Виды стволовых клеток
- По способности быть предшественниками других клеток
- По способу получения
- Тотипотентные (стадия морулы) – 2-4 сутки развития. Могут превращаться в любые клетки.
- Плюрипотентные (стадия бластоцисты) 5-7 сутки развития. Могут превращаться в любые клетки зародыша, но не оболочки.
- Мульти- или унипотентные клетки – 5-12 недели внутриутробного развития. Могут превращаться в один или несколько видов клеток.
- Эмбриональные.
- Взрослые (постнатальные, региональные).
Наиболее изученные и востребованные – это гемопоэтические стволовые клетки (дают начало клеткам крови и иммунной системы) и мезенхимальные стволовые клетки (дают начало костной, хрящевой, жировой ткани, сердца, печени и т.д.).
Способы получения гемопоэтических стволовых клеток (ГСК)
- Костный мозг, полученный у донора путем аспирации из гребня подвздошной кости или грудины (1-1,5 литра).
- Мобилизованные ГСК из периферической крови, полученные методом лейкофереза после назначения донору гранулоцитарных колонийстимулирующих факторов роста.
- Пуповинно-плацентарная кровь, полученная из вены пупочного канатика в момент рождения ребенка.
Применение ГСК в медицине
Что касается пуповинной крови, с момента первого использования в 1988 году, было проведено более 35 000 неродственных трансплантаций пуповинной крови. Всего более 85 нозологий.
2 основных направления использования
- Применение после химиотерапии.
- Применение у иммунокомпетентных пациентов (в регенеративной медицине).
- Восстановление гемопоэза и иммунопоэза у больных с онкологическим заболеванием после токсичной высокодозной химио- и лучевой терапии, а также задействование эффекторных иммунных механизмов «трансплантат против опухоли».
- Коррекция врожденной или приобретенной тяжелой патологии системы (лейкоз) кроветворения, путем ее полной замены на донорскую (чаще), или аутогенную (реже, например, при апластической анемии).
- «Перезагрузка» иммунной системы для лечения заболеваний с аутоиммунным компонентом в патогенезе.
Важно понимать, что ГСК не обладают противоопухолевым эффектом, а лишь восстанавливают гемопоэз после химиотерапии. Исключение составляет лейкоз, когда происходит замена донорскими ГСК.
Запускает механизмы регенерации. Направление появилось около 15 лет назад и используется активнее всего используется в неврологии (ДЦП, травмы гол. мозга и пр.).
Сравнение методов получения ГСК
- При получении ГСК из кости или периферической крови возможно развитие ряда осложнений, связанных с самой процедурой. Это раневая инфекция, кровопотеря, осложнения анестезии и колонийстимулирующих факторов роста, трормбозы, гипотензия, нарушения водно-электролитного баланса. При заборе пуповинной крови рисков не существует ни для матери, ни для новорожденного.
- Минимальные требования к соответствию HLA при неродственных трансплантациях составляет 5 из 6 для костного мозга и периферической крови и 4 из 6 для пуповинной.
- Самая высокая скорость приживления у периферической крови, самая низкая у пуповинной.
- Доза CD34 клеток (самых молодых) всегда достаточна в костном мозге и периферической крови, в пуповинной крови ограничено объемом образца.
- Время подбора неродственного донора по костному мозгу и периферической крови 3-6 месяцев, по пуповинной крови около 1 месяца.
- Риск осложнений или реакции трансплантата против хозяина максимальный у периферической крови и минимальный у пуповинной крови.
- Возможность повторной трансплантации периферической крови и костного мозга потенциально возможно в зависимости от состояния донора. Пуповинной крови невозможно, но можно быстро найти похожий донорский образец.
- Минимальная доза клеток для трансплантации в среднем – это 25 млн. на 1 кг веса. Клеток из периферической крови и костного мозга требуется сравнительно больше, чем из пуповинной крови. Связано это с тем, что в пуповинной крови, ГСК более иммунологически «наивны».
- Риск передачи вирусных инфекций реципиенту, в частности ЦМВ, сравнительно ниже при использовании пуповинной крови.
Перспективы применения стволовых клеток
Применение стволовых клеток в лечении тех или иных заболеваний растет с каждым годом и в последние годы увеличивается доля использования пуповинной крови, особенно в педиатрии.
На сегодняшний день идут клинические исследования в применении стволовых клеток для лечения онкогематологических заболеваний, врожденных нарушений метаболизма, солидных опухолей, остеопетроза, буллезного эпидермолиза.
Что касается регенеративной медицине (для лечения заболеваний, не требующих химиотерапии) - это аутизм, ДЦП, сахарный диабет 1 и 2 типа, задержка развития, синдром гипоплазии ЛЖ, инсульты, цирроз и т.д. Считается, что при попадании в кровоток, стволовые клетки разносятся по организму и оседают в очагах воспаления, стимулируя регенерацию, но находятся они там не более месяца. Наибольший опыт накоплен по лечению ДЦП. Благодаря СК ПК в основном удается улучшить высшие корковые функции головного мозга, а двигательные нарушения поддаются коррекции хуже.
Вероятность того, что ребенку потребуется трансплантация пуповинной крови
Аллогенная трансплантация
- 1 на 2000-2500 в онкогематологии.
- 1 на 500 при ДЦП.
- 1,7 из 1000 в возрасте до 19 лет при сахарном диабете.
- 1 из 10 детей при повреждении хрящей коленного сустава.
Аутогенная (собственная) трансплантация
- 1 на 5000 в онкогематологии.
- 1 из 8 детей от 67 до 19 лет при приобретенной потере слуха.
- 1 из 678 детей при аутизме.
- 1 из 300 детей в возрасте от 5 до 10 лет при ДЦП (США) и 1 из 45 детей при ДЦП (преждевременные роды) в мире.
- 1,7 на 1000 детей в возрасте до 19 лет при сахарном диабете.
Трансплантационные центры России
Москва
- РОНЦ им. Блохина.
- РДКБ (Научно-клинический центр детской гематологии, онкологии и иммунологии).
- Главный военный госпиталь им. Бурденко.
- ГНЦ.
- Мед. Биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА.
Санкт-Петербург
- Институт детской гематологии и трансплантологии им. Р.М. Горбачевой (ГМУ им. Павлова).
- С.-Пб, ВМА.
- С.-Пб, НИИ Гематологии.
Самарский центр Трансплантации Органов и Тканей, областная больница.
Екатеринбург, Областная больница.
Новосибирск, Институт клинической иммунологии.
Ярославль, Областная клиническая больница.
Тренды в применении ГСК пуповинной крови
- Расширение возрастной категории, поскольку в старшем возрасте чаще страдают лейкозами и лимфопролиферативными заболеваниями. Практикуется использования 2 образцов пуповинной крови от разных доноров, подходящих для реципиента.
- Трансплантация размноженных клеток пуповинной крови. Ведутся работы многими центрами по размножению in vitro. Сложность заключается в том, что СК, помещенные в культуру, могут быстро дифференцироваться (потерять стволовость). Важно так подобрать условия культивирования, чтобы СК не утрачивали свою способность к делению и при этом оставатлись незрелыми.
- Внутрикостная трансплантация. Пока ведутся клинические испытания, результаты будут известны позже.
- Использование при негематологических заболеваниях.
Виды банков ГСК
- Банки-регистры костного мозга. Хранятся не образцы, а информация о возможных донорах, которые приглашаются, когда в этом возникает необходимость.
- Банки-регистры пуповинной крови. Хранятся замороженные образцы пуповинной крови. Обезличенное хранение, выдача по требованию клинических трансплантационных центров.
- Банки персонального хранения. Хранятся замороженные образцы пуповинной крови для семьи (персональное хранение). Платная услуга для физ. лиц, выдача только по требованию владельцев.
Первые два вида банков финансируются государством, третий самими пациентами. Существуют несколько крупных организаций, которые собирают и систематизируют информацию по донорам со всего мира, помогая найти подходящего даже с другого континента.
Всего в персональных банках хранится около 1 млн. образцов. Крупнейший находится в США – 370 тыс. образцов. Самый крупный персональный банк в РФ – Гемабанк – хранится 24 тыс. образцов.
Гемабанк. Преимущества
- Крупнейший лицензированный банк в России и Восточной Европе – около 24 тыс. образцов.
- Сотрудничество с ведущими трансплантационными центрами. 19 случаев успешных трансплантаций в России и заграницей.
- Выпуск наиболее востребованного в России научного журнала «Гены и клетки».
- Уникальный лабораторный комплекс, оснащенный современным оборудованием, соответствующим стандартам качества и безопасности.
- Эффективная методика выделения СК, разработанная на базе РОНЦ им. Блохина.
- Развитая система логистики – широкая сеть филиалов в РФ и за рубежом (около 150 городов).
- Комплекс дополнительных услуг по генетической диагностике для беременных и новорожденных и другие генные технологии.
- Разработка инновационных лекарственных препаратов на основе пуповинной крови.
- Создание клеточных сервисов в пластической хирургии и эстетической медицине.
- Создание тканеинженерных продуктов челюстно-лицевой хирургии и стоматологии.
- Аппаратное выделение клеток из жировой ткани
- Предиплантационная генетическая диагностика.
Также в рамках головной компании – Института Стволовых Клеток Человека:
Востребованность образцов
Кол-во востребованных образцов в Гемабанке составляет 19 (1:1250), что может показаться небольшим, но на самом деле это не так, и в некоторых других зарубежных банках, например, это количество меньше. Дело в том, что подобная услуга предоставляется в РФ только с 2004 г. (а в мире с 1993 года), и дети, чья пуповинная кровь хранится в банке, еще молоды и здоровы, а основное использование СК приходится на возраст старше 50 лет.
Технологии и сценарии, способные увеличить востребованность
- Аутотрансплантации.
- Культуральная экспансия.
- Использование мезенхимальных СК пуповиной крови.
- Ген-модификация.
Алгоритм работы Гемабанка
1 часть
После консультирования пациентке выдается набор для сбора пуповинной крови, с которым она поступает в роддом. Задача акушера-гинеколога собрать как можно больше крови, чтобы получить максимальное количество клеток. Если врач не владеет техникой сбора, в комплекте присутствует инструкция. Для проведения данной манипуляции роддому не требуется специальная лицензия. Очень важно тщательно обработать вместо вкола, поскольку присутствует риск контаминации именно во время забора.
2 часть
Доставка крови в банк, обработка, тестирование, помещение в жидкий азот на бессрочное хранение. После этого пациентку выдается на руки сертификат.
Вопросы
Проводятся ли работы по международной стандартизации криопробирок? Можно ли рассчитывать, что это произойдет в ближайшие 5-7 лет.
Классическая схема хранения и использования – это криомешок. При выборе пробирки могут возникнуть проблемы, поскольку этот метод нестандартизирован и клиницисты могут отказать в их использовании. Работы над стандартизацией на данный момент не ведутся.
В чем хранятся ГСК в Гемабанке?
В криомешках или (по особому желанию клиента) в криопробирках, в любом варианте прилагаются по 3 криопробирки-спутника для доп. анализов.
Если есть показания для такого рода лечения, каков маршрут пациента, какие врачи должны дать заключение, стоимость лечения? Как финансируется ваш банк?
Наша служба существует за счет своих клиентов. Если присутствует показание для лечения, как правило, пациент получает соответствующую мед. помощь в соответствующих ЛПУ и соответствующих специалистов, только они могут рекомендовать и организовать трансплантацию. Все эти учреждения финансируются государством, выдается квота, пациент ничего платит. Мы выдаем материал в клинику по требованию владельца.
Сколько стоит заготовка пуповинной крови в Гемабанке?
Во всем мире стоимость приблизительно одинакова, поскольку методы заготовки отличаются незначительно. Стоимость около 1500 долларов или евро. В Гемабанке услуга стоит 59 000 рублей. Есть возможность помесячной оплаты, рассрочки и т.д.
Цена хранения?
5000 рублей в год. Можно заплатить за несколько лет вперед, значительно сэкономив.
Условия транспортировки крови после сбора?
Условия прописаны в инструкции – это комнатная температура. Для авиаперевозчиков +15..+25 градусов. Мы перевозим в специальных термоконтейнерах, защищающих от перепада температур. В течение 48 часов кровь должна быть доставлена в лабораторию.
Получает ли роддом какую-либо компенсацию?
Роддом может заключить контракт с Гемабанком и получать компенсацию согласно условиям контракта или ввести платную услугу забора пуповинной крови. В большинстве случаев, кровь собирается бесплатно.
Как отправлять кровь с периферии?
Если женщина, обратившаяся к вам, получила на руки комплект для сбора, то она уже связалась с региональным представительством, которое самостоятельно организует доставку образца в лабораторию.