Трансплантация стволовых клеток — это изъятие стволовых клеток (недифференцированных клеток) у здорового человека и их введение путем инъекции человеку, у которого имеется серьезное заболевание крови.
(См. также Общие сведения о трансплантации).
Стволовые клетки — это неспециализированные клетки, из которых можно получить другие, более специализированные клетки. Стволовые клетки могут быть получены из:
крови, взятой из вены;
костного мозга (трансплантация костного мозга);
крови в пуповине ребенка после его рождения (предоставленной матерью).
Кровь более предпочтительна, чем костный мозг в качестве источника, поскольку процедура менее инвазивна, а количество клеток крови быстро нормализуется. Стволовые клетки из пуповины обычно используются только у детей, поскольку пуповинная кровь не содержит достаточного количества стволовых клеток для ее использования у взрослых пациентов.
Что такое стволовые клетки?
Стволовые клетки — это недифференцированные клетки, которые могут превращаться в любой из 200 типов клеток в организме, включая клетки крови, нервов, мышц, сердца, желез и кожи. Некоторые стволовые клетки могут превращаться в любой тип клеток организма. Другие клетки дифференцированы лишь частично и могут превратиться, например, в определенный тип нервных клеток. Стволовые клетки делятся, образуя новые стволовые клетки, пока они не начнут специализироваться. Затем, продолжая делиться, они специализируются все больше, превращаясь только в один тип клеток. Ученые надеются использовать стволовые клетки для восстановления или замены клеток или тканей, пораженных такими заболеваниями, как болезнь Паркинсона, диабет или травмы позвоночника. Активируя некоторые гены, исследователи могут вызвать специализацию стволовых клеток и их превращение в клетки, нуждающиеся в замене. На сегодняшний день исследователи могут получать стволовые клетки из следующих источников:
Эмбрион: Во время оплодотворения in vitro сперму мужчины и несколько яйцеклеток женщины помещают в чашку для культивирования. Сперма оплодотворяет яйцеклетку, и полученные клетки делятся, образуя эмбрион. Несколько эмбрионов, которые выглядят наиболее здоровыми, помещают в матку женщины. Оставшиеся утилизируют или замораживают для последующего использования. Стволовые клетки можно получить из неиспользованных эмбрионов. Поскольку после этого эмбрионы не могут развиться в полноценное человеческое существо, использование стволовых клеток, полученных от эмбрионов, является спорным вопросом. Но исследователи считают, что эти стволовые клетки больше других способны вырабатывать клетки различных типов и способствуют выживанию после трансплантации. Плод: Через 8 недель развития эмбрион называется плодом. Стволовые клетки можно получать у плода после выкидыша или аборта. Пуповина: Стволовые клетки можно получать из пуповинной крови или плаценты после рождения ребенка. Эти стволовые клетки могут производить различные типы клеток крови. Дети и взрослые: Костный мозг и кровь детей и взрослых содержат стволовые клетки. Эти стволовые клетки могут вырабатывать только клетки крови. Эти стволовые клетки чаще всего используются для трансплантации. Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки Ученые разрабатывают способы активировать (индуцировать) другие клетки (например, клетки крови или кожи), чтобы они действовали в качестве стволовых. Эти клетки берут у взрослых. Один из способ индуцировать эти клетки — это ввести их вместе с материалом, который воздействует на их гены; этот процесс называется перепрограммированием. Создание и использование индуцированных стволовых клеток все еще считается экспериментальным. |
Теоретически стволовые клетки могут стать любым другим типом клеток, но на практике трансплантация стволовых клеток используется главным образом в рамках лечения заболеваний крови, таких как лейкоз, определенные типы лимфомы (включая лимфому Ходжкина), апластическая анемия, талассемия, серповидноклеточная анемия. Иногда трансплантация стволовых клеток используется при врожденных метаболических или иммунодефицитных заболеваниях (таких как хроническая гранулематозная болезнь).
Стволовые клетки также можно пересаживать пациентам, получающим химиотерапию или лучевую терапию в высоких дозах для лечения определенных разновидностей рака. Подобные методы лечения разрушают костный мозг, который вырабатывает стволовые клетки. Иногда пересадку стволовых клеток используют для замены клеток костного мозга, которые разрушаются во время лечения рака в органах, как, например, рака молочной железы или нейробластомы (рак, который распространен у детей и развивается из нервной ткани). Врачи изучают вопрос об использовании трансплантации стволовых клеток для лечения некоторых аутоиммунных заболеваний, таких как рассеянный склероз.
Приблизительно 30–40 % пациентов с лимфомой и 20–50 % пациентов с лейкемией излечиваются от рака после лечения, включая пересадку стволовых клеток. Операция продлевает жизнь пациентов с множественной миеломой. Она менее эффективна при раке молочной железы.
Процедура трансплантации стволовых клеток
Стволовые клетки могут быть:
собственными клетками человека (аутотрансплантация);
донорскими клетками (аллогенная трансплантация).
При пересадке раковым больным их собственных стволовых клеток, стволовые клетки у этих больных берут до проведения химиотерапии или лучевой терапии, которая может их повредить. Клетки вводят назад в организм после получения лечения.
Если стволовые клетки получают от донора, реципиент принимает препараты, подавляющие иммунную систему (иммунодепрессанты) до пересадки стволовых клеток.
Если стволовые клетки предназначены для замены кроветворных клеток в костном мозге реципиента, реципиенту назначают комбинацию лекарственных препаратов и лучевой терапии для уничтожения клеток костного мозга, которые препятствуют выживанию пересаженных клеток.
Стволовые клетки из крови
Стволовые клетки взрослых лиц можно получить из крови во время амбулаторной процедуры. Сначала, за несколько дней до получения стволовых клеток, донор принимает препараты, который заставляют костный мозг выводить в кровоток еще большее количество стволовых клеток (колониестимулирующие факторы). Затем кровь берут через катетер, введенный в одну руку, и пропускают через аппарат, который отделяет стволовые клетки. Оставшуюся кровь возвращают донору через катетер, установленный на другой руке. Обычно необходимо приблизительно шесть сеансов продолжительностью 2–4 часа в течение нескольких дней, пока не будет получено достаточное количество стволовых клеток. Стволовые клетки можно заморозить и сохранить для дальнейшего применения. Стволовые клетки также могут быть получены из пуповины ребенка после родов и заморожены для дальнейшего использования.
Стволовые клетки из костного мозга
При трансплантации костного мозга донор находится под общим или местным наркозом. Затем врачи извлекают костный мозг из бедренной кости донора с помощью шприца. Извлечение костного мозга занимает приблизительно 1 час.
Реципиенту
Стволовые клетки вводятся в вену реципиента в течение 1–2 часов. Введенные стволовые клетки перемещаются в кости реципиента и начинают там размножаться, вырабатывая стволовые клетки.
После трансплантации стволовых клеток
После трансплантации вводятся препараты для предотвращения осложнений (см. ниже).
Реципиенты стволовых клеток обычно проводят в больнице 1–2 месяца.
После выписки визиты последующего наблюдения назначаются через определенные периоды времени. Обычно для восстановления требуется 1 год.
Осложнения трансплантации стволовых клеток
Инфекции
Трансплантация стволовых клеток является рискованной процедурой, поскольку лейкоциты реципиента разрушаются или их количество уменьшается после химиотерапии или лучевой терапии. В результате этого значительно повышается риск инфекции в течение 2–3 недель, пока полученные стволовые клетки не смогут вырабатывать достаточно лейкоцитов для защиты от инфекций.
Риск инфекции можно снизить, изолировав реципиента на некоторое время (пока пересаженные клетки не начнут вырабатывать лейкоциты). В течение этого периода любой человек, который заходит в палату, должен надевать маску и халат, а также тщательно мыть руки.
Реципиенту назначают:
колониестимулирующие факторы, которые стимулируют выработку клеток крови (включая лейкоциты, помогающие бороться с инфекцией);
противомикробные препараты, которые помогают снизить риск инфицирования.
Реакция «трансплантат против хозяина»
Новый костный мозг, полученный от другого человека, может вырабатывать клетки, которые атакуют клетки реципиента, вызывая реакцию «трансплантат против хозяина». Эта реакция вызывает смерть приблизительно 20–40 % пациентов, у которых она возникает.
Поэтому, если костный мозг получен у другого человека, реципиентам назначают иммунодепрессанты для предотвращения реакции «трансплантат против хозяина» и отторжения трансплантата.
Рецидив исходного заболевания
Рецидив исходного заболевания зависит от следующих факторов:
какое это было исходное заболевание;
насколько тяжелым оно было;
какой вид трансплантата использовался.
Рецидив исходного заболевания случается:
у 40–75 % людей, которым были пересажены собственные стволовые клетки;
у 10–40 % людей, которым были пересажены стволовые клетки от других людей.
