Клетъчна терапия: кой я е изобретил и как работи

Клетъчната трансплантация е метод на лечение, при който здрави клетки се въвеждат в тялото на болен човек. Веднъж попаднали вътре, те помагат за възстановяване на увредената тъкан и стимулират оздравителните процеси. Този метод Приложи за лечение на кръвни заболявания и възстановяване от някои видове рак. В бъдеще списъкът с възможности за терапия вероятно ще се разшири: учени извършвам клинични изпитвания за тестване на ефективността на клетъчната трансплантация за лечение на сърдечно-съдови проблеми, болест на Паркинсон, диабет и множествена склероза.

Как се появи клетъчната терапия?

Експериментите с клетъчна трансплантация започват през 19 век. Така френският лекар Чарлз Браун-Секар опитах за въвеждане на човешки хормонални клетки от тестисите на животни, като се предполага, че това ще помогне за удължаване на младостта. Британски лекар Уотсън-Уилямс

беше опитал спасете тийнейджър с тежък захарен диабет, използвайки клетки от панкреаса на овца. Този експеримент завърши неуспешно, момчето почина три дни по-късно. В началото на 20 век швейцарецът Пол Ниеханс лекува пациенти от рак, като им инжектира овчи ембрионални клетки. Лекарят твърди, че методът работи, въпреки че няма други доказателства за това.

Първите наистина успешни експерименти започна в средата на ХХ век. Учените стигнали до идеята, че донорски материал за терапия трябва да се взема от хора. Подходящ за тази задача стъбло клетки. При определени условия те могат да се трансформират във всеки друг. Първият, който се опита да ги трансплантира на човек, беше американецът Едуард Томас: през 1956 г. лекар въведени пациент с левкемия, костен мозък взет от брат му близнак. Операцията приключи успешно. През 1990 г. Томас получени Нобелова награда за приноса му в развитието на клетъчната терапия.

През 1958 г. Жорж Мате изпробва как работи този метод, ако няма семейна връзка между пациента и донора. Той трансплантиран стволови клетки на петима физици от Югославия, които са били изложени на радиация. Четирима от тях помогнаха. Но след процедурата някои пациенти изпитват изтощение на тялото. Мейт предположи, че подобна реакция е свързана с отговора на донорните клетки към реципиентните клетки: те не могат да пуснат корени и се унищожават взаимно. Това състояние се нарича GVHD или болест на присадката срещу приемника.

Сега преди трансплантацията, за да се намали рискът от клетъчна GVHD почиствам от Т-лимфоцитите. Те са отговорни само за блокиране и унищожаване на чужди елементи в тялото. Все още не е възможно напълно да се елиминира реакцията, но има лекарства, които помагат за намаляване на ефекта от GVHD.

През последните 60 години клетъчната терапия се промени значително. Сега клетки за трансплантация се вземат не само от костния мозък, но и например кръв и мастна тъкан. А източник на материала могат да бъдат не само донори, но и самите пациенти.

Какво представлява клетъчната терапия

В зависимост от източника на материал за трансплантационна терапия разделям на три вида:

• автоложни - клетките се вземат от пациента;
• сингенен - ​​при еднояйчен близнак;
• алогенни - от донора.

На теория има и друг вариант - ксеногенна терапия, когато се вземат клетки от животни. Въпреки неуспешния опит от миналото, тази идея все още се счита за обещаваща. Учени обсъждат използването му за лечение на диабет, чернодробно заболяване или цистит. Свинята се смята за най-подходящия донор за човек.

Как работи клетъчната терапия

След получаване на материала лекарите трябва да приготви се да се въведе в тялото на пациента. За да направите това, стволовите клетки се размножават и извършват редица манипулации върху тях, които помагат програмирайте ги за конкретни задачи и ги почистете от компоненти, които могат да увеличат рисковете отхвърляне на трансплантант.

След това клетките се въвеждат в тялото. Методите са различни: през вени, тъкани, стави, коронарна артерия, пространство около гръбначния мозък. Всичко зависи от заболяването. След трансплантацията клетките трябва да се вкоренят. Средно отнема 100 дни. През това време пациентът трябва да бъде в контакт с лекари, за да получи бързо помощ в случай на усложнения.

Преди да използвате клетъчна терапия, лекарите извършвам серия от изследвания, включително ЕКГ, томография и клиничен кръвен тест, за да се уверите, че пациентът може да понесе такова лечение.

Какви клетки могат да се използват за терапия

1. Възрастни (постнатални) стволови клетки

Това са специализирани стволови клетки, които Има в тялото на всеки възрастен. Те могат да се трансформират само в определени видове клетки. В зависимост от това те се разделят на видове:

• хематопоетичните се превръщат в кръвни клетки;
• неврални - в клетките на нервната система;
• мезенхимни - в клетките на хрущялните, мастните и костните тъкани.

Основният източник на възрастни стволови клетки е костният мозък. Но те могат да бъдат намерени и в други части на тялото: например мезенхимните се намират в мастната тъкан и зъбната пулпа.

2. Ембрионални стволови клетки

Това са млади плурипотентни клетки, тоест такива, които нямат специализация и могат да се превърнат във всякакви други. Техен получавам от бластоцист - ембрион на възраст от 3 до 5 дни. За да направите това, той се отглежда в лаборатории, изкуствено оплождайки донорска матка.

Този тип клетки имат голям потенциал, но има редица проблеми с тях. Важно е да ги програмирате правилно и да сте сигурни, че в човешкото тяло те ще се превърнат в клетки с необходимата форма. Освен това съществува риск от спонтанно или неравномерно увеличение. Сега учените работят върху намирането на ефективни механизми за контрол на процеса.

Освен това култивирането на ембриони с цел получаване на стволови клетки не се счита за етично от всички. Решението на този проблем могат да бъдат индуцирани плурипотентни клетки.

3. индуцирани плурипотентни стволови клетки

Те се получават от възрастни соматични клетки (т.е. всякакви различни от зародишни клетки). Механизмът за работа с тях е изобретен от японския учен Шиня Яманака. Той проучени ембрионални клетки, за да открие в тях гените, които отговарят за плурипотентността. Оказа се, че за това са отговорни четири гена - Sox2, Oct4, Klf4 и c-Myc. Сега те се наричат ​​"фактори Яманака".

След активирането на тези гени клетката постепенно губи специализация и се връща в ембрионално състояние. След това може да се програмира както желаете. Например, възможно е да се преработи клетка от нервна тъкан в кръвна клетка. И вероятно след обратното въвеждане ще й бъде по-лесно да се вкорени в тялото.

Сега индуцирани плурипотентни стволови клетки разглеждан обещаващ материал за трансплантация, а в бъдеще могат да заменят ембрионалните.

4. CAR‑T

Стволовите клетки не са единственият възможен материал за терапия. Например за борба с рака Приложи модифицирани Т-лимфоцити (CAR-T). Това са кръвни клетки, които са програмирани да търсят и унищожават рак. Т-лимфоцитите се вземат директно от пациента. Два катетъра се вкарват във вените на човек. През първия кръвта навлиза в тръбата, където незабавно преминава през филтрация и след това се връща в тялото през втория катетър. Процедурата е с продължителност 2-3 часа.

В този процес нивата на калций на човек могат да намалеят. Това води до мускулни спазми, изтръпване и изтръпване. Ето защо е по-добре да се извърши такава процедура в близост до отделението, в което лежи лицето. Това се прави например в новия изследователски комплекс за клетъчни технологии в Обнинск. В допълнение към терапията, базирана на CAR‑T, има ще участват в трансплантация на костен мозък и диагностика на рак. Предвижда се и разработването на четири лекарства на базата на соматични клетки.