CC BY
115
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЗДРАВООХРАНЕНИЯ
© Э. К. Айламазян, А. М. Гзгзян,
Л. Х. Джемлиханова,
Е. О. Усольцева, Д. А. Ниаури
КЛИНИЧЕСКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ КЛЕТОЧНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ НА ОСНОВЕ ЭНДОМЕТРИАЛЬНЫХ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК
ФГБУ «НИИАГ им. Д. О. Отта» СЗО РАМН, Санкт-Петербург.
УДК: 576.5:611.664:611.018.1
■ Исследование свойств стволовых клеток является приоритетным направлением современной науки, способствующим активному внедрению клеточных технологий в клиническую практику. В статье рассмотрены основы биологии стволовых клеток, экспериментальные и клинические данные по терапевтическому использованию клеточных продуктов на основе стволовых клеток эндометриального происхождения, обсуждаются перспективы внедрения клеточных технологий при гинекологических заболеваниях.
■ Ключевые слова: стволовые клетки; клеточные технологии; эндометрий; регенерация.
Современные достижения в области изучения стволовых клеток не могут оставаться без внимания клиницистов. Многочисленные экспериментальные и клинические исследования, посвященные этому вопросу, публикации с обсуждениями эффективности, безопасности и правомерности использования стволовых клеток, служат тому подтверждением.
Стволовые клетки в терапевтических целях используются на протяжении более 40 лет. В настоящее время трансплантация стволовых клеток костного мозга является повсеместной в гематологической практике [8]. Список показаний для клеточной терапии постоянно расширяется, изменяются подходы к выделению, культивированию и введению стволовых клеток. В травматологии и ортопедии с целью совершенствования остеогенеза суспензия стволовых клеток наносится на края дефектов костной ткани. Для восстановления большого объема утраченной костной ткани de novo стволовые клетки выращиваются на трехмерных тканеинженерных конструкциях необходимых размеров и формы [5, 46, 51, 57]. Появились сообщения о положительных результатах использования клеточного продукта на основе лим-бальных стволовых клеток для лечения ожогового повреждения роговицы. 112 пациентам (113 глаз) производилась трансплантация культуры аутологичных стволовых клеток, полученных при биопсии лимба контралатерального глаза. Результат был признан успешным в 76,6 % глаз, подвергавшихся процедуре трансплантации [42]. Трофические и ангиогенные свойства мезенхималь-ных стволовых клеток нашли применение в терапии ожогов кожи [60, 61]. Регионарное введение стволовых клеток оказалось эффективным при заболеваниях печени. Больным хроническим гепатитом в воротную вену или в печеночную артерию вводили аутологичные CD34+ клетки. Через 60 дней после трансплантации отмечено улучшение общего самочувствия больных и нормализация функциональных проб печени. Больным с циррозом печени вирусной этиологии внутривенно вводили фракцию мононуклеарных клеток костномозгового происхождения. Было отмечено улучшение биохимических показателей, уменьшение морфологической выраженности патологического процесса в печени, усиление пролиферации гепатоцитов. Аналогичные результаты получены у 12 пациентов с хроническим токсическим гепатитом при введении концентрата аутологичных гемопоэти-ческих стволовых клеток в чревный ствол [1, 16, 37]. Активно разрабатываются подходы к терапевтическому использованию стволовых клеток в отношении инсультов, инфарктов сердечной мышцы, ишемических повреждений конечностей [11, 27]. С целью терапии критической ишемии конечности 45 пациентам регионарно (в мышцу пораженной конечности) вводили аутоло-
гичные стволовые клетки костного мозга в концентрации 0,7-2,8 х 109 клеток в 0,75 мл буферного раствора, в количестве до 40 инъекций. Статистическое увеличение показателей регионарного кровотока, уменьшение боли и исчезновение ее в промежутках между ходьбой были обнаружены на протяжении от 4 до 24 недель после процедуры [65]. Durdu S. и др. (2006) с этой же целью проводили внутримышечные инъекции аутологичных мононуклеарных клеток костного мозга 28 пациентам, резистентным к консервативной терапии ишемии конечности и имеющих противопоказания для операции рева-скуляризации. В результате проведенного лечения клеточным продуктом ампутации конечности удалось избежать 27 больным [12]. Показательны данные, полученные при использовании кондиционной среды из под культуры мезенхимальных стволовых клеток для лечения лучевой болезни у 84 пациентов, получавших лучевую терапию по поводу злокачественных новообразований органов малого таза. При лучевых ректитах кондиционную среду вводили в форме микроклизм по 30-50 мл 2 раза в сутки в течение 10-14 дней. Для лечения лучевых циститов применяли орошение мочевого пузыря 20-30 мл кондиционной среды однократно в сутки в течение 10-12 суток. При лучевых поражениях вульвы и влагалища кондиционную среду применяли в форме аппликаций. У всех пациентов удалось достичь регресса острых проявлений лучевых повреждений [6].
Имеется опыт применения клеточных технологий в гинекологической практике. Пациентке с синдромом Ашермана, первичным бесплодием и неэффективностью длительной комплексной терапии с целью восстановления пролиферативного потенциала эндометрия была предпринята попытка использования аутологичных стволовых клеток костномозгового происхождения. Суспензия ауто-логичных стволовых клеток представляла собой 39х106 мезенхимальных стволовых клеток в 0,7 мл буферного раствора с добавлением аутоплазмы. Инфузия клеточной суспензии проведена на второй день менструального цикла после кюретажа полости матки. Спустя 4 цикла заместительной гормональной терапии толщина эндометрия пациентки достигла значений, позволяющих проведение процедур вспомогательных репродуктивных технологий. В ходе программы ЭКО удалось добиться наступления беременности [49].
Под стволовыми клетками в настоящее время понимается неоднородный пул клеток, обладающих следующими свойствами: способность к самообновлению, возможность дифференцироваться в различные клеточные типы и экспрессия специфических маркеров. Выраженность перечисленных характеристик может варьироваться в зависимости
от видовой и тканевой принадлежности стволовой клетки. В качестве дополнительных свойств обсуждаются также способности к трансдифференци-ровке (син.: пластичность) и к саморегулированию числа стволовых клеток. Из многочисленных классификаций стволовых клеток в клинической практике наибольшее значение имеет классификация по происхождению. Согласно этой классификации стволовые клетки подразделяются на эмбриональные, зародышевые и соматические.
Эмбриональные стволовые клетки — это клетки внутренней клеточной массы бластоцисты. По способности к дифференцировке они являются плюрипотентными, т. е. могут развиваться в клетки-производные экто-, эндо- или мезодермы. In vitro развитие эмбриональных стволовых клеток в определенном направлении происходит спонтанно или, чаще всего, под влиянием состава культуральной среды и различных ростовых факторов. В культу-ральной среде эмбриональные стволовые клетки сохраняют свои свойства неограниченно долго. Их способность к бесконечному самовоспроизведению обусловлена теломеразной активностью [7, 47]. По своим биологическим характеристикам эмбриональные стволовые клетки близки к опухолевым клеткам. При культивировании в среде, не содержащей ростовых факторов и факторов, тормозящих дифференцировку, эмбриональные стволовые клетки развиваются случайным образом в различные клетки-производные трех зародышевых листков, образуя неорганизованные структуры — эмбриоид-ные тела. Введение клеток на данном этапе развития в организм животного приводит к образованию тератокарциномы [4].
Зародышевые стволовые клетки являются предшественниками половых клеток, по своим биологическим характеристикам относятся к промежуточным между эмбриональными и соматическими стволовыми клетками. По способности к дифферен-цировке зародышевые стволовые клетки унипотент-ны, но при этом продуцируют факторы, характерные для эмбриональных стволовых клеток [7].
Соматические стволовые клетки (син.: регионарные стволовые клетки, стволовые клетки взрослых) — это клетки, обеспечивающие регенеративный потенциал определенной ткани взрослого организма. Теоретически, в каждой ткани присутствует свой вид специфических соматических стволовых клеток, но не все из них выделены и охарактеризованы. По способности к диффе-ренцировке соматические стволовые клетки могут быть унипотентными (однонаправленными или клетками-предшественницами) или мультипотент-ными (способными развиваться в несколько типов клеток в пределах одного зародышевого листка). Кроме того, некоторые соматические стволо-
вые клетки обладают доказанной способностью к трансдифференцировке — развитию в клетки другого органа или другого зародышевого листка
[7].
В настоящее время обсуждается проблема поиска универсального источника стволовых клеток. Эмбриональные стволовые клетки по ряду показателей (скорость воспроизведения, простота культивирования и несколько направлений дифференцировки) имеют преимущество перед стволовыми клетками взрослых. Однако публикации, описывающие тумо-рогенные свойства эмбриональных стволовых клеток [23], говорят о невозможности широкого внедрения стволовых клеток этого происхождения в клиническую практику. Согласно действующей временной инструкции Минздрава о порядке исследований в области клеточных технологий и их использования в учреждениях здравоохранения (от 18.04.2002) применение эмбриональных стволовых клеток человека должно ограничиваться экспериментальными моделями. В проекте федерального закона «О применении биомедицинских технологий в медицинской практике» (статья 9, пункт 2) предлагается запретить использование клеток эмбриона и (или) плода человека. В то же время в 2010 году федеральной службой по надзору в сфере здравоохранения и социального развития было выдано первое разрешение на использование технологии лечения пациентов аутологичны-ми стволовыми клетками (медицинская технология ФС № 2010/255).
Соматические стволовые клетки могут быть выделены из любой ткани взрослого человека. Костный мозг и подкожная жировая ткань наиболее часто используются в качестве источника мезенхимальных стволовых клеток [9, 18, 22]. Доступными источниками клеток-предшественниц могут быть волосяные фолликулы [13, 38], пульпа зубов [21, 33] и женское молоко [32, 66]. Плацента и пуповинная кровь также относятся к источникам стволовых клеток взрослых [43, 53]. Необходимость проведения инвазивных процедур и дорогостоящей стимулирующей терапии, а также существующие потребности в большом объеме клеточного продукта обуславливают неудовлетворенность специалистов имеющимися источниками соматических стволовых клеток и потребность поиска новых источников.
В органах женской репродуктивной системы обнаруживаются регионарные клетки-предшественницы — в эндометрии, миометрии и эндотелии сосудов бассейна маточной артерии [19, 35, 36, 40, 63]. Концепция существования стволовых клеток в тканях женских половых органов была сформулирована задолго до выделения первых эндометриальных клеток, давших рост в культуре. Это предположение было основано на грандиозном пролиферативном потенциале тканей матки и до-
казательствах моноклональности эндометриальной железы [52, 55]. Действительно, ткань эндометрия является редким примером ткани, обладающей потенциалом к активной и многократной регенерации. В норме регенерация значительного объема ткани эндометрия происходит с высокой скоростью и эффективностью в течение всего репродуктивного периода жизни женщины. Полноценное восстановление поверхностного эпителия эндометрия происходит в течение 48 часов с начала менструации. Регенерация эндометрия осуществляется по двум направлениям: со стороны интактных участков эндометрия и вокруг устьев базальных отделов эндометриальных желез. Реэпителизация поверхности эндометрия является первым этапом восстановления ткани. Элементы стромы и эндометриальные сосуды подлежат восстановлению при наличии целостного поверхностного эпителия слизистой матки [64]. Необходимо учитывать, что ткань эндометрия имеет относительно сложную структуру, что определяет необходимость высокой организации и точности процессов пролиферации и дифференцировки.
Способность к быстрому и качественному восстановлению анатомической и функциональной полноценности тканей эндометрия обеспечивается не только за счет пула регионарных стволовых клеток, но и за счет доказанного существования костномозговых дотаций стволовых клеток в ткани матки [14, 24, 31].
Первым шагом к детальному изучению стволовых клеток эндометриального происхождения стало обнаружение исследовательской командой во главе с Chan R. W. небольшого количества эпителиальных и стромальных клеток эндометрия, обладающих клоногенными свойствами. Исследователи с помощью иммуногистохими-ческих методов локализовали предполагаемые стволовые клетки в базальном слое эндометрия на границе стромы слизистой и миометрия. Было выдвинуто предположение, что популяция этих клеток относительно безучастна к регулирующим эффектам стероидных гормонов и служит источником эпителиальных и стромальных клеток для близлежащих участков эндометрия [15, 28]. Необходимость проведения инвазивных процедур для получения ткани эндометрия притормозило изучение стволовых клеток этой локализации до 2007 года, когда Meng X. с соавт. обнаружили в клеточной фракции менструальной крови клетки со стволовыми свойствами. Эти клетки проявляли способность развиваться в остеогенном, миогенном, хондрогенном, адипогенном и других направлениях (табл. 1) [25]. По набору маркерных антигенов они были отнесены к клеткам с преобладанием свойств мезенхимальных стволовых клеток [44, 58]. В 2008 году группа Patel A. N. описа-
Таблица 1
Перечень работ по изучению мультипотентности и пластичности стволовых клеток эндометриального происхождения
Направление развития Авторы Объект исследования Метод идентификации
Клетки железистого эпителия и стромы Kato K. et al., 2007 [17] Культура клеток Определение СБ9 и СБ13 методом иммунофлюоресцентной микроскопии
Адипоциты Meng X. et al., 2007 [25] Gargett C. E. et al., 2009 [40] Li H. et al., 2010 [39] Patel A. N. et al., 2008 [47] Культура клеток Окраска масляным красным
Остеоциты Meng X. et al., 2007 [25] Patel A. N. et al., 2008 [47] Культура клеток Окраска ализариновым красным
Li H. et al., 2010 [39] Окраска ализариновым красным. Определение экспрессии Runx2 (маркер костной ткани) методом количественной ПЦР
Хондроциты Gargett C. E. et al., 2009 [40] Patel A. N. et al., 2008 [47] Wolff et al., 2007 [26] Культура клеток Окраска альциановым голубым
Li H. et al., 2010 [39] Окраска альциановым голубым. Определение а-цепи коллагена II типа методом количественной ПЦР
Эндотелиоциты Meng X. et al., 2007 [25] Культура клеток Определение СБ34, СБ62 методом непрямой иммунофлюоресцентной микроскопией
Нейроны Meng X. et al., 2007 [25] Культура клеток Определение экспрессии нестина и глиального фибриллярного кислого белка методом ИФА
Wolff E. F. et al., 2011 [26] Определение экспрессии нестина методом ИФА
Li H. et al., 2010 [39] Выявление МАР-2 и нестина иммунофлюоресцентным методом
Wolff E. F. et al., 2011 [26] Экспериментальная модель болезни Паркинсона ИФА с антимитохондриальными антителами человека, ИФА-детекция экспресии нестина. Определение концентрации дофамина и метаболитов методом жидкостной хроматографии
Borlongan C. V. et al., 2010 [44] Культура клеток Выявление МАР-2 и нестина иммунофлюоресцентным методом. Фенотипическая характеристика
Экспериментальная модель ишемического инсульта Определение МАР2, Ой4, НиШ иммуногистохимическими методами
Patel A. N. et al., 2008 [47] Культура клеток Определение нейральных маркеров (Мар2, GalC, глиального фибриллярного кислого белка) методом ИФА
Альвеолоциты Meng X. et al., 2007 [25] Культура клеток Детекция предшественника сурфактантного протеина С методом ИФА
Гепатоциты Meng X. et al., 2007 [25] Культура клеток Детекция альбумина методом ИФА
Инсулин-продуцирующие панкреатоциты Meng X. et al., 2007 [25] Культура клеток Детекция инсулина методом ИФА
Li H. et al., 2010 [39] Подтверждение синтеза инсулина, соматостатина, глюкагона, экспрессии Glut2
Экспериментальная модель сахарного диабета Определение уровня глюкозы и инсулина в сыворотке крови животных. Определение инсулин- и глюкагон-продуцирующих клеток методом иммунофлюоресцентного окрашивания биопсийного материала
Кардиомиоциты Meng X. et al., 2007 [25] Культура клеток Определение тропонина I методом ИФА. Визуализация клеточного биения
Patel A.N. et al., 2008 [47] Ikegami Y., 2010 [59] Определение тропонина I, коннексина, а-актина методом ИФА
Hida N. et al., 2008 [50] Определение тропонина I, коннексина, а-актина методом ИФА. Визуализация клеточного биения
Экспериментальная модель инфаркта миокарда Определение тропонина I, а-актина иммуногистохимическим методом в биопсийном материале
Станков Д. С. и др., 2010 [2] Флюоресцентная микроскопия: выявление меченых клеток
Миоциты Meng X. et al., 2007 [25] Toyoda M., 2007[48] Культура клеток Определение миозина и а-актина методом ИФА
Таблица 2
Сравнительная характеристика стволовых клеток различного происхождения
Показатель Эмбриональные стволовые клетки Стволовые клетки костного мозга Стволовые клетки пуповинной крови Эндометриальные стволовые клетки менструальной крови
Доступность исходного клеточного материала Низкая Высокая Умеренная Чрезвычайно высокая
Возможность использования аутологичных клеток Практически отсутствует Существует Существует, но малореальная Существует
Этические препятствия Выражены Отсутствуют Практически отсутствуют Отсутствуют
Получение линий клеток Чрезвычайно сложно Относительно просто Относительно просто Весьма просто
Пролиферативный потенциал Чрезвычайно высокий Умеренный Высокий Весьма высокий
Эффективность экспансии клеточного материала Высокая Умеренная Умеренная / высокая Умеренная / высокая
Пластичность Высочайшая Высокая Высокая Высокая
Иммуногенность Низкая Умеренная (для аутологичных клеток отсутствует) Умеренная (для аутологичных клеток отсутствует) Низкая (для аутологичных клеток отсутствует)
Коммитированность в отношении клеток ткани эндометрия Отсутствуют Отсутствуют Отсутствуют Имеется
Риск развития у реципиентов патологии генетической природы Существует Существует (для аутологичных клеток отсутствует) Существует (для аутологичных клеток отсутствует) Отсутствует
Риск онкологических осложнений трансплантации Выражен (тератома, нетератомные опухоли) Существует (лейкозы) Существует (лейкозы) Отсутствует
Риск развития у реципиентов аутоиммунных заболеваний Существует Для аутологичных клеток отсутствует Существует Для аутологичных клеток отсутствует
ла экспрессию стволовыми клетками эндометрия маркеров эбриональных стволовых клеток. Эти поверхностные белки определяют мультипотент-ные свойства стволовых клеток эндометрия и их способность к трансдифференцировке [47].
На современном этапе у стволовых клеток эндометрия выявлено наличие всех свойств, необходимых для признания их мультипотентными. Доказана их способность к образованию клеточных колоний в культуральной среде, самообновлению и самоподдержанию этих колоний. Определена важнейшая с практической позиции их способность дифференцироваться в различные производные экто- и мезодермы. Описан комплекс специфических маркеров, соответствующий стандартному набору поверхностных белков мезенхимальных стволовых клеток. Ряд характеристик клеток-предшественниц эндометрия выгодно отличает их от стволовых клеток иного происхождения (табл. 2). Источник данного вида стволовых клеток является, несомненно, легкодоступным, т. к. получение менструальной кро-
ви не сопряжено с травмирующими процедурами для донора и может осуществляться неоднократно. Технология получения стволовых клеток из менструальной крови исключает какие-либо осложнения, связанные с забором материала и не требует значительных финансовых затрат. Немаловажным аспектом для выбора оптимального источника стволовых клеток является количество искомых клеток на единицу ткани. Так, по результатам исследования, направленного на поиск оптимального источника мезенхимальных стволовых клеток, доля колониеобразующих единиц среди монону-клеаров костного мозга составляет 0,0005 %, среди клеток липоаспирата — 0,25 % и 0,000059 % в случае пуповинной крови [3]. В ткани же эндометрия до 0,22 % эпителиальных клеток и до 1,25 % стромальных клеток обладают клоногенным потенциалом [15]. Исследователями отмечена более высокая скорость пролиферации стволовых клеток эндометриального происхождения без уменьшения продолжительности жизни колонии за счет по-
Таблица 3
Работы по изучению стволовых клеток эндометриального происхождения на экспериментальных моделях различных заболеваний
Экспериментальная модель Путь введения клеток Источники
Болезнь Паркинсона Интракраниальное введение Wolff E. F. et all. 2011 [26]
Инфаркт миокарда Инъекция в ишемизированнй участок миокарда Hida N. et all. 2008 [50]
Введение в полость левого желудочка Станков Д. С.и др., 2010 [2]
Критическая ишемия конечности Регионарное внутримышечное введение Murphy M. P. et all. 2008 [10]
Токсический гепатит Инъекция в ткань печени Sato Y. et all. 2005 [34]
Сахарный диабет Инъекция под капсулу почки Li H. et all. 2010 [39]
Инсульт Интравенозное введение и инъекция в головной мозг (полосатое тело) Borlongan C. V. et all. 2010 [44]
Интравенозное и интрацеребральное введение Allickson J. G. et all. 2011 [56]
Амиотрофия Дюшена Регионарное внутримышечное введение Cui C. H. et all. 2007 [45]
вышенной теломеразной активности [25, 40, 47]. От эмбриональных стволовых клеток описываемые клетки выгодно отличаются значительно меньшим туморогенным потенциалом. Следует подчеркнуть, что применение эндометриальных стволовых клеток не противоречит существующим этическим и законодательным нормам. Другой положительной стороной использования взрослых стволовых клеток является возможность аутотрансплантации клеточных продуктов на их основе, что полностью решает иммунологические вопросы, которые всегда сопровождают терапию стволовыми клетками. Кроме того, существуют данные о способности ме-зенхимальных стволовых клеток, к которым относятся и эндометриальные стволовые клетки, оказывать антипролиферативное, противовоспалительное и иммуномодулирующее действие [30, 41, 62].
Важным свойством эндометриальных стволовых клеток является их пластичность. Доказана их способность развиваться в хондроциты, ади-поциты, остеоциты, миоциты и кардиомиоциты, гепатоциты нейроны и даже в Р-клетки поджелудочной железы in vitro и in vivo (табл. 1). [54] Для практического использования стволовых клу-ток не важно, подвергаются ли клетки истиной трансдифференцировке под действием факторов микроокружения, или это «превращение» происходит из-за неоднородности культуры стволовых клеток, или слияния стволовой и зрелой клеток.
Существует ряд работ с использованием стволовых клеток эндометрия в эксперименте и клинической практике. В исследованиях на животных, посвященных безопасности использования данного вида мезенхимальных стволовых клеток, осложнений и побочных действий выявлено не было. Низкая им-муногенность стволовых клеток эндометриального происхождения объясняется несовершенством их иммунной ориентации или способностью к синтезу иммуносупрессирующих субстанций [44]. Авторы подчеркивают генетическую стабильность клеток,
полученных из эндометрия, при использовании их в качестве трансплантата [10, 27, 56].
Эффекты эндометриальных стволовых клеток были изучены на экспериментальных моделях следующих патологических состояний: ишемического повреждения миокарда, инсульта, критической ишемии конечностей, болезни Паркинсона, амиотрофии Дюшена, сахарного диабета, токсического гепатита (табл. 3). Во всех работах отмечается привлечение трансплантированных клеток в функционирование поврежденного органа, развитие более быстрой и полноценной регенерации тканей и менее выраженных патологических изменений органов в исходе. Описан ряд дополнительных патогенетических механизмов действия стволовых клеток эндо-метриального происхождения: мобилизация резервов эндогенных стволовых клеток, активация ангиогенеза и повышение продукции факторов роста, противовоспалительных цитокинов, ма-триксных металлопротеиназ [10, 27].
Данные, полученные в ходе экспериментальных исследований, позволяют использовать стволовые клетки эндометриального происхождения в клинической практике. Эндометриальные стволовые клетки применялись в комплексной терапии рассеянного склероза. Четырем пациентам интра-текально дробно вводили 16-30 млн клеток, один из пациентов дополнительно получал интраве-нозные инфузии стволовых клеток. Осложнений и побочных эффектов данной терапии выявлено не было. Авторы сообщили о клинической стабилизации патологического процесса на основании функционального и рентгенологического обследований [27]. Время последующего наблюдения за пациентами составило год, и делать выводы об эффективности лечения столь длительно протекающего и медленно прогрессирующего заболевания как рассеянный склероз на основании данного исследования рано.
В целом, стволовые клетки эндометриального происхождения имеют широкие возможности для использования с целью изучения свойств стволовых клеток, поиска новых факторов, определяющих дифференцировку клеток-предшественниц, применения генно-инженерных технологий для реализации требуемых клеточных свойств.
На данный момент нет достоверных доказательств участия регионарных стволовых клеток в патогенезе гинекологических заболеваний [29]. Изменения активности регионарных клеток-предшественниц при различных физиологических и патологических состояниях женских половых органов не изучалось. Несмотря на то, что в смежных специальностях терапевтический потенциал клеточной терапии уже используется, в гинекологии стволовым клеткам только предстоит занять свою нишу.
Высокий уровень прогресса биомедицинской науки не всегда находит отражение в клинической практике. Но в отношении стволовых клеток это положение не оправдалось. Лабораторные, экспериментальные и в последующем клинические исследования, критические обзоры достижений биологов и специалистов смежных специальностей и, конечно, создание нормативной документации по регулированию применения клеточных продуктов позволят полностью реализовать терапевтический потенциал стволовых клеток.
Работа выполнена при поддержке гранта Министерства образования и науки Российской Федерации № 16.512.11.2190.
Литература
1. Биохимические и морфологические изменения в печени больных хроническим гепатитом после трансплантации аутологичных стволовых клеток (1-ая фаза клинических исследований) / Киясов А. П. [и др.] // Стволовые клетки: законодательство, исследования и инновации. Международные перспективы сотрудничества: тез. докл. — М., 2007.
2. Влияние эндометриальных клеток на хроническое ишеми-ческое повреждение миокарда / Станков Д. С. [и др.] // Вестник новых медицинских технологий. — 2010 — Т. XVII, № 1 — С.47-50.
3. Волчков С.Е., Дюмина О. В., Волкова Л. Т. Определение оптимального источника ММСК для создания банка клеток // Клеточная трансплантология и тканевая инженерия. — 2010.—T.V, № 3. — С. 22. — (Материалы III международного симпозиума «Актуальные вопросы клеточны технологий»).
4. Гривенников И. А. Эмбриональные стволовые клетки и проблема направленной дифференцировки // Успехи биологической химии. — 2008. — Т. 48. — С. 181-220.
5. Использование аутологичных стволовых клеток для профилактики гнойно-воспалительных осложнений при оперативных вмешательствах с высокой хирургической агрессией у травматолого-ортопедических больных / Миронов С. П. [и
др.] // Вестник травматологии и ортопедии им. Н. Н. Приорова. — 2011. — № 2. — С. 20-26.
6. Коноплянников А.Г., Лепехина Л. А., Кальсина С. Ш. Разработка методов применения аутологичных мезенхимальных стволовых клеток (МСК), получаемых из них кардиомиобластов, а также кондиционной среды из-под МСК при терапии различных заболеваний // Стволовые клетки: законодательство, исследования и инновации. Международные перспективы сотрудничества: тез. докл. — М., 2007.
7. ПоповБ.В. Введение в клеточную биологию стволовых клеток: учебно-методическое пособие. — СПб.: СпецЛит, 2010. — 319 с.
8. РумянцевА.Г., МасчанА.А. Трансплантация гемопоэтических стволовых клеток у детей. — М.: МИА, 2003. — 910 с.
9. Allogeneic bone marrow vs. peripheral blood stem cell transplantation: a long-term retrospective single-center analysis in 329 patients / Auberger J. [et al.] // Eur. J. Haematol. — 2011. — Vol. 87, N 6. — P. 531-538.
10. Allogeneic endometrial regenerative cells: An "Off the shelf solution" for critical limb ischemia / Murphy M. P. [et al.] // J. Transla-tional Medicine. — 2008. — Vol. 6. — P. 45.
11. Aptamer-based isolation and subsequent imaging of mes-enchymal stem cells in ischemic myocard by magnetic resonance imaging / Schafer R. [et al.] // Rofo. — 2007. — Vol. 179, N10. — P. 1009-1015.
12. Autologous bone-marrow mononuclear cell implantation for patients with Rutherford grade II-III thromboangiitis obliterans / Dur-du S. // J. Vase. Surg. — 2006. — Vol. 44. — P. 732-739.
13. Bajpai V.K.,MistriotisP., Andreadis S. T. Clonal multipotency and effect of long-term in vitro expansion on differentiation potential of human hair follicle derived mesenchymal stem cells // Stem Cell Res. — 2012. — Vol. 8, N 1. — P. 74-84.
14. Bone marrow-derived cells from male donors can compose endometrial glands in female transplant recipients/Ikoma T. [et al.] // Am. J. Obstet. Gynecol. — 2009. — Vol.201, № 6. — P.608.
15. ChanR. W., SchwabK.E., Gargett C. E. Clonogenicity of human endometrial epithelial and stromal cells // Biol Reprod. — 2004. — Vol. 70. — P. 1738-1750.
16. Characterization and clinical application of human CD34+ stem/progenitor cell populations mobilized into the blood by granulocyte colony-stimulating factor / Gordon M. Y. [et al.] // Stem Cells. — 2006. — Vol. 24, N 7. — P. 1822-1830.
17. Characterization of side-population cells in human normal endometrium / Kato K. [et al.] // Human Reproduction. — 2007. — Vol. 22, № 5. — P. 1214-1223.
18. Clinical implementation of a procedure to prepare bone marrow cells from cadaveric vertebral bodies / Donnenberg A. D. [et al.] // Regen Med. — 2011. — Vol. 6, N 6. — P. 701-706.
19. Cyclic variability of stromal cell-derived factor-1 and endothelial progenitor cells during the menstrual cycle / Elsheikh E. [et al.] // Int. J. Mol. Med. — 2011. — Vol. 27, N 2. — P. 221-226.
20. Demonstration of multipotent stem cells in the adult human endometrium by in vitro chondrogenesis / Wolff E. F. [et al.] // Re-prod. Sci. — 2007. — Vol. 14, N 6. — P. 524-533.
21. Dental pulp stem cells: osteogenic differentiation and gene expression / Mori G. [et al.] // Ann. N. Y. Acad. Sci. — 2011. — Vol. 1237, N 1. — P. 47-52.
22. Differentiation potential of human mesenchymal stem cells derived from adipose tissue and bone marrow to sinus node-like cells / Yang J. [et al.] // Mol. Med. Report. — 2012. — Vol. 5, N 1. — P. 108-113.
23. Donor-derived brain tumor following neural stem cell transplantation in an Ataxia Telangiectasia patient / Amariglio N. [et al.] // PLoS Med. — 2009. — Vol.6, N 2. — e1000029 URL http://www.plosmedicine.org/article/info:doi/10.1371/journal. pmed.1000029 (дата обращения: 12.01.12)
24. Endometrial endothelial cells are derived from donor stem cells in a bone marrow transplant recipient / Mints M. [et al.] // Human Reproduction. — 2008. — Vol.23, N.1. — P. 139-143.
25. Endometrial regenerative cells: a novel stem cell population / Meng X. [et al.] // J. Transl. Med. — 2007.—Vol. 5. — P. 57.
26. Endometrial stem cell transplantation restores dopamine production in a Parkinson's disease model / Wolff E. F. [et al.] // J. Cell. Mol. Med. — 2011. — Vol. 15. — P. 747-755.
27. Feasibility investigation of allogeneic endometrial regenerative cells. Research / Zhong Z. [et al.] // J. Translational Medicine. — 2009. — Vol. 7. — P.15.
28. GargettC. E. Stem cells in gynaecology // Aust. N. Z. J. Obstet. Gynaecol. — 2004. — Vol. 44, N 5. — P. 380-386.
29. Gargett C. E., MasudaH. Adult stem cells in the endometrium // Molecular Human Reproduction — 2010. — Vol.16, № 16. — P. 818-834.
30. HLA expression and immunologic properties of differentiated and undifferentiated mesenchymal stem cells/Le Blanc K. [et al.] // Exp. Haematol. — 2003. — Vol. 31. — P. 890-896.
31. HonglingD. U., HugS., TaylorH. S. Contribution of bone marrow-derived stem cells to endometrium and endometriosis // Stem. Cells. — 2007. — Vol. 25. — P. 2082-2086.
32. Human breast milk is a rich source of multipotent mesenchymal stem cells / Patki S. [et al.] // Hum. Cell. — 2010. — Vol. 2. — P. 35-40.
33. Human dental pulp stem cells demonstrate better neural and epithelial stem cell properties than bone marrow-derived mes-enchymal stem cells / Karaoz E. [et al.] // Histochem Cell Biol. — 2011. — Vol. 136, N 4. — P. 455-473.
34. Human mesenchymal stem cells xenografted directly to rat liver are differentiated into human hepatocytes without fusion / Sato Y. [et al.] // Blood. — 2005. — Vol. 106, N 2. — P. 756-763.
35. Human uterine stem/progenitor cells: their possible role in uterine physiology and pathology / Maruyama T. [et al.] // Reproduction. — 2010. — Vol. 140, N 1. — P. 11-22.
36. Hypoxia: The driving force of uterine myometrial stem cells differentiation into leiomyoma cells / Zhou S. [et al.] // Med. Hypotheses. — 2011. — Vol. 77, N 6. — P. 985-986.
37. Improved liver function in patients with liver cirrhosis after autologous bone marrow cell infusion therapy / Terai S. [et al.] // Stem Cells. — 2006. — Vol. 24, N 10. — P. 2292-2298.
38. Induced pluripotent stem cells from hair follicles as a cellular model for neurodevelopmental disorders / Petit I. [et al.] // Stem Cell Res. — 2012. — Vol. 8, N 1. — P. 134-140.
39. Induction of insulin-producing cells derived from endometrial mesenchymal stem-like cells / Li H. [et al.] // J. Pharmacol. Exp. Ther. — 2010. — Vol. 335, N 3. — P. 817-829.
40. Isolation and culture of epithelial progenitors and mesenchymal stem cells from human endometrium / Gargett C. E. [et al.] // Biol. Reprod. — 2009. — Vol. 80, N 6. — P. 1136-1145.
41. Le BlancK. Mesenchymal stromal cells: tissue repair and immune modulation // Cytotherapy. — 2006. — Vol. 8. — P. 559-561.
42. Limbal stem-cell therapy and long-term corneal regeneration / Rama P. [et all.] // N. Engl. J. Med. — 2010. — Vol. 363. — P. 147-155.
43. McKennaD., Sheth J. Umbilical cord blood: current status and promise for the future // Indian J. Med. Res. — 2011. — Vol. 134, N 3. — P. 261-269.
44. Menstrual blood cells display stem cell-like phenotypic markers and exert neuroprotection following transplantation in experimental stroke / Borlongan C. V. [et al.] // Stem Cells Dev. — 2010. — Vol. 19. — P. 439-451.
45. Menstrual blood-derived cells confer human dystrophin expression in the murine model of Duchenne muscular dystrophy via cell fusion and myogenic transdifferentiation / Cui C. H. [et al.] // Mol. Biol. Cell. — 2007. — Vol. 18. — P. 1586-1594.
46. Mesenchymal stem cells accelerate bone allograft incorporation in the presence of diabetes mellitus / Breitbart E. A. [et al.] // J. Orthop. Res. — 2010. — Vol. 28, N 7. — P. 942-949.
47. Multipotent menstrual blood stromal stem cells, isolation characterization and differentiation / Patel A. N. [et al.] // Cell Transplant. — 2008. — Vol. 17. — P. 303-311.
48. Myogenic transdifferentiation of menstrual blood-derived cells / Toyoda M. [et al.] // Acta Myol. — 2007. — Vol. 26, N 3. — P. 176-178.
49. Nagori C.B., PanchalS. Y., PatelH. Endometrial regeneration using autologous adult stem cells followed by conception by i« vitro fertilization in a patient of severe Asherman's syndrome // J. Hum. Reprod. Sci. — 2011. — Vol. 4, N 1. — P. 43-48.
50. Novel cardiac precursor-like cells from human menstrual blood-derived mesenchymal cells / Hida N. [et all.] // Stem Cells. — 2008. — Vol. 26. — P. 1695-1704.
51. Osteogenesis of human mesenchymal stem cells on micro-patterned surfaces / Kaivosoja E. [et al.] // J. Biomater. Appl. — 2011. — Vol. 15.
52. PadykulaH.A. Regeneration in the primate uterus: the role of stem cells // Ann. N. Y. Acad. Sci. — 1991. — Vol. 622. — P. 47-56.
53. Placenta-derived MSCs are partially immunogenic and less immunomodulatory than bone marrow-derived MSCs / Fazekasova H. [et al.] // J. Tissue Eng. Regen. Med. — 2011. — Vol. 9. — P. 684-694.
54. Plasticity of human menstrual blood stem cells derived from the endometrium / Jian Lin [et al.] // J. Zhejiang University (Biomedicine and Biotechnology). — 2011. — Vol. 12, N 5. — P. 372-380.
55. Prianishnikov V.A. On the concept of stem cell and a model of functionalmorphological structure of the endometri-um // Contraception. — 1978. — Vol. 18. — P. 213-223.
56. Recent studies assessing the proliferative capability of a novel adult stem cell identified in menstrual blood / Allickson J. G. [et al.] // Open Stem Cell J. — 2011. — Vol. 3. — P. 4-10.
57. Repair of bone defect using bone marrow cells and demin-eralized bone matrix supplemented with polymeric materials / Kurkalli B. G. [et al.] // Curr. Stem Cell Res. Ther. — 2010. — Vol. 5, N 1. — P. 49-56.
58. SchwabK.E., ChanR. W, GargettC.E. Putative stem cell activity of human endometrial epithelial and stromal cells during the menstrual cycle // Fertil Steril. — 2005.— Vol. 84. — Р. 1124-1130.
59. Serum-independent cardiomyogenic transdifferentiation in human endometrium-derived mesenchymal cells / Ikegami Y. [et al.] // Artif. Organs. — 2010. — Vol. 34, N 4. — P. 280-288.
60. Skin engineering for burns treatment / Lataillade J. J. [et al.] // Bull. Acad. Natl. Med. — 2010. — Vol. 194, N 7. — P. 1339-1351.
61. Stem cells and burns: review and therapeutic implications / Butler K. L. [et al.] // J. Burn. Care Res. — 2010. — Vol. 31, N 6. — P. 874-881.
62. T cells responses to allogenic human mesenchymal stem cells: immunogenicity, tolerance, and suppression / Klyushnenkova E. [et al.] // J. Biomed. Sci. — 2005. — Vol. 12. — P. 24-57.
63. Teixeira J., RuedaB.R., Pru J.K. Uterine stem cells / Harvard Stem Cell Institute. — Cambridge, 2008.
64. The endometrium / Alpin J. D. [et al.]. — N. Y.: Informa, 2008.
65. Therapeutic angiogenesis for patients with limb ischaemia by au-tologous transplantation of bone-marrow cells: a pilot study and a randomised controlled trial / Tateishi-Yuyama E. [et al.] // Lancet. — 2002. — Vol. 360. — P. 427-435.
■ Адреса авторов для переписки-
Айламазян Эдуард Карпович — директор, академик РАМН, з. д. н., профессор. ФГБУ «НИИАГ им. Д. О. Отта» СЗО РАМН. 199034, Россия, Санкт-Петербург, Менделеевская линия, д. 3. E-mail: [email protected].
Гзгзян Александр Мкртичевич — д. м. н., руководитель отделения вспомогательных репродуктивных технологий. НИИ акушерства и гинекологии им. Д. О. Отта СЗО РАМН. 199034, Россия, Санкт-Петербург, Менделеевская линия, д. 3. E-mail: [email protected].
Джемлиханова Ляиля Харрясовна — к. м. н., доцент. Санкт-Петербургский государственный университет, Медицинский факультет, Кафедра акушерства, гинекологии и репродуктологии. 199034, Россия, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7/9. E-mail: [email protected].
Усольцева Елена Олеговна — ординатор. Санкт-Петербургский государственный университет, Медицинский факультет, Кафедра акушерства, гинекологии и репродуктологии. 199034, Россия, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7/9. E-mail: [email protected].
Ниаури Дарико Александровна — д. м. н., профессор, заведующая. Санкт-Петербургский государственный университет, Медицинский факультет, Кафедра акушерства, гинекологии и репродуктологии. 199034, Россия, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7/9. E-mail: [email protected].
66. Unravelling the mystery of stem/progenitor cells in human breast milk / Fan Y. [et al.] // PLoS One. — 2010. — Vol. 5, N 12 URL: http: //www.plosone.org/article/info: doi %2F10.1371 %2Fjour-nal.pone.0014421 (дата обращения 12.01.12).
Статья представлена М. А. Тарасовой, ФГБУ «НИИАГ им. Д. О. Отта» СЗО РАМН, Санкт-Петербург
CLINICAL POSSIBILITIES OF THE ENDOMETRIAL STEM CELLS APPLICATION
Aylamazyan E. K., Gzgzyan A. M., Dzhemlikhanova L. Kh., Usoltceva E. O., Niauri D. A.
■ Summary: The study of the stem cell's properties is a priority direction ofthe modern science. It promotes the introduction of stem cells technology in a clinical practice. The stem cells technologies have already been used successfully in a number of hematologic diseases, chronic degenerative diseases and others. There they have shown more potential. This review takes up the basics of the stem cells biology. It also includes the available experimental and clinical datas of endometrial stem cell application. In the end of the paper the prospects of implementation of the stem cells technologies in the gynecology practice are discussed.
■ Key words: stem cells; stem cells technologies; endometrium; regeneration.
Aylamazyan EdvardKarpovich — the chief, academician, professor. D. O. Ott Research Institute of Obstetrics and Gynecology, RAMS. 199034 Russia, St. Petersburg, Mendeleyevskaya Line, 3. E-mail: [email protected].
Gzgzyan Alexander Mkrtichevich — MD, PhD, the head of the assisted reproductive technology department.
D.O. Ott Research Institute of Obstetrics and Gynecology, RAMS. 199034 Russia, St. Petersburg, Mendeleyevskay Line, 3. E-mail: [email protected].
Dzhemlikhanova Lyailya Kh. — MD, PhD, curriculum director, associate professor Department of Obstetrics, Gynecology and Reproductology. Faculty of Medicine. St. Petersburg State University. 199034, Russia, St. Petersburg, Universitetskay nab., 7/9. E-mail: [email protected].
Usoltceva Elena O. — MD.
Department of Obstetrics, Gynecology and Reproductology. Faculty of Medicine. St. Petersburg State University. 199034, Russia, St. Petersburg, Universitetskay nab., 7/9. E-mail: [email protected].
Niauri Dariko A. — MD, PhD professor, the head Department of Obstetrics, Gynecology and Reproductology. Faculty of Medicine. St. Petersburg State University.
199034, Russia, St. Petersburg, Universitetskay nab., 7/9. E-mail: [email protected].
