Beperkingen, gevaren en complicaties van celtransplantatie

Plastic regeneratieve geneeskunde berust op het inzicht in de kliniek en toti- eigenschappen pluripotente embryonale stamcellen en progenitorcellen, waardoor in vitro en in vivo een vooraf bepaalde cellijnen herbevolking beschadigde weefsels en organen van een menselijke patiënt te creëren.

De reële mogelijkheid om de embryonale stamcellen en stamcellen van definitieve weefsels (de zogenaamde adulte stamcellen) van een mens voor therapeutische doeleinden te gebruiken, is niet langer twijfelachtig. Deskundigen van de nationale en medische academies van de Verenigde Staten (VS) bevelen echter aan de eigenschappen van stamcellen in experimenten in meer detail te bestuderen op adequate biologische modellen en objectief alle gevolgen van transplantatie evalueren, en pas daarna stamcellen in de kliniek gebruiken.

Het staat vast dat stamcellen deel uitmaken van de weefselderivaten van alle drie de embryonale blaadjes. Stamcellen worden in de retina, cornea, huid, epidermis, beenmerg en perifeer bloed in de vaten, de pulp van de tand, de nier, het epitheel van het spijsverteringskanaal, pancreas en lever. Met behulp van moderne methoden is bewezen dat stamcellen zich in de hersenen en het ruggenmerg van volwassenen bevinden. Deze sensationele gegevens trokken speciale aandacht van wetenschappers en de media, omdat de neuronen van de hersenen dienden als een klassiek voorbeeld van een statische celpopulatie die niet herstelt. Zowel de vroege en late periode van ontogenese als gevolg van neurale stamcellen in het menselijk en dierlijk brein gegenereerde neuronen, astrocyten en oligodendrocyten (Stamcellen: wetenschappelijke vooruitgang en toekomstig onderzoek richtingen Nat Inst, of Health USA ..).

Onder normale omstandigheden verschijnt de plasticiteit van stamcellen van definitieve weefsels echter niet. Om het plastische potentieel van stamcellen van definitieve weefsels te realiseren, moeten ze worden geïsoleerd en vervolgens worden gekweekt in media met cytokines (LIF, EGF, FGF). Bovendien overleven stamcelderivaten met succes alleen wanneer ze worden getransplanteerd in het lichaam van een dier met een depressief immuunsysteem (y-bestraling, cytostatica, busulfan, etc.). Tot op heden is er geen overtuigend bewijs voor stamcelplasticiteit bij dieren die niet zijn bestraald of anderszins zijn blootgesteld aan diepe immunosuppressie.

In dergelijke omstandigheden worden gevaarlijke potentie PGC uiting voornamelijk bepaald door de ectopische transplantatiegebied - subcutane injectie ESK immunodeficiënte muizen op de plaats van injectie gevormde teratocarcinoom. Voorts werd bij menselijke embryonale ontwikkeling frequentie van chromosoomafwijkingen dan bij embryogenese bij dieren. Aan het blastocyst stadium slechts 20-25% van menselijke embryo's bestaan uit cellen met een normaal karyotype en in de overgrote meerderheid van vroege menselijke embryo's verkregen na bevruchting in vitro chromosomale afwijking gedetecteerd chaotisch en zeer frequent numerieke en structurele afwijkingen.

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

Heilzaam effect van stamcellen

Voorlopige resultaten van klinische studies bevestigen het gunstige effect van stamcellen op de patiënt, maar tot nu toe is er geen informatie over de langetermijngevolgen van celtransplantatie. In de literatuur, aanvankelijk gedomineerd door meldingen van positieve resultaten van transplantatie van beenmerg fragmenten van embryo's in de ziekte van Parkinson, maar toen begon de data ontkennen effectieve therapeutische effecten van embryonale of foetale zenuwweefsel getransplanteerd in de hersenen van patiënten lijken.

In het midden van de twintigste eeuw werd het herstel van hematopoëse het eerst ontdekt in letaal bestraalde dieren na intraveneuze transfusie van beenmergcellen, en in 1969 de Amerikaanse onderzoeker D. Thomas voerde de eerste beenmergtransplantatie man. Gebrek aan kennis over de mechanismen van immunologische onverenigbaarheid beenmerg donor en ontvanger, met als gevolg hoge sterfte als gevolg van frequente neprizhivleniya graft en ontwikkeling reactie "graft versus host". De ontdekking van de major histocompatibility complex, dat bestaat uit menselijke leukocyten antigeen (HBA), en verbetering van methoden voor het typen van het mogelijk om aanzienlijke verhoging van de overleving na beenmergtransplantatie, wat leidde tot wijdverbreide deze wijze van behandeling in de Oncologie en Hematologie. Na een decennium werd de eerste transplantatie van hematopoëtische stamcellen (HSC) verkregen uit perifeer bloed met behulp van leukaferese uitgevoerd. In 1988 in Frankrijk voor de behandeling van een kind met Fanconi anemie als een bron van HSC's voor het eerst werd gebruikt navelstrengbloed, en eind 2000 in de pers begon te verschijnen over het vermogen van HSC om te differentiëren in cellen van verschillende soorten weefsel die mogelijk de reikwijdte van hun klinische toepassing uitbreidt. Het bleek echter dat het materiaal voor transplantatie, samen met GSK, een aanzienlijke hoeveelheid niet-hemopoietische cellen bevat, die divers van aard en eigenschappen zijn. In verband hiermee worden werkwijzen voor het zuiveren van het transplantaat en criteria voor het beoordelen van de cellulaire zuiverheid ervan ontwikkeld. In het bijzonder wordt positieve immunose van CD34 + -cellen gebruikt, wat het mogelijk maakt om HSC te isoleren met behulp van monoklonale antilichamen.

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

Complicaties van stamceltherapie

Complicaties van beenmergtransplantatie zijn meestal hematologisch en gaan gepaard met een langdurige periode van iatrogene pancytopenie. De meest voorkomende infecties zijn bloedarmoede, bloedarmoede en bloedingen. Hierbij is het zeer belangrijk hoe de optimale sampling mode, verwerking en opslag van beenmerg voor maximaal behoud van de stamcellen die een snelle en stabiele herstel van hematopoëse te verschaffen. Wanneer een transplantaat wordt gekarakteriseerd, wordt het momenteel geaccepteerd om de volgende parameters te evalueren: het aantal mononucleaire en / of genucleëerde cellen, kolonievormende eenheden en het gehalte aan SB34-positieve cellen. Helaas geven deze indicatoren alleen een indirecte schatting van het werkelijke hematopoietische vermogen van de stamceltransplantatiepopulatie. Voor vandaag zijn er absoluut precieze parameters voor het bepalen van de toereikendheid van de transplantatie voor het langetermijnherstel van hemopoëse bij patiënten, zelfs bij autologe beenmergtransplantatie. De ontwikkeling van gemeenschappelijke criteria is buitengewoon moeilijk vanwege het ontbreken van rigide verwerkingsnormen, cryopreservatie en grafttests. Bovendien is het noodzakelijk om rekening te houden met de verscheidenheid aan factoren die de parameters van het succesvolle herstel van hematopoëse in elke specifieke patiënt beïnvloeden. In autologe beenmergtransplantatie belangrijkste hiervan zijn het aantal eerdere regimes, in het bijzonder voorbereidende behandeling, gedurende de ziekte, die wordt geproduceerd in het beenmerg inzamelingsregeling toepassing koloniestimulerende factoren posttransplantatieperiode. Bovendien mag niet worden vergeten dat chemotherapie voorafgegaan door foetaal transplanteren een negatief effect kan hebben op beenmergstamcellen.

De incidentie van ernstige toxische complicaties neemt aanzienlijk toe met allogene beenmergtransplantatie. In dit verband zijn statistische gegevens over de transplantatie van allogene beenmerg bij thalassemie van belang. In de rapporten van de Europese Beenmergtransplantatiegroep werden ongeveer 800 beenmergtransplantaties geregistreerd bij patiënten met grote thalassemie. Allogene transplantatie bij thalassemie meestal uitgevoerd vanaf HLA-identieke broers, die wordt geassocieerd met ernstige complicaties en hogere mortaliteit bij transplantatie van stamcellen materiaalaspecten gedeeltelijk verenigbaar of geëvenaard verwante donoren. Om het risico op fatale infectieuze complicaties te minimaliseren, worden patiënten in geïsoleerde aseptische boxen geplaatst met een laminaire luchtstroom, krijgen ze een laag- of abacterieel dieet. Voor bacteriële decontaminatie van de darm per os voorschrijven niet-resorptieve vormen van antibiotica, antischimmelmiddelen. Om intraveneuze amfotericine B. Het voorkomen van systemische infecties vaste amikacine en ceftazidime, die de dag vrij vóór de transplantatie te voorkomen, terwijl behandeling ontladen patiënten. Alle bloedpreparaten vóór bestraling worden bestraald met een dosis van 30 Gy. Parenterale voeding tijdens transplantatie is een vereiste en begint onmiddellijk door op natuurlijke wijze de inname van voedsel te beperken.

Een aantal complicaties zijn geassocieerd met hoge toxiciteit van immunosuppressieve geneesmiddelen, die vaak misselijkheid, braken en mucositis, nierbeschadiging en interstitiële pneumonie veroorzaken. Een van de ernstigste complicaties van chemotherapie is de veno-occlusieve aandoening van de lever, die leidt tot de dood in de vroege post-transplantatieperiode. Onder het risico voor veneuze trombose van het portaal volgens de lever opgemerkt leeftijd van de patiënt, aanwezigheid van hepatitis en leverfibrose en met immunosuppressieve therapie na beenmergtransplantatie. Veno-occlusieve ziekte is vooral gevaarlijk bij thalassemie, die gepaard gaat met hemosiderose van de lever, hepatitis en fibrose - frequente satellieten van transfusietherapie. Veneuze trombose van de portaal volgens de lever ontwikkelt zich binnen 1-2 weken na de transplantatie en wordt gekenmerkt door een snelle toename van bloed bilirubine en transaminasen, progressieve hepatomegalie, ascites, encefalopathie, en pijn in de bovenbuik. Histologisch autopsiemateriaal gedefinieerd in endotheliale schade subendotheliale bloeding, letsels tsentrolobulyarnyh hepatocyten, trombotische verstopping hepatische venulen en de centrale ader. Bij patiënten met thalassemie zijn gevallen van fatale hartstilstand die gepaard gaan met toxische effecten van cytostatica beschreven.

Ter voorbereiding op transplantatie veroorzaken cyclofosfamide en busulfan vaak toxische hemorragische cystitis met pathologische veranderingen in uro-epitheelcellen. Het gebruik van cyclosporine A bij beenmergtransplantatie gaat vaak gepaard met effecten van nefro- en neurotoxiciteit, hypertensiesyndroom, vochtretentie in het lichaam en cytolyse van hepatocyten. Schending van seksuele en reproductieve functie wordt vaker waargenomen bij vrouwen. Bij jonge kinderen na transplantatie lijdt de puberteit meestal niet, maar bij oudere kinderen kan de pathologie van de ontwikkeling van de genitale bol heel ernstig zijn - tot steriliteit. Complicaties die direct verband houden met het transplantaat zelf omvatten de afstoting van allogene beenmergcellen, incompatibiliteit in het ABO-systeem, acute en chronische vormen van de "graft-versus-host" -reactie.

In de patiënt na de transplantatie ABO-incompatibele beenmergtransplantatie idioagglutinin type "gastheer tegen donor ABO" geproduceerd binnen 330-605 dagen na transplantatie, hetgeen kan leiden tot langdurige hemolyse en een sterke toename van de behoefte aan bloedtransfusies. Genoemde complicatie wordt voorkomen door transfusie van erytrocyten groepen slechts 0. Na transplantatie bij een aantal patiënten de autoimmune neutropenie, trombocytopenie, pancytopenie, of, voor de correctie die moet worden uitgevoerd splenectomie.

In 35-40% van de ontvangers van acute reactie "graft versus host" ontwikkelt binnen 100 dagen na transplantatie van allogene hemoglobine-identieke beenmerg. De mate van huidletsels, lever en darmen varieert van uitslag, hyperbilirubinemie, diarree en milde tot de huid afschilfering, intestinale obstructie en acuut leverfalen. Patiënten met thalassemie frequentie acute reactie "graft versus host" I mate na beenmergtransplantatie is 75%, II en hogere mate - 11-53%. Chronische reactie "graft versus host" als systemisch multiorgan syndroom ontwikkelt zich meestal binnen 100-500 dagen na transplantatie van allogene beenmerg bij 30-50% van de patiënten. De huid, mond, lever, ogen, slokdarm en bovenste luchtwegen zijn aangetast. Onderscheid beperkte vorm van chronische reactie "graft versus host" wanneer de aangetaste huid en / of lever en wijdverbreide, gegeneraliseerde huidlaesies in combinatie met chronische agressieve hepatitis, oogaandoeningen, speekselklieren of een ander orgaan. De doodsoorzaak zijn vaak de infectieuze complicaties die het gevolg zijn van ernstige immuundeficiëntie. In thalassemie chronische milde vorm van de reactie "graft versus host" werd gevonden in 12%, matig - 3% en ernstige - samen 0,9% van de ontvangers van HLA-compatibele allogene beenmerg. Een ernstige complicatie bij beenmergtransplantatie is transplantaatafstoting, die 50-130 dagen na de operatie ontstaat. De afkeurfrequentie is afhankelijk van de conditioneringsmodus. Vooral patiënten met thalassemie behandeld tijdens de bereiding van methotrexaat alleen wordt afgewezen beenmergtransplantaat waargenomen bij 26% van de gevallen combinaties van methotrexaat met cyclosporine A - 9%, en bij het toewijzen slechts cyclosporine A - 8% van de gevallen (Haziyev etc. ., 1995).

Infectieuze complicaties na transplantatie van beenmerg veroorzaakt door virussen, bacteriën en schimmels. Hun ontwikkeling is verbonden met diepe neutropenie, die wordt opgewekt tijdens chemotherapie conditioning, cytostatica verslaan mucosale barrières en reactie "graft versus host". Afhankelijk van het tijdstip van de ontwikkeling, zijn er drie fasen van infectie. In de eerste fase (ontwikkeling in de eerste maand na de transplantatie) wordt gedomineerd door schade aan de mucosale barrière en neutropenie, vaak gepaard met virale infecties (herpes, Epstein-Barr virus, cytomegalovirus, Varicella zoster), alsook infecties veroorzaakt door grampolozhi - inflammatoire en Gram-negatieve bacteriën, Candida schimmels , Aspergillus. In de vroege posttransplantatieperiode (de tweede en derde maand na transplantatie) is de meest ernstige cytomegalovirus infectie, wat vaak leidt tot de dood van patiënten in de tweede fase van de infectie. Thalassemie cytomegalovirus infectie na transplantatie van beenmerg optreedt bij 1,7-4,4% van de ontvangers. De derde fase wordt waargenomen in het late posttransplantatieperiode (drie maanden na de operatie) en wordt gekenmerkt door ernstige gecombineerde immunodeficiëntie. Deze periode wordt vaak gevonden infecties veroorzaakt door varicella zoster, streptococcus, Pneumocystis Carini, Neisseria meningitidis, Haemophilus influenzae, en hepatotropische virussen. Thalassemie mortaliteit bij patiënten na beenmergtransplantatie wordt geassocieerd met bacteriën en schimmels sepsis, idiopathische interstitiële en cytomegalovirus longontsteking, acute respiratory distress syndrome, acuut hartfalen, harttamponade, hersenbloeding, venookklyuzionnoy leverziekte en acute reactie "graft versus host".

Op dit moment is bepaalde vooruitgang geboekt bij het ontwikkelen van werkwijzen voor het isoleren uit het beenmerg van een zuivere populatie van hemopoietische cellen met stengel. De techniek om foetaal bloed te verkrijgen van de navelstreng is verbeterd en er zijn methoden ontwikkeld voor het isoleren van bloedvormende cellen uit navelstrengbloed. In de wetenschappelijke pers zijn er berichten dat hematopoietische stamcellen bij vermenigvuldiging met media met cytokines in staat zijn te vermenigvuldigen. Bij gebruik van speciaal ontworpen bioreactoren voor de uitbreiding van HSC, is de biomassa van hemopoietische cellen afkomstig van beenmerg, perifeer of navelstrengbloed aanzienlijk toegenomen. De mogelijkheid van HSC-uitbreiding is een belangrijke stap in de klinische ontwikkeling van celtransplantatie.

Vóór de reproductie van HSC in vitro is het echter nodig om een homogene populatie van hematopoietische stamcellen te isoleren. Dit wordt gewoonlijk bereikt met behulp van markers die selectieve markering van HSC's met monoklonale antilichamen covalent gebonden aan een fluorescerend of magnetisch label mogelijk maken en ze isoleren met behulp van een geschikte celsorteerder. Tegelijkertijd is de kwestie van fenotypische kenmerken van hematopoietische stamcellen nog niet definitief opgelost. A. Petrenko., V. Hryschenko (2003) als kandidaten voor GSK behandelde cellen, die op het oppervlak van CD34, AC133 en Thyl antigenen en geen CD38, HLA-DR en andere markers van differentiatie (cellen met het fenotype CD34 + Liir) zijn. Door lineaire differentiatie merkers (geslacht, Lin) omvatten glycoforine A (GPA), CD3, CD4, CD8, CD10, CD14, CD16, CD19, CD20 (Muench, 2001). Perspectief voor transplantatie zijn cellen met het fenotype CD34 + CD45RalüW CD71low, evenals CD34 + Thyl + CD38low / c-kit / low.

Het probleem van het aantal HSC's dat voldoende is voor effectieve transplantatie blijft een probleem. Momenteel zijn de bron van stambloedvormende cellen het beenmerg, perifeer en navelstrengbloed, evenals de embryonale lever. Uitbreiding van stam hemopoietische cellen wordt bereikt door ze te kweken in de aanwezigheid van endotheliocyten en hematopoietische groeifactoren. In verschillende protocollen worden myeloproteïnen, SCF, erytropoëtine, insuline-achtige groeifactoren, corticosteroïden en oestrogenen gebruikt om de proliferatie van HSC te induceren. Wanneer in vitro combinaties van cytokinen worden gebruikt, kan een significante toename in HSC-pool worden bereikt met een piek van hun afgifte aan het einde van de tweede week van kweken.

Traditioneel wordt HSC-navelstrengbloed vooral gebruikt in hemoblastoses. De minimale dosis van hematopoietische cellen, noodzakelijk voor een succesvolle transplantatie van navelstrengbloed cellen is 3,7 x 10 ⁷ cellen met kernen per 1 kg lichaamsgewicht van de ontvanger. Het gebruik van een kleinere hoeveelheid HSC verhoogt het risico op transplantaatfalen en terugval van de ziekte aanzienlijk. Daarom wordt transplantatie van bloedvormende cellen van navelstrengbloed voornamelijk gebruikt bij de behandeling van hemoblastosis bij kinderen.

Helaas zijn er nog steeds geen inkoopnormen, evenals gestandaardiseerde protocollen voor het klinische gebruik van hemopoietische cellen uit navelstrengbloed. Daarom zijn navelstrengbloedstamcellen zelf geen wettelijk erkende bron van hematopoietische cellen voor transplantatie. Bovendien zijn er geen ethische of wettelijke normen die de activiteit en de organisatie regelen van navelstrengbloedbanken, die in het buitenland beschikbaar zijn. Ondertussen moeten voor een veilige transplantatie alle monsters van navelstrengbloed zorgvuldig worden gecontroleerd. Voordat een bloedmonster van een zwangere vrouw wordt afgenomen, moet haar toestemming worden verkregen. Elk zwanger worden onderzocht op een wagen van HBsAg, antilichamen tegen hepatitis C-virus, HIV en syfilis. Elk navelstrengbloedmonster moet routinematig worden getest op het aantal genucleëerde cellen, CD34 + en kolonievormend vermogen. Bovendien worden HLA-typering, bepaling van de bloedgroep volgens de ABO en de behorende tot de Rhesus-factor uitgevoerd. Testprocedures vereist gewas bacteriologische steriliteit, serologische testen op HIV-1 en HIV-2 infectie, HBsAg, hepatitis C-virus, cytomegalovirus, NTLY NTLY-1 en II-, syfilis, toxoplasmose. Bovendien wordt een polymerasekettingreactie uitgevoerd om cytomegalovirus en HIV-infectie te detecteren. Is het wenselijk dat de analyse protocollen testen navelstrengbloed HSCs aanvulling op dergelijke genetische ziekten zoals thalassemie en sikkelcelanemie, adenosinedeaminasedeficiëntie, agammaglobulinemie Bruton, ziekte Harlera en punter identificeren.

In de volgende fase van voorbereiding op transplantatie, rijst de vraag van het behoud van GSK. Het gevaarlijkst voor de levensvatbaarheid van cellen bij het bereiden ervan zijn invries- en ontdooiprocedures. Bij het invriezen van de hemopoietische cellen kan een aanzienlijk deel ervan worden vernietigd als gevolg van kristalvorming. Om het percentage celdood te verminderen, worden speciale stoffen gebruikt - cryoprotectanten. Meestal wordt DMSO als cryoprotectans gebruikt in een eindconcentratie van 10%. Voor DMSO wordt deze concentratie echter gekenmerkt door een direct cytotoxisch effect, dat zich ook onder omstandigheden van minimale blootstelling manifesteert. Vermindering van het cytotoxische effect wordt bereikt door strikte handhaving van de nultemperatuur van de belichtingsmodus, evenals door het volgen van de procedure voor het verwerken van het materiaal in het proces en na ontdooien (snelheid van alle manipulaties, toepassing van herbruikbare wasprocedures). Breng geen DMSO-concentratie van minder dan 5% aan, omdat in dit geval de massaslachting van hematopoietische cellen optreedt tijdens de vriesperiode.

De aanwezigheid van rode bloedcelverontreinigingen in het suspensie-mengsel GSK creëert het gevaar van het ontwikkelen van een incompatibiliteitsreactie voor erytrocytenantigenen. Tegelijkertijd neemt, met de verwijdering van erytrocyten, het verlies van hematopoietische cellen aanzienlijk toe. In dit verband werd een methode voor ongefractioneerde scheiding van GCS voorgesteld. In dat geval wordt de kernhoudende cellen tegen de schadelijke effecten van lage temperaturen met gebruik van 10% DMSO-oplossing en afkoelen met een constante snelheid (HS / min) tot -80 ° C, waarna de celsuspensie werd ingevroren in vloeibare stikstof te beschermen. Aangenomen wordt dat met deze cryopreservatietechniek een gedeeltelijke lyse van de erythrocyten plaatsvindt, zodat bloedmonsters geen fractionering vereisen. Vóór transplantatie wordt de celsuspensie ontdooid, gewassen vrij van hemoglobine en DMSO in een oplossing van humaan albumine of serum. Behoud van hematopoietische voorlopercellen deze methode is inderdaad hoger dan na navelstrengbloed fractionering, maar het gevaar van complicaties als gevolg van transfusie van ABO-incompatibele transfusie met erytrocyten opgeslagen.

De oprichting van een systeem van banken voor de opslag van HSC-geteste en HSC-monsters zou de bovenstaande problemen kunnen oplossen. Hiervoor is het echter noodzakelijk om ethische en wettelijke normen te ontwikkelen, die nog steeds alleen worden besproken. Voordat een banknetwerk wordt opgezet, moet een aantal bepalingen en documenten worden vastgesteld betreffende de standaardisering van procedures voor bemonstering, fractionering, testen en typering en cryoconservatie van GCW. Een verplichte voorwaarde voor de effectieve werking van GSK-banken is de organisatie van een computerbasis voor onderlinge relaties met de registers van de World Donor Medullary Association (WMDA) en het National Donor Medullary Programme (NMDP) in de Verenigde Staten.

Daarnaast is het noodzakelijk om de methoden van HSC-expansie in vitro, voornamelijk bloedcellen van hematopoëtisch navelstrengbloed, te optimaliseren en standaardiseren. Reproductie van HSC-navelstrengbloed is nodig om het aantal potentiële ontvangers dat compatibel is met het HLA-systeem te vergroten. Vanwege kleine hoeveelheden navelstrengbloed is de hoeveelheid HSC die erin zit, in de regel niet in staat om bij volwassen patiënten herpopulatie van het beenmerg aan te bieden. Tegelijkertijd is het voor het uitvoeren van niet-gerelateerde transplantaties noodzakelijk om toegang te hebben tot een voldoende aantal typische GSK-monsters (van 10.000 tot 1.500.000 per 1 ontvanger).

Transplantatie van stamhemopoietische cellen elimineert geen complicaties die gepaard gaan met beenmergtransplantatie. De analyse toont aan dat bij de transplantatie van navelstrengbloedstamcellen ernstige vormen van de acute "graft-versus-host" -reactie ontwikkelen bij 23%, chronisch bij 25% van de ontvangers. Bij oncohematologische patiënten worden recidieven van acute leukemie binnen het eerste jaar na transplantatie van HSC-navelstrengbloed waargenomen in 26% van de gevallen.

In de afgelopen jaren hebben de methoden van transplantatie van perifere hematopoietische stamcellen zich intensief ontwikkeld. De inhoud van HSC in het perifere bloed is zo klein (er zijn 1 GSK per 100.000 bloedcellen), dat hun isolatie zonder speciale voorbereiding niet logisch is. Daarom krijgt de donor eerder een medicijnstimulatie van de afgifte van hematopoietische beenmergcellen in het bloed. Voor dit doel worden dergelijke verre-onschadelijke geneesmiddelen als cyclofosfamide en granulocyt koloniestimulerende factor gebruikt. Maar zelfs na de procedure voor het mobiliseren van HSC in perifeer bloed, bedraagt het gehalte aan CD34 + cellen daarin niet meer dan 1,6%.

Om HSC in de kliniek te mobiliseren, wordt C-CEC vaker gebruikt, wat wordt gekenmerkt door een relatief goede verdraagbaarheid, met uitzondering van de bijna regelmatige verschijning van pijn in de botten. Opgemerkt moet worden dat het gebruik van moderne bloedafscheiders ons in staat stelt op efficiënte wijze stamvoorlopers van hematopoëse te isoleren. Bij normale hematopoëse moeten echter minstens 6 procedures worden uitgevoerd om een voldoende aantal hematopoietische stamcellen te verkrijgen, vergelijkbaar met de repopulatieve capaciteit van de beenmergmelk. Bij elke dergelijke procedure verwerkt de separator 10-12 liter bloed, wat trombocytopenie en leukopenie kan veroorzaken. De scheidingsprocedure omvat de toediening van een anticoagulans (natriumcitraat) aan de donor, wat echter contactactivering van bloedplaatjes tijdens extracorporale centrifugatie niet uitsluit. Deze factoren creëren voorwaarden voor de ontwikkeling van infectieuze en hemorragische complicaties. Een ander nadeel van de werkwijze ligt in de aanzienlijke variabiliteit in de mobilisatiereactie, die het volgen van de inhoud van HSC in perifere bloeddonoren vereist, noodzakelijk om hun maximale niveau te bepalen.

Autologe transplantatie van HSC, in tegenstelling tot allogene, sluit de ontwikkeling van de rejectiereactie volledig uit. Niettemin is een significant nadeel van autotransplantatie van stamhemopoietische cellen, die het spectrum van indicaties beperkt tot zijn gedrag, een hoge waarschijnlijkheid van reïnfusie van leukemische klooncellen met een transplantaat. Bovendien verhoogt het ontbreken van een immuno-gemedieerd "graft-versus-tumor" -effect de frequentie van recidieven van kwaadaardige bloedziekte aanzienlijk. Daarom blijft de enige radicale manier om neoplastische klonale hemopoëse te elimineren en normale polyklonale hematopoëse te herstellen met myelodysplastische syndromen intensieve polychemotherapie met transplantatie van allogene HSC's.

Maar zelfs in dit geval is behandeling voor de meeste hemoblastoses alleen gericht op het verhogen van de overlevingstijd van patiënten en het verbeteren van de kwaliteit van hun leven. Volgens verschillende grote studies werd een verlengde ziektevrije overleving na HSC-allotransplantatie bereikt bij 40% van de oncohematologische patiënten. Bij gebruik van stamcellen van HbA-compatibele broer of zus, worden de beste resultaten waargenomen bij jonge patiënten met een korte geschiedenis van de ziekte, het aantal blastcellen tot 10% en gunstige cytogenetica. Helaas blijft de mortaliteit geassocieerd met de procedure voor HSC-allotransplantatie bij patiënten met myelodysplastische ziekten hoog (in de meeste rapporten - ongeveer 40%). De resultaten van het 10-jarige werk van het National Bone Marrow Donor-programma (510 patiënten, mediane leeftijd - 38 jaar) geven aan dat de ziektevrije overleving gedurende twee jaar 29% is met een relatief lage kans op herhaling (14%). De mortaliteit veroorzaakt door de procedure van GSC-allotransplantatie van een niet-verwante donor is echter extreem hoog en bereikt 54% over een periode van twee jaar. Vergelijkbare resultaten werden verkregen in de Europese studie (118 patiënten, mediane leeftijd 24 jaar, 2-jaars recidiefvrije overleving 28%, recidief 35%, mortaliteit 58%).

Bij het uitvoeren van intensieve kuren van chemotherapie met de daaropvolgende restauratie van hematopoëse door allogene hemopoëtische cellen, treden vaak immunohematologische en transfusiecomplicaties op. In veel opzichten houden ze verband met het feit dat bloedgroepen bij mensen onafhankelijk van MHC-moleculen worden geërfd. Daarom, zelfs als de donor en ontvanger compatibel zijn met de belangrijkste HLA-antigenen, kunnen hun erytrocyten een ander fenotype hebben. Wijzen "large" onverenigbaarheid wanneer preexist in het ontvangende antilichaam tegen antigenen van donor rode bloedcellen en "kleine" als de donor antilichamen tegen antigenen van rode bloedcellen van de ontvanger. Er zijn gevallen van een combinatie van "grote" en "kleine" onverenigbaarheden.

De resultaten van de vergelijkende analyse van de klinische werkzaamheid van beenmerg en hematopoïetische stamcellen van navelstrengbloed allotransplantaten in hematologische maligniteiten geven aan dat kinderen allotransplantatie GSK navelstrengbloed significante vermindering van het risico van reactie "graft versus host", maar er is een langere periode van herstel van neutrofielen en bloedplaatjes een hogere frequentie van een 100-daagse post-transplantatie mortaliteit.

De studie van de oorzaken van vroege letaliteit maakte het mogelijk om de contra-indicaties voor de allogene transplantatie van GSK te verduidelijken, waarvan de belangrijkste zijn:

• aanwezigheid bij de ontvanger of donor van positieve tests voor cytomegalovirusinfectie (zonder preventieve behandeling uit te voeren);
• acute stralingsziekte;
• aanwezigheid of zelfs vermoeden van de aanwezigheid van een mycotische infectie bij de patiënt (zonder systemische vroege profylaxe met fungicidale geneesmiddelen);
• hemoblastoses, waarbij patiënten langdurig werden behandeld met cytostatica (vanwege de hoge waarschijnlijkheid van plotselinge hartstilstand en multipel orgaanfalen);
• transplantatie van HLA-niet-identieke donoren (zonder preventie van de acute "transplantatie tegen gastheer" -reactie door cyclosporine A);
• chronische virale hepatitis C (vanwege een hoog risico op de ontwikkeling van veno-occlusieve aandoeningen van de lever).

GSK-transplantatie kan dus ernstige complicaties veroorzaken, die vaak tot de dood leiden. In het begin (tot 100 dagen na transplantatie) periode omvatten deze infectieuze complicaties, acute reactie "graft versus host", transplantaatafstoting (neprizhivlenie HSC donor), venookklyuzionnaya leverziekte, alsmede vanwege de conditionering toxiciteit, weefselbeschadiging, waarvoor de hoge karakteristieke de snelheid van hermodellering (huid, vasculair endotheel, darmepitheel). Complicaties van de late periode post-transplantatie omvatten chronische reactie van "graft versus host" herhaling van de onderliggende ziekte, groeivertraging bij kinderen, verminderde reproductieve functie en de schildklier oogziekte.

Onlangs, in verband met het verschijnen van publicaties over de plasticiteit van beenmergcellen, is het idee ontstaan om GSK te gebruiken voor de behandeling van hartaanvallen en andere ziekten. Hoewel sommige experimenten met dieren deze mogelijkheid ook ondersteunen, moeten de conclusies over de plasticiteit van beenmergcellen worden bevestigd. Deze omstandigheid moet in aanmerking worden genomen door die onderzoekers die geloven dat de getransplanteerde cellen van het menselijk beenmerg gemakkelijk kunnen worden getransformeerd in cellen van skeletspier, myocardium of CNS. De hypothese dat GSK's een natuurlijke cellulaire bron van regeneratie van deze organen zijn, vereist serieus bewijs.

In het bijzonder, publiceerde de eerste resultaten van een open gerandomiseerde trial BELENKOVA V. (2003), waarvan het doel - om het effect van C-SIS te bestuderen (dat wil zeggen, de inzet van autoloog bloed HSC's) op de klinische, hemodynamische en neurohumorale status van patiënten met matig tot ernstig chronisch hartfalen, alsmede de veiligheidsbeoordeling met standaard therapie (ACE-remmers, bèta-blokkers, diuretica, hartglycosiden). De eerste publicatie van de resultaten van de auteurs van het onderzoeksprogramma er rekening mee dat het enige argument in het voordeel van O-CBP zijn de resultaten van de behandeling van een patiënt die tijdens de behandeling met dit geneesmiddel gevonden onbetwistbare verbetering in alle klinische en hemodynamische parameters. Echter, de theorie van HSC mobilisatie in de bloedbaan, gevolgd door regeneratie van de hartspier in post-infarct zone niet bevestigd - zelfs bij patiënten met een positieve klinische dynamiek van stress echocardiografie met dobutamine niet het ontstaan van levensvatbare myocard in het litteken gebieden van het veld niet onthullen.

Opgemerkt moet worden dat, op dit moment, gegevens die toelaten om substitutieceltherapie aan te bevelen voor een algemene introductie in de dagelijkse klinische praktijk duidelijk niet voldoende is. Een goed gemaakte en kwalitatieve prestaties van klinische studies om de effectiviteit van de verschillende mogelijkheden van regeneratieve celtherapie, de ontwikkeling van de indicaties en contra-indicaties voor het, evenals richtlijnen voor het gecombineerde gebruik van regeneratieve en plastic therapie en conventionele chirurgische of conservatieve behandeling te bepalen. Tot nu toe, kan geen antwoord op de vraag wat voor soort van een populatie van beenmergcellen (hematopoietische stamcellen of stromale) aanleiding geven tot neuronen en hartspiercellen te geven, en is niet duidelijk aan welke voorwaarden een bijdrage leveren aan deze in vivo.

Werk in deze gebieden wordt in veel landen uitgevoerd. In de samenvatting van het symposium over acuut leverfalen de Amerikaanse National Institutes of Health onder de veelbelovende behandelmethoden, samen met levertransplantatie, transplantatie gemarkeerd xenon of allogene hepatocyten en in vitro bioreactoren verband met de levercellen. Er is direct bewijs dat alleen buitenlandse, functioneel actieve hepatocyten effectieve ondersteuning kunnen bieden voor de lever van de ontvanger. Voor klinisch gebruik van geïsoleerde hepatocyten is het noodzakelijk om een celbank te maken, die de tijd tussen het vrijkomen van cellen en het gebruik ervan aanzienlijk zal verkorten. Het meest acceptabel voor het creëren van een bank van geïsoleerde hepatocyten is de cryopreservatie van levercellen in vloeibare stikstof. Bij gebruik van dergelijke cellen in de kliniek bij patiënten met acute en chronische leverinsufficiëntie, werd een vrij hoog therapeutisch effect onthuld.

Ondanks de optimistische en bemoedigende resultaten van transplantatie van levercellen in experiment en de kliniek, zijn er nog veel problemen zijn nog lang niet opgelost. Deze omvatten de beperkte geschikte organen geïsoleerde hepatocyten onvoldoende effectieve methoden van scheiding te verkrijgen, het gebrek aan gestandaardiseerde methoden voor het bewaren levercellen fuzzy begrip van de mechanismen van regulatie van de groei en proliferatie van getransplanteerde cellen, het ontbreken van geschikte methoden engraftment evalueren of verwerping van allogene hepatocyten. Dit moet ook de aanwezigheid van transplantatie immuniteit gebruik allogene of xenogene cellen omvatten, hoewel minder dan orthotope levertransplantatie, maar waarbij de toepassing van immunosuppressieve middelen, inkapselen geïsoleerde hepatocyten of speciale verwerkende enzymen. Transplantatie van hepatocyten leidt vaak tot een immuunrespons conflicten tussen ontvanger en donor in een afstotingsreactie, die het gebruik van cytostatica vereist. Een oplossing voor dit probleem is het polymeer microporeus gebruiken om de levercellen, waardoor hun overleving zullen verbeteren doordat de capsulemembraan effectief beschermt de hepatocyten te isoleren, ondanks de gastheer immunisatie.

Echter, in acuut leverfalen zoals levercel transplantatie heeft geen effect als gevolg van de vrij lange tijd die nodig is voor innesteling van de levercellen in de nieuwe omgeving met toegang tot een stap voor een optimale werking. Een mogelijke beperking is de uitscheiding van gal ectopische transplantatie van geïsoleerde hepatocyten, wanneer er gebruik bioreactoren essentiële fysiologische barrière fungeert species discrepantie tussen humane eiwitten en eiwitten die xenogene hepatocyten produceren.

In de literatuur zijn er berichten dat de lokale transplantatie van beenmerg stromale stamcellen maakt efficiënte correctie van botdefecten en beenherstel in dit geval is intensiever dan bij spontane herstellende regeneratie. In verschillende preklinische studies in diermodellen hebben overtuigend aangetoond dat de mogelijkheid van het gebruik transplantaties van stromale beenmergcellen in orthopedie, hoewel deze methoden te optimaliseren, zelfs in de meest eenvoudige gevallen nog worden gewerkt. In het bijzonder zijn de optimale omstandigheden voor de expansie van osteogene stromale cellen ex vivo nog niet gevonden, de structuur en samenstelling van hun ideale drager (matrix) blijven onbewerkt. Het minimum aantal cellen dat vereist is voor botregeneratie in bulk is niet bepaald.

Het is bewezen dat mesenchymale stamcellen transgermale plasticiteit vertonen - het vermogen om te differentiëren in cellulaire typen die fenotypisch niet gerelateerd zijn aan de cellen van de oorspronkelijke lijn. Onder optimale omstandigheden polyklonale stamcellijn cultuur van stromale beenmergcellen in vitro gehandhaafd gedurende meer dan 50 divisies, waardoor het mogelijk is de biljoenen stromale cellen ontvangen van 1 ml beenmergaspiraat. De populatie van mesenchymale stamcellen gekenmerkt door heterogeniteit, die zich manifesteert als variabiliteit in kolonie grootte, verschillende snelheden van vorming en morfologische diversiteit van celtypen - van fibroblast-achtige spoelvormige grote platte cellen. Binnen 3 weken van het kweken stromale stamcellen waargenomen fenotypische heterogeniteit: één kolonievormende knobbeltjes van botweefsel, terwijl anderen - clusters van adipocyten, en andere, meer zeldzame, vormen eilanden van het kraakbeen.

Voor de behandeling van degeneratieve ziekten van het centrale zenuwstelsel werd eerst transplantatie van embryonaal zenuwweefsel gebruikt. In de afgelopen jaren zijn in plaats van het weefsel van de embryonale hersenen cellen van de neurosferen afkomstig van neurale stamcellen getransplanteerd (Poltavtseva, 2001). Neurospheres bevatten gecommitteerde neurale precursors en neuroglia - dit geeft hoop voor het herstel van verloren hersenfuncties na hun transplantatie. Na transplantatie van cellen om neurosferen gedispergeerd ratten striatale hersenen wordt aangeduid met hun proliferatie en differentiatie tot dopaminerge neuronen, welke motor elimineert asymmetrie in ratten met experimentele gemiparkinsonizmom. In sommige gevallen ontwikkelden zich echter tumorcellen uit de cellen van de neurosfeer, wat leidde tot de dood van dieren (Bjorklund, 2002).

De kliniek zorgvuldige studie van twee groepen patiënten waarin noch de patiënten noch de artsen hen (dubbelblind) wist letten, dat een groep patiënten getransplanteerd embryonaal weefsel met neuronen die dopamine produceren, een tweede groep patiënten een valse stap gaf onverwachte resultaten . Patiënten die werden getransplanteerd met embryonaal zenuwweefsel, voelden zich niet beter dan de patiënten van de controlegroep. Bovendien, 5 van de 33 patiënten na 2 jaar na transplantatie van embryonale zenuwweefsel ontwikkeld persistent dyskinesie, die geen controle groep patiënten hadden (Stamcellen: wetenschappelijke vooruitgang en toekomstig onderzoek richtingen Nat Inst, of Health USA ...). Een van de onopgeloste problemen van klinisch onderzoek van hersenneurale stamcellen blijft een analyse van de reële vooruitzichten en beperkingen van transplantatie van hun derivaten voor de correctie van aandoeningen van het centrale zenuwstelsel. Het is niet uitgesloten dat de geïnduceerde neuronale genese in de hippocampus, resulterend in zijn structurele en functionele herschikkingen, een factor kan zijn in de voortschrijdende ontwikkeling van epilepsie. Een dergelijke conclusie verdient speciale aandacht, omdat het mogelijke negatieve gevolgen van het genereren van nieuwe neuronen in de volwassen hersenen en de vorming van afwijkende synaptische verbindingen aangeeft.

We moeten niet vergeten dat in de teelt media met cytokines (mitogenen) benadert de kenmerken van stamcellen aan die van tumorcellen, zoals ze in de buurt komen van veranderingen in de regulering van de celcyclus, het bepalen van de mogelijkheid om voor onbepaalde tijd te verdelen. Het is dwaas om vroege derivaten van embryonale stamcellen naar mensen te transplanteren, omdat in dit geval de dreiging van ontwikkeling van maligne neoplasmata erg groot is. Het is veel veiliger om hun meer toegewijde nakomelingen te gebruiken, dat wil zeggen progenitorcellen met gedifferentieerde lijnen. Momenteel is echter nog geen betrouwbare techniek voor het verkrijgen van stabiele menselijke cellijnen die in de juiste richting differentiëren, uitgewerkt.

Het gebruik van moleculaire biologietechnologieën voor de correctie van erfelijke pathologie en menselijke ziekten met behulp van stamcelmodificatie is van groot belang voor praktische geneeskunde. Kenmerken van het genoom van stamcellen maken de ontwikkeling mogelijk van unieke transplantatieschema's met het doel genetische aandoeningen te corrigeren. Maar in deze richting zijn er ook een aantal beperkingen die moeten worden overwonnen voordat de praktische toepassing van genetische manipulatie van stamcellen begint. Allereerst is het noodzakelijk om het proces van stamcelgenoommodificatie ex vivo te optimaliseren. Het is bekend dat een langdurige (3-4 weken) proliferatie van stamcellen hun transfectie vermindert, zodat verschillende transfectiecycli nodig zijn om een hoog niveau van hun genetische modificatie te bereiken. Het grootste probleem is echter gerelateerd aan de duur van de expressie van het therapeutische gen. Tot nu toe was in geen van de onderzoeken de periode van effectieve expressie na transplantatie van de gemodificeerde cellen niet langer dan vier maanden. In 100% van de gevallen na verloop van tijd is de expressie van getransfecteerde genen verminderd als gevolg van inactivatie van promoters en / of de dood van cellen met een gemodificeerd genoom.

Een belangrijk probleem is de kosten van het gebruik van cellulaire technologieën in de geneeskunde. Bijvoorbeeld, de geschatte jaarlijkse financieringsvereiste voor alleen de medische kosten van een beenmergtransplantatie-afdeling, ontworpen om 50 transplantaties per jaar uit te voeren, is ongeveer $ 900.000.

De ontwikkeling van cellulaire technologieën in de klinische geneeskunde is een complex proces dat uit meerdere fasen bestaat en waarbij constructieve samenwerking plaatsvindt tussen multidisciplinaire wetenschappelijke en klinische centra en de internationale gemeenschap. Tegelijkertijd wordt speciale aandacht besteed aan de wetenschappelijke organisatie van onderzoek op het gebied van celtherapie. De belangrijkste hiervan zijn de ontwikkeling van protocollen voor klinische proeven, monitoring van de validiteit van klinische gegevens, de vorming van een nationaal onderzoeksregister, integratie in internationale programma's van multicenter klinische proeven en de introductie van resultaten in de klinische praktijk.

Ter afsluiting van de inleiding van celtransplantatie kwesties, wil ik de hoop uit dat de gezamenlijke inspanningen van vooraanstaande deskundigen van Oekraïne uit verschillende wetenschapsgebieden aanzienlijke vooruitgang zal zorgen in experimentele en klinische studies en zal in de komende jaren naar effectieve manieren om ernstig zieke mensen in nood te helpen van orgaantransplantaties te uiten , weefsels en cellen.

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