyotype, og i det overvældende flertal af tidlige humane embryoner opnået efter befrugtning in vitro, kromosomale mosaicisme detekteret kaotiske og meget hyppige numeriske og strukturelle ændringer.

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7]

Fordelagtige virkninger af stamceller

Preliminære resultater af kliniske forsøg bekræfter stamcellernes gavnlige virkning på patienten, men hidtil er der ingen oplysninger om de langsigtede konsekvenser af celletransplantation. I litteraturen, oprindeligt domineret af rapporter om positive resultater af transplantation af marv fragmenter af embryoner i Parkinsons sygdom, men derefter begyndte at dukke data benægte effektive terapeutiske virkninger af embryonisk eller føtal neuralt væv transplanteret ind i hjernen på patienter.

I midten af det XX århundrede genoprettelse af hæmatopoiese først blev opdaget i letalt bestrålede dyr efter intravenøs transfusion af knoglemarvsceller, og i 1969 den amerikanske forsker D. Thomas udførte den første knoglemarvstransplantation mand. Manglende viden om mekanismerne i immunologisk inkompatibilitet knoglemarv donor og modtager samtidig forårsaget høj dødelighed på grund af hyppig neprizhivleniya transplantatet og udvikling reaktion "transplantat versus vært". Opdagelsen af det større histokompatibilitetskompleks, som er sammensat af human leukocyt antigen (HbA), og forbedring af fremgangsmåder til at skrive det muligt at øge overlevelsesraten efter knoglemarvstransplantation, hvilket førte til udbredt denne behandlingsmetode i Oncology og Hematology. Et årti senere, har den første transplantation af hæmatopoietiske stamceller (HSC'er) er udført, opnået fra perifert blod ved leukaferese. I 1988 i Frankrig til behandling af et barn med Fanconis anæmi som en kilde til HSC'er det blev første gang brugt navlestrengsblod, og ved udgangen af 2000 i pressen begyndte at dukke op om evne HSC'er at differentiere til celler af forskellige vævstyper, som potentielt udvider rækkevidden af deres kliniske anvendelse. Det fremgik imidlertid, at materialet til transplantation, sammen med GSK indeholder et betydeligt antal af forskellig art og egenskaber af urenheden ikke-hæmatopoietiske celler. I forbindelse hermed udvikles metoder til rensning af transplantatet og kriterierne for vurdering af dets cellulære renhed. Især anvendes positiv immunosektion af CD34 + celler, hvilket gør det muligt at isolere HSC ved hjælp af monoklonale antistoffer.

[8], [9], [10], [11], [12]

Komplikationer af stamcelle terapi

Komplikationer af knoglemarvstransplantation er oftest hæmatologiske og er forbundet med en længere periode med iatrogen pancytopeni. De mest almindelige infektioner er anæmi, anæmi og blødninger. I denne forbindelse er det meget vigtigt, hvordan man finder den optimale prøvetagning tilstand, behandling og opbevaring af knoglemarv for maksimal bevarelse af stamcellerne, der giver en hurtig og stabil genvinding af hæmatopoiese. Ved karakteriseringen af implantatet taget til at vurdere de følgende parametre er det nu: antallet af mononukleære og / eller celler med kerne, og kolonidannende enheder indhold SB34-positive celler. Desværre giver disse indikatorer kun et indirekte skøn over den reelle hæmatopoietiske evne af stamcelletransplantationspopulationen. På nuværende tidspunkt er der absolut nøjagtige parametre, der bestemmer tilstrækkeligheden af implantatet for langsigtet genopretning af hæmatopoiese i patienter selv med autolog knoglemarvstransplantation. Udviklingen af fælles kriterier er yderst vanskelig på grund af manglen på stive forarbejdningsstandarder, cryopreservering og graftestning. Derudover er det nødvendigt at tage højde for de forskellige faktorer, der påvirker parametrene for den vellykkede genopretning af hæmatopoiesis hos hver enkelt patient. I autolog knoglemarvstransplantation vigtigste af disse er antallet af tidligere behandlinger, især konditioneringen, en periode af sygdommen, som produceres i knoglemarven indsamlingsordningen ansøgning kolonistimulerende faktorer i posttransplanteret periode. Derudover bør det ikke glemmes, at kemoterapi forud for fostertransplantation kan have en negativ effekt på knoglemarvstamceller.

Forekomsten af alvorlige toksiske komplikationer stiger signifikant med allogen knoglemarvstransplantation. I den forbindelse er statistiske data om transplantationen af allogen knoglemarv i thalassæmi af interesse. I rapporterne fra den europæiske knoglemarvstransplantationsgruppe blev omkring 800 knoglemarvstransplantationer registreret hos patienter med stor thalassæmi. Allogen transplantation i thalassæmi i de fleste tilfælde udføres fra HLA-identiske søskende, som er forbundet med alvorlige komplikationer og højere dødelighed i transplantation af stamceller materiale relateret delvis forenelig eller matchede ubeslægtede donorer. For at minimere risikoen for dødelige infektiøse komplikationer, patienter anbringes i isoleret aseptisk kasse med laminar strømning, er lav eller abakteriel kost. For bakteriel dekontaminering af tarmen pr os foreskriver ikke-resorptive former for antibiotika, svampedræbende stoffer. For at forhindre intravenøs amphotericin B. Forebyggelse af systemiske infektioner faste amikacin og ceftazidim, der betegner dagen før transplantation, samtidig med behandling at aflade patienter. Alle blodpræparater inden bestråling bestråles i en dosis på 30 Gy. Parenteral ernæring under transplantation er en forudsætning og begynder straks ved at begrænse fødeindtaget naturligt.

En række komplikationer forbundet med høje toksicitet af immunosuppressive lægemidler, som ofte forårsager kvalme, opkastning og mucositis, nyreskade, og interstitiel lungebetændelse. En af de mest alvorlige komplikationer ved kemoterapi er veno-okklusiv sygdom i leveren, hvilket fører til døden i den tidlige posttransplantationsperiode. Blandt de risikofaktorer for venøs trombose af portalen systemet i leveren bemærkes patientens alder, tilstedeværelse af hepatitis og leverfibrose, og holde immunsuppressiv behandling efter knoglemarvstransplantation. Venookklyuzionnaya sygdom er særlig farligt i thalassemia, som er ledsaget af hemosiderosis leverfibrose og hepatitis - hyppige satellitter trans fusional terapi. Venøs trombose af portalen systemet i leveren udvikler inden for 1-2 uger efter transplantationen og er kendetegnet ved en hurtig stigning i blod bilirubin og transaminaser, progressiv hepatomegali, ascites, encefalopati, og smerter i det øvre abdomen. Histologisk autopsimateriale defineret i endotelskade, subendotel blødning, læsioner tsentrolobulyarnyh hepatocytter, thrombotiske obstruktion hepatiske venuler og den centrale vene. Hos patienter med thalassæmi er tilfælde af dødelig hjertestop forbundet med toksiske virkninger af cytostatika blevet beskrevet.

Som forberedelse til transplantation forårsager cyclophosphamid og busulfan ofte toksisk hæmoragisk blærebetændelse med patologiske ændringer i uropiteliale celler. Anvendelsen af cyclosporin A i knoglemarvstransplantation ledsages ofte af effekter af nefro- og neurotoksicitet, hypertensionssyndrom, væskeretention i kroppen og cytolyse af hepatocytter. Overtrædelse af seksuel og reproduktiv funktion observeres oftere hos kvinder. Hos små børn efter transplantation lider pubertetsudvikling normalt ikke, men hos ældre børn kan patologien for udviklingen af kønsorganet være meget alvorlig - op til sterilitet. Komplikationer direkte relateret til selve transplantationen omfatter afvisning af allogene knoglemarvsceller, inkompatibilitet i ABO-systemet, akutte og kroniske former for "graft versus host" -reaktionen.

I patienten efter transplantationen ABO-uforeneligt knoglemarv idioagglutinin type "vært mod donor ABO" produceret inden 330-605 dage efter transplantation, hvilket kan føre til forlænget hæmolyse og en kraftig stigning i behovet for blodtransfusioner. Nævnte komplikation forhindres ved transfusion af erythrocytter grupper kun 0. Efter transplantation i et antal patienter den autoimmune neutropeni, thrombocytopeni, pancytopeni, eller, for korrektionen der skal foretages splenektomi.

Hos 35-40% af modtagerne udvikler den akutte "graft versus host" reaktion inden for 100 dage efter transplantationen af det allogene HbA-identiske knoglemarv. Graden af hudlæsioner, lever og tarme varierer fra udslæt, hyperbilirubinæmi, diarré og milde mod huden afskalning, intestinal obstruktion og akut leversvigt. Patienter med thalassæmi frekvens akut reaktion "transplantat versus vært" Jeg udstrækning efter knoglemarvstransplantation er 75%, II og højere grad - 11-53%. Kronisk reaktion "transplantat versus vært" som en systemisk multiorgan syndrom udvikler sædvanligvis inden 100-500 dage efter transplantation af allogen knoglemarv i 30-50% af patienterne. Hud, mund, lever, øjne, spiserør og øvre luftveje påvirkes. Skelne begrænset form for kronisk reaktion "transplantat versus vært", når den berørte hud og / eller lever, og udbredte, generaliserede hudlæsioner, når det kombineres med kronisk aggressiv hepatitis, øjensygdom, spytkirtler eller et andet organ. Dødsårsagen er ofte de smitsomme komplikationer, der skyldes alvorlig immundefekt. I thalassæmi kronisk mild form af reaktion "transplantat versus vært" blev fundet i 12%, moderat - 3% og svær - har 0,9% af recipienter af HLA-kompatible allogen knoglemarv. En alvorlig komplikation i knoglemarvstransplantation er transplantatafstødning, som udvikler sig 50-130 dage efter operationen. Afvisningsfrekvensen afhænger af konditioneringsfunktionen. Især patienter med thalassæmi behandles under fremstillingen af methotrexat alene, afstødning af knoglemarv graft observeret i 26% af tilfældene, kombinationer af methotrexat med cyclosporin A - 9%, og ved tildeling kun cyclosporin A - 8% af tilfældene (Haziyev etc. ., 1995).

Infektiøse komplikationer efter transplantation af knoglemarv forårsaget af vira, bakterier og svampe. Deres udvikling er forbundet med dyb neutropeni, som induceres under kemoterapi condition, cytostatika besejre mucosale barrierer og reaktion "transplantat versus vært". Afhængig af tidspunktet for udvikling, er der tre faser af infektionen. I den første fase (fremkaldelse i den første måned efter transplantationen) er domineret af beskadigelse slimhindebarrieren og neutropeni, ofte ledsaget af virusinfektioner (herpes, Epstein-Barr virus, cytomegalovirus, varicella zoster), samt infektioner forårsaget af grampolozhi - inflammatoriske og Gram-negative bakterier, Candida svampe , Aspergillus. I den tidlige postoperative periode (den anden og tredje måneder efter transplantation) er den mest alvorlige cytomegalovirus infektion, som ofte fører til døden af patienterne i den anden fase af infektion. Thalassæmi cytomegalovirus infektion efter transplantation af knoglemarv forekommer i 1,7 til 4,4% af modtagerne. Den tredje fase er observeret i den sene posttransplantationsperiode (tre måneder efter operationen), og er kendetegnet ved alvorlig kombineret immundefekt. Denne periode er almindeligt forekommende infektioner forårsaget af Varicella zoster, streptococcus, Pneumocystis Carini, Neisseria meningitidis, Haemophilus influenzae, og hepatotrope vira. Thalassæmi dødelighed hos patienter efter knoglemarvstransplantation er forbundet med bakteriel og fungal sepsis, idiopatisk interstitiel og cytomegalovirus pneumoni, akut lungesvigt, akut hjertesvigt, hjertetamponade, hjerneblødning, venookklyuzionnoy leversygdom og akut reaktion "graft versus host".

På nuværende tidspunkt er der gjort visse fremskridt med at udvikle metoder til isolering fra knoglemarven en ren population af stammehomopoietiske celler. Teknikken til at opnå føtalblod fra navlestrengen er blevet forbedret, og metoder er blevet udviklet til isolering af bloddannende celler fra ledningsblod. I den videnskabelige presse er der rapporter om, at når de dyrkes i medier med cytokiner, er hæmatopoietiske stamceller i stand til at multiplicere. Ved anvendelse af specialdesignede bioreaktorer til udvidelse af HSC øges biomassen af stammehemopoietiske celler isoleret fra knoglemarv, perifert eller ledningsblod signifikant. Muligheden for HSC-ekspansion er et vigtigt skridt i den kliniske udvikling af celletransplantation.

Før reproduktion af HSC in vitro er det imidlertid nødvendigt at isolere en homogen population af hæmatopoietiske stamceller. Dette opnås sædvanligvis ved anvendelse af markører, der giver mulighed for selektivt at markere HSC monoklonale antistoffer kovalent bundet til magnetiske eller fluorescerende mærkning, og vælge dem med en egnet cellesorteringsapparat. Samtidig er spørgsmålet om fænotypiske egenskaber ved hæmatopoietiske stamceller ikke endelig blevet løst. A. Petrenko., V. Hryschenko (2003) som kandidater for GSK behandlede celler, som er til stede på overfladen af CD34, AC133 og Thyl antigener og ingen CD38, HLA-DR og andre markører for differentiering (celler med fænotypen CD34 + Liir). Ved lineære differentieringsmarkører (afstamningsceller, Lin) indbefatter glycophorin A (GPA), CD3, CD4, CD8, CD10, CD14, CD16, CD19, CD20 (Muench, 2001). Perspektiver for transplantation er celler med fænotypen CD34 + CD45RalüW CD71low, såvel som CD34 + Thyl + CD38low / c-kit / lav.

Problemet med antallet af HSC'er, der er tilstrækkeligt til effektiv transplantation, forbliver et problem. I øjeblikket er kilden til stammebloddannende celler knoglemarv, perifert og ledningsblod samt den embryonale lever. Udvidelse af stammehemopoietiske celler opnås ved at dyrke dem i nærvær af endothelocytter og hæmatopoietiske vækstfaktorer. I forskellige protokoller anvendes myeloproteiner, SCF, erythropoietin, insulinlignende vækstfaktorer, kortikosteroider og østrogener til at inducere proliferation af HSC. Når kombinationer af cytokiner anvendes in vitro, kan en signifikant stigning i HSC-puljen opnås med en top af deres frigivelse ved udgangen af den anden vækstuge.

Traditionelt anvendes HSC-strengblod hovedsageligt i hæmoblastoser. Mindste dosis af hæmatopoietiske celler, der er nødvendige for vellykket transplantation af ledningsblodceller, er imidlertid 3,7 x 10 ⁷ nucleerede celler pr. 1 kg legemsvægt af modtageren. Ved at bruge en mindre mængde HSC øges risikoen for graftfejl og tilbagefald af sygdommen signifikant. Derfor er transplantation af bloddannende celler af navlestrengsblod hovedsagelig anvendt til behandling af hæmoblastose hos børn.

Desværre er der stadig ingen standard tom, og standardiserede protokoller klinisk anvendelse af navlestrengsblod hæmatopoietiske celler. Følgelig selv stamceller af navlestrengsblod er ikke juridisk anerkendt som en kilde til hæmatopoietiske stamceller til transplantation. Desuden er der ingen etiske eller juridiske bestemmelser for de aktiviteter og organisering af banker i navlestrengen krovb, der er tilgængelige i udlandet. I mellemtiden, for sikkerheden for transplantation af navlestrengsblod, skal overvåges omhyggeligt alle prøver. Forud for blodprøvetagning i begyndelsen af den gravide kvinde skal indhente hendes samtykke til det. Hver gravid skal undersøges på en slæde af HBsAg, antistoffer mod hepatitis C-virus, HIV, og syfilis. Hver prøve af navlestrengsblod skal afprøves på det normale antal kerneholdige celler og CD34 + kolonidannende evne. Endvidere HbA udført maskinskrivning, blodtype ABO og sit medlemskab af Rh faktor. Testprocedurer kræves afgrøde på bakteriologisk sterilitet, serologisk undersøgelse for HIV-1 og HIV-2-infektion, HBsAg, hepatitis C-virus, cytomegalovirus infektion, ntly ntly-1 og II, syfilis, toxoplasmose. Desuden til påvisning af cytomegalovirus og HIV polymerasekædereaktion udføres. Det forekommer hensigtsmæssigt at supplere analysen af testprotokoller navlestrengsblod HSC'er at identificere sådanne genetiske sygdomme, såsom thalassæmi og seglcelle-anæmi, adenosindeaminasemangel, agammaglobulinæmi Bruton, sygdom Harlera og punter.

I næste fase af forberedelsen til transplantation opstår spørgsmålet om bevarelsen af GSK. Den farligste for cellernes levedygtighed, når de fremstilles, er frysning og optøningsprocedurer. Når de hemopoietiske celler fryses, kan en væsentlig del af dem ødelægges på grund af krystaldannelse. For at reducere procentdelen af celledød anvendes særlige stoffer - kryoprotektive midler. Som en cryoprotectant anvendes DMSO oftest ved en slutkoncentration på 10%. For DMSO er denne koncentration imidlertid kendetegnet ved en direkte cytotoksisk virkning, som manifesterer sig selv under betingelser med minimal eksponering. Reduktion af den cytotoksiske effekt opnås ved nøje vedligeholdelse af eksponeringsmodusens nul-temperatur samt ved overholdelse af proceduren for behandling af materialet i processen og efter afrimning (hastighed af alle manipulationer, anvendelse af genanvendelige vaskeprocedurer). Anvend ikke en DMSO-koncentration på mindre end 5%, da der i dette tilfælde forekommer massedød af hæmatopoietiske celler i frostperioden.

Tilstedeværelsen af røde blodlegemer urenheder i suspensionsblandingen GSK skaber faren for at udvikle en inkompatibilitetsreaktion for erythrocyt antigener. Samtidig øges tabet af hæmatopoietiske celler med fjernelse af erythrocytter. I forbindelse hermed blev der foreslået en procedure for den ufraktionerede isolering af GSK. I dette tilfælde, for at beskytte kerneholdige celler fra de skadelige virkninger af lave temperaturer under anvendelse af 10% DMSO-opløsning og køling ved en konstant hastighed (HS / min) til -80 ° C, hvorefter cellesuspensionen blev frosset i flydende nitrogen. Det antages, at med denne cryopreservationsteknik finder en partiel lys af erytrocytter sted, derfor kræver blodprøver ikke fraktionering. Før transplantationen optøes cellesuspensionen, vaskes fri for hæmoglobin og DMSO i en opløsning af humant albumin eller serum. Bevarelse af hæmatopoietiske progenitor hjælp af denne metode er faktisk højere end efter navlestrengsblod fraktionering, men faren for komplikationer som følge af transfusion af ABO-uforeneligt transfusioner af erythrocyt lagres.

Oprettelsen af et system af banker til opbevaring af HSC testet og HSC prøver kunne løse de ovennævnte problemer. Men for dette er det nødvendigt at udvikle etiske og juridiske normer, som stadig kun drøftes. Inden oprettelsen af et banknetværk er det nødvendigt at vedtage en række bestemmelser og dokumenter om standardisering af procedurer for prøveudtagning, fraktionering, testning og typing samt kryokonservering af GCW. En obligatorisk betingelse for GSK-bankernes effektive drift er organiseringen af en computerbase for indbyrdes forbindelse med registre fra World Donor Medullary Association (WMDA) og USA's National Donor Medullary Programme (NMDP).

Derudover er det nødvendigt at optimere og standardisere metoderne for HSC-ekspansion in vitro, primært blodplader med hæmatopoietisk ledning. Reproduktion af HSC-blodblod er nødvendigt for at øge antallet af potentielle modtagere, der er kompatible med HLA-systemet. På grund af små mængder ledningsblod er mængden af HSC indeholdt i det som regel ikke i stand til at tilvejebringe knoglemarvspopulation hos voksne patienter. På samme tid er det nødvendigt at have adgang til et tilstrækkeligt antal typiske GSK-prøver (fra 10.000 til 1.500.000 pr. 1 modtager) for at udføre ikke-relaterede transplantationer.

Transplantation af stammehemopoietiske celler eliminerer ikke komplikationer, der ledsager knoglemarvstransplantation. Analysen viser, at der ved transplantation af navlestrengsblodstamceller udvikles alvorlige former for den akutte "graft-versus-host" -reaktion hos 23%, kronisk hos 25% af modtagere. I onkohematologiske patienter observeres tilbagefald af akut leukæmi inden for det første år efter transplantation af HSC-ledningsblod i 26% af tilfældene.

I de senere år har metoderne til transplantation af perifere hæmatopoietiske stamceller udviklet sig intensivt. Indholdet af HSC i perifert blod er så lille (der er 1 GSK pr. 100.000 blodlegemer), at deres isolering uden speciel forberedelse ikke giver mening. Derfor er donoren tidligere givet et forløb af lægemiddelstimulering af frigivelsen af hæmatopoietiske knoglemarvsceller i blodet. Til dette formål anvendes sådanne langt harmløse stoffer som cyclophosphamid og granulocytkolonistimulerende faktor. Men selv efter proceduren for mobilisering af HSC i perifert blod overstiger indholdet af CD34 + celler i det ikke 1,6%.

For at mobilisere HSC i klinikken er C-CEC mere almindeligt anvendt, hvilket er præget af relativt god tolerance med undtagelse af det næsten regelmæssige udseende af smerter i knoglerne. Det skal bemærkes, at brugen af moderne blodseparatorer gør det muligt for os effektivt at isolere stamforstærkere af hæmatopoiesis. Under betingelser med normal hæmatopoiesis skal der dog udføres mindst 6 procedurer for at opnå et tilstrækkeligt antal hæmatopoietiske stamceller, der er sammenlignelige med den repopulative kapacitet af knoglemarvsopslæmningen. Ved hver sådan procedure behandler separatoren 10-12 liter blod, som kan forårsage trombocytopeni og leukopeni. Adskillelsesproceduren indebærer administration af et antikoagulerende middel (natriumcitrat) til donoren, hvilket dog ikke udelukker kontakt aktivering af blodplader under ekstrakorporeal centrifugering. Disse faktorer skaber betingelser for udvikling af infektiøse og hæmoragiske komplikationer. En anden ulempe ved fremgangsmåden ligger i den betydelige variabilitet i mobiliseringsresponset, hvilket kræver overvågning af indholdet af HSC i perifere bloddonorer, der er nødvendigt for at bestemme deres maksimale niveau.

Autolog transplantation af HSC, i modsætning til allogen, udelukker fuldstændigt udviklingen af afstødningsreaktionen. En væsentlig ulempe ved autolog transplantation af hæmatopoietiske stamceller, hvilket begrænser udvalget af indikationer for dens adfærd, er en høj sandsynlighed reinfusion celle leukæmiske klon med en transplantation. Desuden øger manglen på en immunfremmedgjort "graft-versus-tumor"-effekt signifikant hyppigheden af tilbagevenden af malign blodsygdom. Derfor er den eneste måde radikal eliminering af klonal hæmatopoietisk neoplastiske og genoprette normal polyklonale hæmatopoese in myelodysplastisk syndrom er intensiv kemoterapi med allogen HSC transplantation.

Men selv i dette tilfælde er behandling for de fleste hæmoblastoser kun rettet mod at øge patienternes overlevelsestid og forbedre deres livskvalitet. Ifølge flere store undersøgelser opnås langvarig sygdomsfri overlevelse efter HSC-allotransplantation hos 40% af de onkæmologiske patienter. Ved anvendelse af stamceller af HbA-kompatibel søskende observeres de bedste resultater hos unge patienter med en kort historie af sygdommen, antallet af blastceller op til 10% og gunstige cytogenetika. Desværre forbliver dødeligheden forbundet med proceduren for HSC-allotransplantation hos patienter med myelodysplastiske sygdomme høje (i de fleste rapporter - ca. 40%). Resultaterne af det 10-årige arbejde i det nationale knoglemarv donorprogram (510 patienter, medianalder - 38 år) tyder på, at sygdomsfri overlevelse i to år er 29% med en relativt lav sandsynlighed for tilbagefald (14%). Dødeligheden som følge af proceduren for GSC-allotransplantation fra en ikke-relateret donor er imidlertid ekstremt høj og når 54% over en toårsperiode. Lignende resultater blev opnået i den europæiske undersøgelse (118 patienter, median alder 24 år, 2 års tilbagefaldsfrit overlevelse 28%, recidiv 35%, dødelighed 58%).

Når der udføres intensive kurser af kemoterapi med den efterfølgende genoprettelse af hæmatopoiesis ved allogene hæmopoietiske celler, opstår der ofte immunohematologiske og transfusionskomplikationer. På mange måder er de relateret til det forhold, at blodgrupper hos mennesker arves uafhængigt af MHC-molekyler. Selv om donoren og modtageren er kompatible med de vigtigste HLA-antigener, kan deres erytrocytter derfor have en anden fænotype. Tildele "store" uforenelighed når preexist i recipientantistoffet til antigener af donors røde blodlegemer, og "små", når donor antistoffer mod antigener af røde blodceller af modtageren. Der er tilfælde af en kombination af "store" og "små" uforeneligheder.

Resultaterne af den sammenlignende analyse af den kliniske effekt af knoglemarv og hæmatopoietiske stamceller af navlestrengsblod allografter i hæmatologiske maligniteter viser, at børn allotransplantation GSK navlestrengsblod reducerede signifikant risikoen for reaktion "transplantat versus vært", men der er en længere genvinding af neutrofil og blodplader en højere frekvens af den 100 dage efter transplantationen dødelighed.

Undersøgelsen af årsagerne til tidlig dødelighed gjorde det muligt at afklare kontraindikationerne til den allogene transplantation af GSK, blandt hvilke de vigtigste er:

• tilstedeværelse i modtageren eller donoren af positive tests for cytomegalovirusinfektion (uden at udføre forebyggende behandling)
• akut strålingssygdom
• tilstedeværelse eller endog mistanke om tilstedeværelsen af en mykotisk infektion i patienten (uden systemisk tidlig profylakse med fungicide lægemidler);
• hæmoblastoser, hvor patienter fik langvarig behandling med cytostatika (på grund af høj sandsynlighed for pludselig hjertestop og multipel organsvigt);
• transplantation fra HLA-ikke-identiske donorer (uden forebyggelse af den akutte "transplantation mod vært" -reaktion med cyclosporin A);
• kronisk viral hepatitis C (på grund af høj risiko for at udvikle veno-okklusiv sygdom i leveren).

Således kan HSC'er transplantation forårsage alvorlige komplikationer, der ofte fører til døden. I de tidlige (op til 100 dage efter transplantationen) periode disse omfatter infektiøse komplikationer, akut reaktion "transplantat versus vært", transplantatafstødning (neprizhivlenie HSC donor), venookklyuzionnaya leversygdom, samt på grund af den konditionerende behandling toksicitet, vævsbeskadigelse, for hvilke høje karakteristik hastigheden for remodeling (hud, vaskulær endotel, tarmepitelet). Komplikationer af sene posttransplantationsperiode omfatter kronisk omsætning af "transplantat versus vært" tilbagefald af den tilgrundliggende sygdom, væksthæmning hos børn, nedsat reproduktive funktion og øjne sygdom i skjoldbruskkirtlen.

For nylig er der i forbindelse med udgivelsen af publikationer om knoglemarvscellernes plasticitet, opstået ideen om at anvende GSK til behandling af hjerteanfald og andre sygdomme. Selv om nogle forsøg på dyr også støtter denne mulighed, skal konklusionerne om plasticiteten af knoglemarvsceller bekræftes. Denne omstændighed bør tages i betragtning af de forskere, der mener, at de transplanterede celler i det menneskelige knoglemarv nemt omdannes til celler i skeletmuskulatur, myokardium eller CNS. Hypotesen om, at GSK er en naturlig cellulær kilde til regenerering af disse organer kræver seriøse beviser.

Især offentliggjort de første resultater fra et åbent randomiseret forsøg Belenkova V. (2003), hvis formål - at studere virkningen af C-SIS (dvs. Tilvejebringelse af autologe blod HSC'er) på klinisk, hæmodynamiske og neurohumorale status hos patienter med moderat til svær kronisk hjertesvigt, samt dens sikkerhedsvurdering med standardbehandling (ACE-hæmmere, betablokkere, diuretika, hjerteglykosider). Den første offentliggørelse af resultaterne af den forskning, programmets Forfatterne bemærker, at den eneste argument for O-CBP er resultatet af behandlingen af en patient, der under behandling med dette stof fundet indiskutabel forbedring i alle kliniske og hæmodynamiske parametre. Imidlertid har teorien om HSC'er mobilisering i blodstrømmen efterfulgt af regenerering af myocardium i post-infarkt zone ikke blevet bekræftet - selv hos patienter med en positiv klinisk dynamik stress ekkokardiografi med dobutamin afslørede ikke fremkomsten af levedygtige myocardium i arret områder af marken.

Det skal bemærkes, at data i dag, der giver mulighed for at anbefale substitutionscelleterapi til udbredt introduktion til daglig klinisk praksis, klart ikke er nok. Et godt udformet og kvalitative resultater af kliniske undersøgelser for at bestemme effektiviteten af de forskellige muligheder for regenerativ celleterapi, udvikling af indikationer og kontraindikationer i den, samt retningslinjer for den kombinerede anvendelse af regenerativ og plast terapi og konventionel kirurgisk eller konservativ behandling. Indtil videre kan intet svar på spørgsmålet om, hvilken form for en population af knoglemarvsceller (hæmatopoietiske stam- eller stromale) giver anledning til neuroner og cardiomyocytter, og er ikke klart, hvilke betingelser bidrage til denne in vivo.

Arbejde på disse områder udføres i mange lande. I resuméet af symposium om akut leversvigt US National Institutes of Health blandt de lovende fremgangsmåder til behandling, sammen med levertransplantation, transplantation markeret xenon eller allogene hepatocytter og in vitro bioreaktorer forbindelse med levercellerne. Der er direkte bevis for, at kun udenlandske funktionelt aktive hepatocytter kan yde effektiv støtte til modtagerens lever. Til klinisk anvendelse af isolerede hepatocytter er det nødvendigt at oprette en cellebank, hvilket vil reducere tiden mellem frigivelse af celler og deres anvendelse betydeligt. Den mest acceptable for at skabe en bank af isolerede hepatocytter er cryopreserveringen af leverceller i flydende nitrogen. Ved anvendelse af sådanne celler i klinikken hos patienter med akut og kronisk leverinsufficiens blev en ret høj terapeutisk virkning afsløret.

Trods optimistiske og opmuntrende resultater af transplantation af leverceller i eksperiment og klinik, er der stadig mange problemer er stadig langt fra at blive løst. Disse omfatter den begrænsede mængde af egnede organer til opnåelse af isolerede hepatocytter utilstrækkeligt effektive metoder til adskillelse, manglen på standardiserede fremgangsmåder til konservering leverceller fuzzy forståelse af mekanismerne for regulering af væksten og proliferationen af de transplanterede celler, manglen på passende metoder indpodning evaluering eller afvisning af allogene hepatocytter. Dette bør også omfatter tilstedeværelsen af transplantation immunitet under anvendelse af allogene eller xenogene celler, skønt mindre end i ortotopisk levertransplantation, men kræver anvendelse af immunosuppressive midler, indkapsling isolerede hepatocytter eller særlige forarbejdning enzymer. Transplantation af hepatocytter ofte fører til en immun konflikter mellem modtager og donor i en afvisning reaktion, som kræver brug af cytostatika. En løsning på dette problem er at anvende polymere mikroporøse medier til isolering af leverceller, som vil forbedre deres overlevelse, eftersom kapselmembranen effektivt beskytter hepatocytterne trods værten immunisering.

Men i akut leversvigt sådan hepatocyttransplantation har imidlertid ingen betydning på grund af den temmelig lang tid, der kræves til inkorporering af leverceller i det nye miljø med adgang til et trin optimal funktion. En potentiel begrænsning er udskillelsen af galde ektopisk transplantation af isolerede hepatocytter, og når der anvendes bioreaktorer væsentlig fysiologisk barriere virker arter uoverensstemmelse mellem humane proteiner og proteiner, der producerer xenogene hepatocytter.

I litteraturen er der rapporter, at den lokale transplantation af knoglemarvsceller stromastamceller letter effektiv korrektion af knogledefekter, og knogle restaurering i dette tilfælde er mere intensiv end i spontan reparative regenerering. I flere prækliniske undersøgelser med dyremodeller har overbevisende demonstreret muligheden for at anvende transplantater af knoglemarvsstromalceller i ortopædi, selvom at optimere disse fremgangsmåder, selv i de enkleste tilfælde er behov for yderligere arbejde. Navnlig optimale betingelser for ekspansion ex vivo osteogene stromaceller ikke har fundet ikke forblive udstødning strukturen og sammensætningen af deres ideelle bærer (matrix). Det mindste antal celler, der kræves til genbehandling af bulkbene, bestemmes ikke.

Det viste sig, at de mesenkymale stamceller udviser transgermalnuyu plasticitet - evnen til at differentiere til celletyper, som fænotypisk ikke vedrører den oprindelige cellelinie. Under optimale betingelser polyklonal stamcellelinje kultur af stromale knoglemarvsceller opretholdt in vitro i mere end 50 divisioner, hvilket gør det muligt at modtage de milliarder af stromaceller fra 1 ml knoglemarvsaspirat. Imidlertid populationen af mesenkymale stamceller er kendetegnet ved heterogenitet, der viser sig som variabilitet i kolonistørrelser, forskellige hastigheder på dannelse og morfologiske mangfoldighed af celletyper - fra fibroblastlignende spindelformet til store flade celler. Inden for 3 uger dyrkning stromale stamceller observerede fænotypiske heterogenitet: en kolonidannende knuder af knoglevæv, mens andre - klynger af adipocytter, og andre, mere sjældne og danner øer af brusk.

Til behandling af degenerative sygdomme i centralnervesystemet blev transplantation af embryonalt nervevæv først anvendt. I de seneste år, i stedet for de føtalt hjernevæv transplantation stål cellulære elementer neurosfærer afledt fra neurale stamceller (.Poltavtseva, 2001). Neurospheres indeholder engagerede neurale forstadier og neuroglia - dette giver håb om genoprettelsen af tabte hjernefunktioner efter deres transplantation. Efter transplantation af celler til neurosfærer dispergeret rotte striatal hjerne krop mærket deres proliferation og differentiering til dopaminerge neuroner, hvilket eliminerer motor asymmetri i rotter med eksperimentel gemiparkinsonizmom. I nogle tilfælde udviklede tumorceller imidlertid fra cellerne i neurosfæren, hvilket førte til dyrets død (Bjorklund, 2002).

Klinikken omhyggelig undersøgelse af to patientgrupper, hvor hverken patienter eller læger vidste ser dem (dobbelt-blind), at en gruppe af patienter transplanteret embryonale væv med neuroner, der producerer dopamin, en anden gruppe patienter foretaget en falsk trin, gav uventede resultater . Patienter, der blev transplanteret med embryonalt nervevæv, følte ikke bedre end patienterne i kontrolgruppen. Desuden 5 ud af 33 patienter efter 2 år efter transplantation af embryonale nervevæv udviklede vedvarende dyskinesi, som ikke havde nogen kontrol patienter gruppe (Stamceller: videnskabelige fremskridt og fremtidige forskningsretninger Nat Inst, Sundhedsstyrelsen USA ...). Et af de uløste problemer af kliniske undersøgelser med hjernens neurale stamceller er analysen af reelle muligheder og begrænsninger i deres derivater transplantation for korrektion af CNS-lidelser. Det er muligt, at forlænget anfaldsaktivitet induceret neyronogenez i hippocampus, hvilket fører til sine strukturelle og funktionelle ændringer kan være en faktor i den gradvise udvikling af epilepsi. Denne konklusion er særligt bemærkelsesværdigt, da den peger på de mulige negative virkninger af generering af nye neuroner i den voksne hjerne, og dannelsen af afvigende synaptiske forbindelser.

Vi må ikke glemme, at i dyrknings- medier med cytokiner (mitogener) tilnærmer karakteristika stamceller til den for tumorceller, som de forekommer tæt på ændringer i reguleringen af cellecyklus, bestemmelse af evnen til at dele sig uendeligt. Hensynsløst transplanterede humane tidlige embryonale afledte stamceller, da der i dette tilfælde faren for malignitet er meget høj. Det er meget sikrere at bruge deres mere engagerede afkom, det vil sige forløberceller af differentierede linjer. I øjeblikket har dog endnu ikke udarbejdet en pålidelig teknik til at opnå stabile humane cellelinjer, differentieret i den rigtige retning.

Anvendelsen af molekylærbiologi teknologier til korrektion af arvelig patologi og menneskelige sygdomme ved hjælp af stamcelle modifikation er af stor interesse for praktisk medicin. Egenskaber ved stamcellernes genom giver mulighed for udvikling af unikke transplantationsordninger med det formål at rette op på genetiske sygdomme. Men i denne retning er der også en række begrænsninger, der skal overvindes, inden den praktiske anvendelse af genetisk teknik af stamceller begynder. Først og fremmest er det nødvendigt at optimere processen med stamcellegenom modifikation ex vivo. Det vides, at en langvarig (3-4 ugers) proliferation af stamceller reducerer deres transfektion, så flere transfektionscykler er nødvendige for at opnå et højt niveau af deres genetiske modifikation. Hovedproblemet er imidlertid relateret til varigheden af ekspression af det terapeutiske gen. Indtil nu var perioden for effektiv ekspression efter transplantation af de modificerede celler ikke over fire måneder i ingen af undersøgelserne. I 100% af tilfældene over tid reduceres ekspressionen af transficerede gener på grund af inaktivering af promotorer og / eller død af celler med et modificeret genom.

Et vigtigt problem er omkostningerne ved at bruge cellulære teknologier i medicin. For eksempel er det anslåede årlige finansieringsbehov for kun medicinske udgifter til en knoglemarvstransplantationsafdeling, der er udformet til at udføre 50 transplantater om året, omkring 900.000 dollars.

Udviklingen af cellulære teknologier i klinisk medicin er en kompleks og flerstadig proces, der involverer konstruktivt samarbejde mellem tværfaglige videnskabelige og kliniske centre og det internationale samfund. Samtidig lægges der særlig vægt på den videnskabelige organisering af forskning inden for celleterapi. De vigtigste er udvikling af protokoller til kliniske forsøg, overvågning af kliniske data, dannelse af et nationalt forskningsregister, integration i internationale programmer for multicenter kliniske forsøg og indførelse af resultater i klinisk praksis.

Afsluttende indledningen til celletransplantationstjenester spørgsmål, vil jeg gerne udtrykke håb om, at en fælles indsats fra førende eksperter i Ukraine fra forskellige områder inden for videnskab vil sikre betydelige fremskridt i eksperimentelle og kliniske undersøgelser og vil give i de kommende år for at finde effektive måder at hjælpe alvorligt syge mennesker med behov for organtransplantationer , væv og celler.

[13], [14], [15], [16], [17], [18]