CC BY
41
■ мм
ш
Новости клеточных технологий. Клеточная трансплантология
ЛИТЕРАТУРА:
1. Амелина Е.Л., Чучалин А.Г. Муковисцидоз: современный подход к диагностике и лечению. Рус. мед. журнал 1997; 5; 17: 7.
2. Ferrari S. et al. Barriers to and new approaches for gene therapy and gene delivery in cystic fibrosis. Adv Drug Deliv Rev 2002; 54; 11: 1373-93.
3. Wang G. et al. Development of retroviral vectors for gene transfer to airway epithelia. Curr Opin Mol Ther 2000; 2; 5: 497-06.
4. Griesenbach U. et al. Advances in cystic fibrosis gene therapy. Curr Opin Pulm Med 2004; 10; 6: 542-46.
5. Pereira R.F. et al. Cultured adherent cells from marrow can serve as long-lasting precursor cells for bone, cartilage, and lung in irradiated mice. PNAS 1995; 92; 11: 4857-61.
6. Spees J.L. et al. Differentiation, cell fusion, and nuclear fusion during ex vivo repair of epithelium by human adult stem cells from bone marrow stroma. PNAS 2003; 100; 5: 2397-402.
8.
9.
7. Ortiz L.A. Mesenchymal stem cell engraftment in lung is enhanced in response to bleomycin exposure and ameliorates its fibrotic effects. PNAS 2003; 100; 14: 8407-11.
Kotton D.N. et al. Bone marrow-derived cells as progenitors of lung alveolar epithelium. Development 2001; 128: 5181-8. Zhang X.Y. et al. Lentiviral vectors for sustained transgene expression in human bone marrow-derived stromal cells. Mol Ther 2002; 5; (5 Pt 1): 555-65.
10. Sekiya I. et al. Expansion of human adult stem cells from bone marrow stroma: conditions that maximize the yields of early progenitors and evaluate their quality. Stem Cells 2002; 20; 6: 53041.
11. Colter D.C. et al. Rapid expansion of recycling stem cells in cultures of plastic-adherent cells from human bone marrow. PNAS 2000; 97; 7: 3213-8.
Подготовил А.В. Берсенев; по материалам PNAS 2005; 102; 1: 186-191.
17
Отечественный опыт изучения эффективности метода «клеточной кардиомиопластики» в эксперименте
Возможности клеточной кардиомиопластики широко обсуждаются на страницах научной прессы. Исследователи решают ряд научных и клинических проблем, связанных с созданием подобных технологий. Ключевыми из них являются: определение фенотипа клеток, наиболее перспективных для лечения инфаркта миокарда; обоснование рациональных путей их введения и установление сроков развития инфаркта, на которых показана трансплантация. Предлагается использовать различные клетки для лечения заболеваний сердца: стромальные клетки костного мозга, скелетные миобласты, гемопоэтические стволовые клетки [5, 9]. Более прогрессивным считается использование определенных фракций малодифференцированных клеток, например 00133+ [7, 8]. Возможными путями доставки являются: интрамиокардиальное введение (в основном, как дополнение при операциях на открытом сердце, например, при выполнении аорто-коронарного шунтирования); интракоронар-ное введение, обсуждаются различные варианты системного введения (теоретическая предпосылка: клетки сами «найдут» поврежденный миокард и «осядут» там) [3]; наконец, мобилизация клеток-предшественников из тканевых ниш (в частности, из костного мозга) введением цито-кинов [4]. Следует отметить, что в нашей стране прослеживается тенденция использования клеточных технологий в клинике, прежде, чем они будут экспериментально фундаментально обоснованы. Над созданием технологии «клеточной кардиомиопластики» в РФ работают несколько лабораторий крупных научно-клинических учреждений, среди них: Российская Военно-медицинская академия (СПб); НИИ ТиИО (Москва), НЦССХ им. Бакулева (Москва), ГМУ им. Павлова, Институт Цитологии РАН, ЦНИИРРИ, ГМПБ 2 (СПб), НИИ кардиологии Томского НЦ СО РАМН. Нельзя не отметить недостаток количества и общий низкий уровень публикуемых в России экспериментальных работ по данной теме. Доказательная база в них строится, в основном, на методах исследования гемодинамики. В то же время, такие важнейшие аспекты как полная фенотипическая характеристика трансплантационного материала, состояние сердечной мышцы, судьба клеток после трансплантации, морфогенез инфаркта миокарда после пересадок клеток часто остаются за рамками исследований. Вот почему публика-
ции фундаментальных работ на эту тему являются новостью, ожидаемой отечественными специалистами. Некоторые коммерческие лаборатории, планирующие развивать «клеточный бизнес», также работают в этом направлении. Так, в 12-ом номере журнала «Цитология» за 2004 год опубликованы результаты исследования, выполненного при участии сотрудников такой лаборатории - «Терапия экспериментального инфаркта миокарда у крыс с помощью трансплантации сингенных мезенхимальных стволовых клеток» [2]. Исследователи культивировали стромальные клетки костного мозга крысы, проводили их иммунофенотипи-рование, индуцировали дифференцировку в различных направлениях (хондрогенное, остеогенное, адипоцитарное, кардиомиоцитарное). Клетки, индуцированные к кардиоми-оцитарной дифференцировке, использовали для внутривенного введения крысам с экспериментальным инфарктом миокарда. Результаты лечебных манипуляций оценивали электрокардиографически, гистологическими и гистомор-фометрическими методами. Всего авторы применили 9 методов исследования, в том числе - иммунофенотипиро-вание клеток полученной культуры, индукцию направленной дифференцировки, ОТ-ПЦР и др. Приходится констатировать недостаточную теоретическую общебиологическую и медицинскую подготовку коллектива авторов. Так, в статье используются как взаимозаменяемые термины «мезен-химные клетки» и «мезенхимальные стволовые клетки» (МСК); авторы не осведомлены об основах анатомии млекопитающих («сердце извлекали из грудной полости»). Кроме таких «неточностей», в теоретический базис статьи заложены суждения о том, что ген фибронектина является маркером «недифференцированных МСК» (разве существуют «дифференцированные» стволовые клетки?). Для детекции хондрогенной дифференцировки авторы предлагают использовать ген коллагена I типа, несмотря на то, что этот белок вырабатывают большинство механоцитов (от фиб-робластов до остеобластов), в то время, как для хондробла-стов характерен синтез почти исключительно коллагена II типа (95%) [1]. Как несомненный успех следует признать то, что авторам удалось получить относительно гомогенную (93,4%) культуру клеток стромы костного мозга крысы по двум изучаемым антигенам - 0090+0045-, однако оста-
Клеточная трансплантология и тканевая инженерия № 1, 2005
■ Mil
ш
Новости клеточных технологий. Клеточная трансплантология
18
лась без обсуждения причина такого выбора маркеров. Насколько правомочно лишь по экспрессии 0090+ декларировать что полученные клетки являются МСК? Тем более, что экспрессия этого антигена признаётся большинством исследователей на гемопоэтических предшественниках [6]. Несмотря на мощный арсенал примененных современных методов исследования, были сделаны достаточно скромные выводы о том, что системное введение клеток культуры способствует более раннему формированию рубца, некоторому увеличению доли эластических волокон в нем (данный вывод, к сожалению, не базируется на результатах собственных исследований), улучшению васкуляризации зоны бывшего инфаркта. К сожалению, остались без тщательного обсуждения возможные механизмы воздействия пересаженных клеток на поврежденный миокард. От себя добавим, что в настоящее время большинство исследователей склоняется к регулирующей функции пересаженных клеток и стимуляции ими ангиоге-неза в зоне повреждения. Вопрос о значении васкуляриза-ции зоны ишемии, на наш взгляд, требует особого рассмотрения. Сложился стереотип: чем больше в зоне рубца
сосудов, тем лучше прогноз для пациента. Однако, рубец с малым количеством сосудов или с большим все равно останется рубцом - афункциональной тканью сердца. Морфогенез инфаркта миокарда сложен. После наступления гибели части кардиомиоцитов в данном локусе закономерно развивается асептическое воспаление. На месте некроза формируется «грануляционная ткань» - провизорная структура весьма богатая сосудами. Дальнейшая их редукция связана с апоптозом эндотелиоцитов по мере формирования и созревания рубца. Пусковые механизмы этого процесса пока не выяснены. Исходя из этого, если уж и стремиться сохранить повышенную васкуляризацию зоны инфаркта, то не путем вживления клеток-предшественников, в т.ч. эндотелиоцитов, а путем блокировки апоптоза. На данный механизм, как один из возможных в действии клеточного трансплантата, указывают и авторы статьи, однако без должного анализа. Исходя из качества представленных исследований, приходится констатировать, что проделанная работа не всегда направлена на поиск истины, часто имеет место наукообразная реклама коммерческих клеточных технологий.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Дедух Н.В., Панков Е.Я. Скелетные ткани. В кн.: Руководство по гистологии. Т.1. СПб.: СпецЛит; 2001. С. 284-336.
2. Кругляков П.В., Соколова И.Б., Аминева Х.К. и др. Терапия экспериментального инфаркта миокарда у крыс с помощью трансплантации сингенных мезенхимальных стволовых клеток. Цитология 2004; 46; 12: 1043-54.
3. Barbash I.M. et al. Systemic delivery of bone marrow-derived mesenchymal stem cells to the infarcted myocardium: feasibility, cell migration, and body distribution. Circulation. 2003; 108; 7: 863-8.
4. Horwitz M.E. et al. Granulocyte colony-stimulating factor mobilized peripheral blood stem cells enter into G1 of the cell cycle and express higher levels of amphotropic retrovirus receptor mRNA. Exp Hematol 1999; 27; 7: 1160-7.
5. Orlic D. et al. Transplanted adult bone marrow cells repair myocardial
infarcts in mice. Ann NY Acad Sci 2000; 938: 221-9.
6. СD Markers. http://www.pathologyoutlines.com/ cdmarkers.html#cd90
7. Берсенев А.В. Клеточная кардиомиопластика аутологичными CD133+ клетками, мобилизированными в периферический кровоток.
http://celltranspl.ru/journal/news/ ?MESSAGES[1]=SH0W_NEWS&NEWS_ID=702.
8. Берсенев А.В. Биология AC133+ клеток - новые данные. http://celltranspl.ru/journal/news/ ?MESSAGES[1]=SHOW_NEWS&NEWS_ID=646.
9. Потапов И.В. К вопросу о сравнительной эффективности метода интрамиокардиальной клеточной трансплантации. http://celltranspl.ru/journal/news/ ?MESSAGES[1]=SHOW_NEWS&NEWS_ID=593.
Подготовил Р.В. Деев; по материалам Цитология 2004; 46; 12: 1043-54.
Тканевая инженерия пороков развития ушной раковины
Возможность использования аутогенного клеточного материала для регенерации пораженного органа является «красивой идеей» современной пластической, реконструктивной и косметической хирургии врожденных пороков развития. Поскольку ткани пораженного органа часто бывают подвержены дисморфогенезу и дисплазии, то можно предположить, что клетки этих тканей также могут отличаться от нормальных и иметь в себе отрицательные признаки, такие, как нарушения синтеза белков внеклеточного матрик-са и адгезии, или те или иные нарушения, приводящие к развитию клинических признаков заболевания. Так, например, микротия - врожденный порок развития ушных раковин - возникает вследствие воздействия тератогенных факторов во время закладки 1-й и 2-й пар жаберных дуг. В связи с тем, что данный порок развития представляет собой выраженный косметический дефект и коррекция требует дополнительного пластического материала, то возникает вопрос о его источнике. В настоящее время в клинической практике, для этой цели широко применяются местные ткани и реберный хрящ [1-3]. Технологии ткане-
вой инженерии могли бы обеспечить достаточное количество пластического материала, не прибегая к расширению оперативного вмешательства. Однако возникает вопрос, можно ли использовать в качестве источников клеток те ткани, которые подверглись дисплазии и тератогенезу? Исследовательская группа Уасапй С. попыталась найти ответ на этот вопрос. От 6-ти здоровых детей, оперированных по поводу лопоухости, и от 6-ти детей с микротией были получены образцы хрящевой ткани ушных раковин. Клетки хряща были выделены и культивированы по стандартным протоколам [4-6]. После первого же пассажа отмечено, что в культуре, полученной от детей с микротией, наблюдается большее количество фибробластоподобных клеток. Затем хондроциты были заключены в гель из оксида полиэтилена и оксида полипропилена в соотношении 70:30 и помещены под кожу 4-х-недельных бестимусных мышей на срок до 8 недель в концентрации 30-40 млн/мл. После выведения животных из эксперимента, полученные образцы были исследованы с помощью гистологических методов. Через 8 недель хондроциты, выделенные от обеих групп
Клеточная трансплантология и тканевая инженерия № 1, 2005
