По-безопасен начин за трансплантации на костен мозък

Трансплантацията на кръвни стволови клетки, известна като трансплантация на костен мозък, е мощна техника, която потенциално може да осигури излекуване през целия живот на различни заболявания. Но процедурата е толкова токсична, че понастоящем се използва за лечение само на най-критичните случаи.

Сега, изследователи от Медицинската гимназия на Станфордския университет, измислят начин да провеждат терапията, която при мишки драстично понижава токсичността си. Ако методът евентуално се окаже безопасен и ефективен за хората, той потенциално би могъл да се използва за лечение на автоимунни заболявания като лупус, ювенилен диабет и множествена склероза; коригират вродени метаболитни нарушения като болестта "момче"; и да се лекуват много повече видове рак, както и да се направи трансплантацията на органи по-безопасна и по-успешна.

"Няма почти никаква категория заболявания или трансплантация на органи, които не са засегнати от това изследване", каза д-р Ървинг Вайсман, съавтор на изследването и професор по патология и биология на развитието в Станфорд. Доклад, описващ тази техника, е публикуван на 10 август в Science Translational Medicine.

Главният автор на статията е д-р Джудит Шизуру, професор по медицина. Водещите автори са изследователски сътрудник Аканхаха Чхабра, доктор; бивш завършил студент Аарон Ринг, доктор, който сега е на факултета в Йейл; и Kipp Weiskopf, доктор, бивш студент, който вече е пребиваващ в бригамската и женската болница.

Вредно лечение

За успешно трансплантиране на кръвни стволови клетки трябва да се убива собствената популация на кръвни стволови клетки на пациента. В момента това се извършва чрез химиотерапия или лъчетерапия, лечения, които са достатъчно токсични, за да повредят различни органи и дори да доведат до смърт.

"Химиотерапията и радиацията, използвани за ДНК увреждане на трансплантацията, могат да причинят както непосредствени проблеми, така и дългосрочни увреждания на много тъкани в организма", каза Шизуру. "Сред многото известни токсични странични ефекти, тези лечения могат да причинят увреждане на черния дроб, репродуктивните органи и мозъка, потенциално причиняване на припадъци и увреждане на неврологичното развитие и растежа при децата." Поради тези причини трансплантацията на кръвни стволови клетки се използва само когато рисковете на сериозна болест надвишават усложненията от трансплантацията.

За да се избегнат тези ужасни странични ефекти, изследователите от Станфорд съставиха симфония от биологични инструменти, които изчистят пътя за трансплантация на кръвни стволови клетки без използване на химиотерапия или радиотерапия.

Използване на антитела

Учените започнаха с антитяло срещу клетъчен повърхностен протеин, наречен c-kit, който е първичен маркер на кръвни стволови клетки. Прикрепването на антитялото към c-kit води до изчерпване на кръвните стволови клетки при имунно-дефицитни мишки. "Само това антитяло обаче няма да бъде ефективно при имунно-компетентните реципиенти, които представляват мнозинството от потенциалните реципиенти на трансплантация на костен мозък," каза Чабра. Изследователите се стремят да повишат ефективността чрез комбиниране с антитела или с биологични агенти, които блокират друг клетъчен повърхностен протеин, наречен CD47. Блокирането на CD47 освободи макрофагите за "ядене" на прицелните клетки, покрити с c-kit антитяло, каза Chhabra.

С блокирания CD47 маркер и антитялото, прикрепено към протеините c-kit, имунната система ефективно изчерпва кръвообразуващите стволови клетки на животните, като изчиства пътя за трансплантирани кръвни стволови клетки от донор, за да пребивава в костния мозък и да генерира нова кръв и имунна система.

Сравнявайки трансплантациите на кръвни стволови клетки за засаждане на ново поле на културите, Шизуу отбеляза, че изследователите не само са намерили по-безопасен начин да изчистят полето за засаждане, но и "използвахме по-безопасни техники за засаждане на новите кръвни клетки" трансплантациите на костен мозък включват смес от клетки, която включва кръвни стволови клетки, както и различни имунни клетки от донора, които могат да атакуват тъканта на реципиента. Тази имунна атака води до това, което се нарича болест на присадката срещу гостоприемник, което може да увреди тъканите и дори да убие пациентите.

Въз основа на познанията, получени от предишни изследвания, екипът пречи на донорната тъкан, така че да съдържа само кръвни стволови клетки, а не други имунни клетки, които причиняват заболяване присадка срещу приемник.

Успехът на тези техники при мишки повдига надежди, че подобни техники ще успеят при хора. "Ако това се случи при хора, подобно на мишки, очакваме рискът от смърт от трансплантация на кръвни стволови клетки да спадне от 20% до нула", каза Шизуру.

"Нова ера в лечението на болести"

"Ако и когато това бъде постигнато, ще бъде нова ера в областта на лечението на заболяванията и регенеративната медицина", заяви Уайсман, който е директор на Станфордския институт за биологична и регенеративна медицина на стволови клетки, както и директора на Центъра "Лудвиг" за рак на стволовите клетки и медицина.

След като кръвта и имунната система на пациента могат безопасно да бъдат заменени, всяко заболяване, причинено от собствената кръв и имунните клетки на пациента, може потенциално да бъде излекувано чрез еднократно прилагане на трансплантация на кръвни стволови клетки, казаха те. Безопасно заместване на пациента с кръвта и имунните клетки ще се отърве от клетките, които атакуват собствените си тъкани и предизвикват болести като ревматоиден артрит и диабет тип 1.

Методът за безопасно извършване на трансплантации на кръвни стволови клетки също потенциално би направил трансплантацията на органи безопасно и по-лесно, казаха изследователите. Понастоящем хората, които получават трансплантация на органи, трябва за остатъка от живота си да останат наркотици, които поддържат имунната си система да атакува трансплантирания орган.

"Дори ако сте на имуносупресори, повечето трансплантации на органи намаляват във функцията или се провалят във времето, а самите имуносупресивни лекарства правят пациента по-податлив на животозастрашаващи инфекции или новообразуващи ракови заболявания", каза Weissman.

Но ако кръвта и имунните стволови клетки от донора на органи могат да бъдат трансплантирани едновременно с органа, новата имунна система ще разпознае дарения орган и няма да го атакува, твърдят изследователите. "Трансплантираните клетки, дареният орган и собствените тъкани на пациента се научават да съществуват съвместно", каза Шизуру. "Донорните кръвни стволови клетки превъзпитават имунната система на пациента, а трансплантираният орган не се изхвърля".

Трансплантацията на кръвни и имунни стволови клетки също може да бъде от решаващо значение за успеха на новата ера на регенеративната медицина. Ако стволовите клетки за органи или тъкани като сърце или черен дроб се отглеждат за обща трансплантация - т.е. не са предназначени специално за един пациент - пациентът ще се нуждае от имунна кондиция чрез трансплантация на кръвни стволови клетки, така че стволовите клетки да не бъдат отхвърлени като чужди тела, казаха изследователите.

Източник: Станфордски университет

https://www.biosciencetechnology.com/news/2016/08/safer-way-bone-marrow-transplants?cmpid=horizontalcontent