Кле́точная трансплантоло́гия , также известная как клеточная терапия ( англ. Cell therapy ), — комплекс терапевтических подходов, основанных на трансплантации клеток в больной организм с целью его лечения. Одно из широко известных и бурно развивающихся направлений клеточной трансплантологии — терапия стволовыми клетками .

Клеточная трансплантация включает последовательные этапы: выделение клеток из ткани, манипуляции вне организма в искусственной среде (очистка, фракционирование, культивирование, ген-модификация и другие) и их введение в организм реципиента (при аллогенной и ксеногенной клеточной трансплантации) или самого донора (при аутогенной) .

Несмотря на то, что трансплантация клеток имеет более чем столетнюю историю, её современный научно-клинический этап насчитывает только несколько десятилетий. Она может успешно применяться в регенеративной медицине (восстановление поврежденных тканей и органов), в лечении наследственных заболеваний и рака, при терапии трудноизлечимых сердечно-сосудистых, нейро-дегенеративных и аутоиммунных заболеваний . Внедрение в клиническую практику методов клеточной трансплантации позволило излечить некоторые формы лейкемии , увеличить продолжительность жизни сотням нуждающихся в пересадке органов людей, существенно повысить качество жизни пациентов, страдающих сахарным диабетом , рассеянным склерозом и многими другими заболеваниями .

История

В развитии клеточной трансплантологии можно выделить эмпирический и современный (научно-клинический) этапы.

Эмпирический этап

Ещё в 1667 году Жан-Батист Дени (Jean-Baptiste Denis, 1640—1704) во Франции сделал сообщение о первой попытке переливания человеку крови от овцы. Williams в 1884 году сообщил об имплантации фрагментов ткани поджелудочной железы овцы под кожу больному сахарным диабетом. В 1890 году в Нью-Йоркском университете Thomson в эксперименте проводил трансплантацию клеток головного мозга от кошки к собаке. В 1907 году в Нью-Йорке в госпитале Маунт-Синай (англ.) ( (Reuben Ottenberg, 1882—1959) впервые в мире произвёл переливание совместимой крови от человека к человеку с учётом групп системы AB0 , которые в 1901 году были открыты Карлом Ландштейнером (Karl Landsteiner, 1868—1943) . Выполненная Оттенбергом гемотрансфузия с использованием метода перекрёстной совместимости считается первой научно обоснованной клеточной трансплантацией у человека .

В 1931 году (англ.) ( (Paul Niehans, 1882—1971) в Швейцарии впервые в мире произвёл пересадку суспензии клеток паращитовидной железы телёнка пациентке, находившейся в судорожном статусе вследствие ошибочного хирургического удаления паращитовидных желёз. Для заморозки клеток животных с целью проведения последующей клеточной терапии Ниханс успешно применил метод лиофилизации . После этого в Западной Европе получила широкое распространение терапия и омоложение замороженными клетками животных («метод Ниханса») . В период развития клеточной терапии ксеногенными и аллогенными фетальными клетками появились сообщения о летальных исходах вследствие инфекций и иммунных реакций, в том числе и после применения «метода Ниханса», что было освещено в научной медицинской литературе. После этих событий клеточная терапия была в 1980-х годах запрещена в Германии , а затем и в США .

Современный (научно-клинический) этап

Началом современного этапа развития клеточной трансплантологии считается 1968 год, когда E. D. Thomas из Миннесотского университета впервые в мире произвёл пересадку костного мозга , взятого у сиблинга , больному лейкемией. Однако ещё до этого в 1951 году Lorenz продемонстрировал выживаемость летально облучённых животных после трансплантации костного мозга, а в 1958 году G. Mathe произвёл не слишком эффективную трансплантацию костного мозга облучённым физикам-ядерщикам (эффективность была недостаточной из-за того, что совместимость определялась только по группам крови и перед пересадкой не проводилась иммуноабляция). С течением времени была доказана клиническая эффективность метода трансплантации костного мозга, который стал практически единственным способом лечения онкогематологических заболеваний. Связанные с трансплантацией костного мозга научные исследования значительно продвинули технологии выделения и сепарации клеток человека .

В 1972 году W. F. Ballinger и P. E. Lacy в эксперименте обосновали эффективность трансплантации островковых клеток поджелудочной железы для лечения сахарного диабета (первое клиническое испытание трансплантации этих клеток пациентам с сахарным диабетом было произведено в 1986 году). В 1981 году M. J. Evans и M. H. Kaufman выделили эмбриональные стволовые клетки из бластоцисты мыши, а G. R. Martin ввёл термин эмбриональная стволовая клетка . После этого в большом количестве научных работ были показаны плюрипотентные возможности дифференцировки этих клеток и перспективы их применения в клеточной трансплантации. В 1986 году Paul Lacy основал Общество Клеточной Трансплантации (Cell Transplant Society — CTS) .

В 1987 году группа учёных во главе с Lindvall O. в Швеции выполнила трансплантацию ткани надпочечников в головной мозг двух пациентов, страдающих болезнью Паркинсона . Позднее эта же группа стала выполнять пересадки человеческой фетальной нервной ткани. В этом же году в Австралии были произведены попытки «клеточной терапии» синдрома Дауна , которые признаны неэффективными. В 1988 году во Франции Gluckman E. с сотрудниками произвели первую успешную трансплантацию клеток пуповинной крови пятилетнему мальчику, страдающему анемией Фанкони .

Использование традиционных медикаментозных (афферентных) методов, имитирующих детоксикационную функцию печени, тормозят не только регенераторный восстановительный процесс в пораженном органе, механически удаляя из организма не только токсичные вещества, но и факторы, необходимые для репаративной регенерации печени . В 1992 Mito M. et al. и 1994 году Habibullah C. M. et al. произвели первые трансплантации гепатоцитов для лечения печёночной недостаточности .

В настоящее время методы подготовки клеток для трансплантации условно разделяются на минимально травматичные методы выделения и методы культивирования клеток .

Применение нанотехнологий в клеточной трансплантологии

В клеточной терапии могут применяться нанотехнологии :

• Наноразмерные магнитные частицы, поверхность которых покрыта специфическими антителами , могут использоваться для выделения определённого типа стволовых (или иммунных) клеток из тканей;
• Наноразмерные системы доставки ( липосомы , конструкции на основе вирусных частиц и т. п.) используются для генетической модификации трансплантируемых клеток; генетическая инженерия позволяет придать клеткам новые функции или повысить выживаемость после трансплантации;
• Создание наноразмерного рельефа на поверхности искусственных материалов, применяемых в качестве имплантатов , улучшает адгезию и последующую пролиферацию клеток .

См. также

• Регенеративная медицина
• Трансплантация гемопоэтических стволовых клеток
• Генотерапия
• Аутотрансплантация
• Инкапсуляция клеток

Примечания

Литература

• Берсенёв А. В. (рус.) // : статья в журнале — обзорная статья. — М. : Институт стволовых клеток человека , 2005. — Т. I , № 1 . — С. 49—56 . — ISSN . (недоступная ссылка)
• Зайцева В. Н., Космачева С. М. Клеточная трансплантология — история, современное состояние и перспективы (рус.) // Мир медицины: журнал для медицинских сестёр, фельдшеров и акушеров : статья в журнале — обзорная статья. — Минск: Институт стволовых клеток человека , 2013. — № 11 . — С. 9—11 .
• Baker M. (англ.) // Nature . — Великобритания : Nature Publishing Group , 2008. — Vol. 455 , no. 7213 . — P. 586—588 . — ISSN . — doi : . — .
• Gage F. H. Cell therapy (англ.) // Nature . — Великобритания : Nature Publishing Group , 1998. — Vol. 392 , no. 6679 Suppl . — P. 18—24 . — ISSN . — .

Ссылки

• Борисенко Г. Г. (неопр.) . Словарь нанотехнологических и связанных с нанотехнологиями терминов . ОАО « Роснано » (2009—2011). Дата обращения: 3 февраля 2015. 16 марта 2013 года.