Ярким тому подтверждением являются, к примеру, исследования, проводимые сотрудниками Санкт-Петербургского Государственного медицинского университета им. И.П. Павлова. Здесь, начиная с 2006 г., активно изучаются методы применения стволовых клеток при лечении ишемии. Для участия в исследовании была отобрана группа пациентов 50-75 лет, страдающих от облитерирующего атеросклероза нижних конечносте и облитерирующего тромбангиита ( эндартериита). После трансплантации аутологических ( собственных) стволовых клеток в мышцы голени и бедра (20 -30 точек), а также внутривенно, было отмечено улучшение состояния 55% больных. Осложнений и негативных реакций организма на трансплантацию медики не зафиксировали. К положительным результатам операции можно отнести исчезновение болевых ощущений в состоянии покоя, заживление трофических язв, общее улучшение состояния пациентов. В группе же больных, которым не была произведена трансплантация СК, облитерирующий атеросклероз нижних конечностей продолжал развиваться, что привело впоследствии к ампутации ног у 23 из 25 участников контрольной группы.

Image 16+

Сегодня ишемия сосудов числится в списке заболеваний, успешно поддающихся лечению методами клеточной терапии. При ишемических болезнях повреждаются сосуды человеческого организма, а, следовательно, нарушается кровоснабжение органов и тканей. Органы, страдающие от ишемии, получают недостаточное количество кислорода и питательных веществ, а это может привести к некрозу тканей, инфаркту. Ишемия является следствием таких опасных недугов, как атеросклероз, сахарный диабет, облитерирующий эндартериит и другие. Однако практика показывает, что ишемию можно эффективно лечить при помощи стволовых клеток.

Ярким тому подтверждением являются, к примеру, исследования, проводимые сотрудниками Санкт-Петербургского Государственного медицинского университета им. И.П. Павлова. Здесь, начиная с 2006 г., активно изучаются методы применения стволовых клеток при лечении ишемии. Для участия в исследовании была отобрана группа пациентов 50-75 лет, страдающих от облитерирующего атеросклероза нижних конечносте и облитерирующего тромбангиита ( эндартериита). После трансплантации аутологических ( собственных) стволовых клеток в мышцы голени и бедра (20 -30 точек), а также внутривенно, было отмечено улучшение состояния 55% больных. Осложнений и негативных реакций организма на трансплантацию медики не зафиксировали. К положительным результатам операции можно отнести исчезновение болевых ощущений в состоянии покоя, заживление трофических язв, общее улучшение состояния пациентов. В группе же больных, которым не была произведена трансплантация СК, облитерирующий атеросклероз нижних конечностей продолжал развиваться, что привело впоследствии к ампутации ног у 23 из 25 участников контрольной группы.

Впервые стволовые клетки стали использовать для лечения ишемии японские медики. В 2002 году были опубликованы результаты исследования, в ходе которого СК вводились пациентам, не поддающимся традиционному лечению. Доктора медицинского университета Кансай ( Осака) вводили по 40-50 инъекций суспензии аутологичных СК костного мозга в мышцы ишемизированных конечностей. Результаты были неоспоримы: уже через месяц пациентов стали меньше беспокоить болевые ощущения, ткани начали получать больше кислорода, улучшился приток крови, больным стало легче ходить. При этом осложнений, вызванных трансплантацией, выявлено не было.

С каждым годом подобных операций становится все больше. Клеточные технологии позволяют врачам снижать статистику серьезных осложнений и ампутаций, а пациентам – значительно улучшать качество жизни.

К настоящему времени разработаны клеточные технологии, в основе которых лежит применение не только культивированных клеток (о которых речь шла выше) но и клеток, получение которых происходит без культивирования. Так, в частности, австралийская биотехнологическая компания Avita Medical изобрела прибор ReCell, который позволяет в течение 30 мин из небольшого биоптата кожи пациента получить суспензию, состоящую из 3-х популяций клеток (кератиноцитов, фибробластов, меланоцитов). Полученную клеточную суспензию можно использовать ex temporo для лечения ожогов, хронических ран и даже витилиго. Данная клеточная технология эффективно применяется в странах Европы, в Австралии, Новой Зеландии. В настоящее время она появилась и на российском рынке регенеративной медицины.

Клеточные технологии – технологии, основанные на применении клеток — представляют собой одно из направлений регенеративной медицины, основной целью которой является регенерация и замещение клеток, тканей и органов для восстановления утраченных ими (вследствие врожденного дефекта, болезни, травмы, старения) функций и структуры. В основе клеточных технологий лежит применение живых клеток человека — аутологичных (собственных клеток человека) или аллогенных (полученных из тканей другого человека), стволовых и/или зрелых (специализированных).

Современные клеточные технологии творят вполне осязаемые современные чудеса. Они в буквальном смысле помогают встать на ноги после тяжелого перелома или остеоартроза. Чудеса в данном случае – рукотворные, сделанные в тесном сотрудничестве биотехнологов НИЛ клеточных технологий СЗГМУ им. Мечникова – Покровского банка стволовых клеток (ПСКБ) с травматологами-ортопедами. О том, как это происходит и какую пользу это приносит людям, нам рассказал один из главных участников этого процесса – профессор, ведущий научный сотрудник НИЛ клеточных технологий СЗГМУ им. И.И. Мечникова Александр Савинцев.

Александр СавинцевСовременные клеточные технологии творят вполне осязаемые современные чудеса. Они в буквальном смысле помогают встать на ноги после тяжелого перелома или остеоартроза. Чудеса в данном случае – рукотворные, сделанные в тесном сотрудничестве биотехнологов НИЛ клеточных технологий СЗГМУ им. Мечникова – Покровского банка стволовых клеток (ПСКБ) с травматологами-ортопедами. О том, как это происходит и какую пользу это приносит людям, нам рассказал один из главных участников этого процесса – профессор, ведущий научный сотрудник НИЛ клеточных технологий СЗГМУ им. И.И. Мечникова Александр Савинцев.

Мы привыкли, что перелом обычно лечат наложением гипса. Теперь надо привыкать, что это будет происходить с помощью клеточных технологий?

– Не исключено, ведь спектр применения клеточных технологий в нашей дисциплине уже довольно широк. Во-первых, это оптимизация процессов сращения костной ткани при переломах, или по-другому – процесс репаративной регенерации. Генетически обусловлено, что для каждой кости есть свои определенные сроки сращения. Но бывает так, что этот процесс затягивается: например, это нередко встречается у людей пожилого и старческого возраста. Как происходит в большинстве ортопедических клиник? Пациенту с переломом сопоставили и зафиксировали костные отломки и говорят: теперь ждите, природа должна сделать свое дело. Мы же действуем по-другому. Используя современные клеточные технологии, мы делаем анатомическое восстановление сломанной кости и доставляем необходимый для сращения клеточный материал на место повреждения, ничего при этом не нарушая, а просто помогаем физиологии человека выполнять соответствующие регенеративные функции.

Насколько эти технологии помогают ускорять выздоровление?

– Если взять пожилых людей, то у нас есть задокументированные наблюдения за ходом выздоровления 90-летней пациентки, у которой был сложный перелом бедренной кости. Вместо положенных 4–5 месяцев восстановление прошло за 2,5 месяца. У лиц молодого возраста мы наблюдали аналогичные процессы – все происходило в минимальные сроки с образованием прочной костной мозоли.

– А если речь идет о более сложных случаях – например, внутрисуставных переломах или остеоартрозах?

– Принято считать, что любой внутри-суставной перелом приводит к развитию остеоартроза, который практически неизлечим, потому что в этом случае страдает гиалиновый хрящ. Этот поврежденный хрящ практически не подвержен регенерации, поскольку это особая ткань в организме человека: она даже питается за счет водоснабжения, а не кровоснабжения, и оттого отличается такой низкой регенеративной способностью. Все эти предпосылки – анатомические и физиологические – «способствуют» тому, что человек испытывает сильные болевые ощущения в течение длительного периода – даже после того как процесс сращения кости уже завершен.

Клеточные технологии помогают победить остеоартроз, причем достаточно эффективно и не болезненно: нужен лишь небольшой кусочек подкожно-жировой ткани, из которого биотехнологи Покровского банка выделят мезенхимальные стволовые клетки. Этого будет достаточно для выращивания прехондроцитов, клеток хряща, с помощью которых мы и будем устранять дефицит «хрящевой массы». Клетки хряща выращиваются до определенного объема, который высчитывается по авторской методике. С помощью различных носителей мы доставляем этот новый клеточный материал в место повреждения.

В зависимости от стадии остеоартроза используются разные технологии. Если это 1-я и 2-я стадии, то это малоинвазивное введение. Если это артроз в третьей стадии, то мы уже предлагаем оперативное лечение и наносим клеточный материал с помощью специального клея на субхондральную кость.

Клеточные технологии наверняка помогут и тем, кто занимается спортом или фитнесом и страдает от травм…

– Совершенно верно. Мы часто используем клеточные технологии для лечения повреждений ахиллового, или пяточного, сухожилия. Такая проблема возникает у людей, ведущих активный образ жизни, особенно после 40 лет: спорт, активный отдых, фитнес. Именно этим страдают представители игровых видов спорта, у которых в течение долгого времени в этом месте происходят и «накапливаются» микротравмы. Все это в конечном итоге приводит к разрыву ахиллового сухожилия и его оперативному лечению. Однако восстановление сухожилия происходит с образованием грубой рубцовой ткани на месте повреждения. При этом и так дегенеративно измененные волокна сухожилия еще больше теряют эластичность. Восстановить их можно как раз с помощью стволовых клеток. У нас есть возможность сработать и превентивно: мы советуем укреплять эти проблемные сухожилия своим же клеточным материалом, без каких-либо лекарств.

Ваш совет тем, кто хочет избежать проблем с суставами?

– При любых признаках неблагополучия с суставами старайтесь быстрее обратиться к ортопеду-травматологу. И если выяснится, что начинается или уже существует проблема с суставами, не расстраивайтесь, а идите к нам.

Совершенно верно. Мы часто используем клеточные технологии для лечения повреждений ахиллового или пяточного сухожилия. Такая проблема возникает у людей, ведущих активный образ жизни, особенно после 40 лет. Спорт, активный отдых, фитнес. Именно этим страдают представители игровых видов спорта, у которых в течение долгого времени в этом месте происходят и «накапливаются» микротравмы. Все это в конечном итоге приводит к разрыву ахиллового сухожилия и его оперативному лечению. Однако восстановление сухожилия происходит с образованием грубой рубцовой ткани на месте повреждения. При этом и так дегенеративно измененные волокна сухожилия ещё больше теряют эластичность. Восстановить их можно как раз с помощью стволовых клеток. У нас есть возможность сработать и превентивно: мы советуем укреплять эти проблемные сухожилия своим же клеточным материалом, без каких-либо лекарств.

Клеточные технологии наверняка помогут и тем, кто профессионально или просто достаточно активно занимается спортом или фитнесом и страдает от травм…

Совершенно верно. Мы часто используем клеточные технологии для лечения повреждений ахиллового или пяточного сухожилия. Такая проблема возникает у людей, ведущих активный образ жизни, особенно после 40 лет. Спорт, активный отдых, фитнес. Именно этим страдают представители игровых видов спорта, у которых в течение долгого времени в этом месте происходят и «накапливаются» микротравмы. Все это в конечном итоге приводит к разрыву ахиллового сухожилия и его оперативному лечению. Однако восстановление сухожилия происходит с образованием грубой рубцовой ткани на месте повреждения. При этом и так дегенеративно измененные волокна сухожилия ещё больше теряют эластичность. Восстановить их можно как раз с помощью стволовых клеток. У нас есть возможность сработать и превентивно: мы советуем укреплять эти проблемные сухожилия своим же клеточным материалом, без каких-либо лекарств.

СОДЕРЖАНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ ЕЁ РЕШЕНИЯ ПРОГРАММНЫМИ МЕТОДАМИ

Крупнейшие достижения молекулярной и клеточной биологии позволили в настоящее время создать научную основу для развития и становления клеточных технологий, а также предпосылки для их внедрения в клиническую практику.

В 2002 г. на заседании Президиумом РАМН утверждена Программа «Новые клеточные технологии – медицине», а 27.03.03 и 20.03.04 в Постановлениях РАМН определены важнейшие современные задачи внедрения методов фундаментальной биологии и медицины, в частности, клеточных и генных технологий при лечении различных заболеваний.

Разработка и внедрение эффективных и доступных способов лечения на основе клеточных технологий, в том числе с помощью устройств искусственного жизнеобеспечения, трансплантации стволовых клеток в Челябинской области потребовало создание необходимой для этого инфраструктуры и объединения научного потенциала медицинской и биологической науки Челябинской области в рамках Центра Клеточных Технологий. Для решения поставленных задач была сформирована Программа научно- практического сотрудничества между Челябинской областной клинической больницей, Южно- Уральским научным центром РАМН (ЮУНЦ РАМН) и Центром Клеточных Технологий при Областной Клинической Больнице (ЦКТ при ОКБ) в области разработки и клинического применения новых медицинских технологий с использованием эфферентных методов лечения, клеточной и тканевой терапии.

СОДЕРЖАНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ ЕЁ РЕШЕНИЯ ПРОГРАММНЫМИ МЕТОДАМИ

Развитие медицинской биотехнологии осуществляется по трем направлениям:

  • развитие технологии культуры и тканей,
  • разработка новых, эффективных и безопасных биоматериалов,
  • создание аппаратов для оптимального функционирования изолированных клеток и тканей вне организма человека.

Биоинженерия и клеточная терапия включают использование живых клеток и биологически активных продуктов в качестве терапевтических устройств, замещающих дефектные органы или ткани. Как правило, тканевую инженерию используют при лечении заболеваний, которые имеют большие прямые или косвенные затраты. Это касается, в частности, заболеваний печени, актуальность изучения которых связана с повседневным ростом заболеваемости при этой патологии и тяжелыми последствиями в виде циррозов, хронических гепатитов, печеночной недостаточности и др. Известная ограниченность, недостаточная эффективность или высокая стоимость существующих методов лечения требует усовершенствования и разработки новых, патогенетически обоснованных способов детоксикации и нормализации обменных процессов. Учет преимуществ и недостатков описанных методов привел к созданию концепции «биоискусственной печени». Новым подходом явилась разработанная профессором Рябининым В.Е. система искусственного жизнеобеспечения — «биоискусственная печень». Результаты экспериментальных и предварительных клинических исследований показали достаточно высокую эффективность этого метода, что проявлялось в увеличении активности процессов детоксикации и нормализации обменных процессов. В настоящее время разрабатываются новые методы экстракорпоральной детоксикации с использованием альбуминового диализа и биореакторов, позволяющих осуществлять длительное экстракорпоральное функционирование гепатоцитов.

Достаточно успешно в нашей стране в качестве эфферентного метода использовалась спленоперфузия. В настоящее время на основе спленоперфузата разработан пептидный препарат «Спленопид», который находит широкое применение при лечении инфекционных заболеваний, лечении рассеянного склероза, онкологических патологий, диабета и др. На кафедре общей и биоорганической химии ЧГМА совместно с лабораторией «Искусственные органы и клетки» ЮУНЦ РАМН впервые были получены экспериментальные и клинические данные о терапевтической эффективности применения спленопида при лечении цирроза печени.

Перспективным также представляется использование в клинической практике других пептидных препаратов из органов и тканей животных — цитомединов и цитаминов. Широкое применение начинают находить фетальные органопрепараты — экстракты клеточного содержимого (от стволовых до зрелых клеток) органов и тканей животных немецкой научно-производственной компании vitOrgan. Действие экстрактов основано на принципе гомологичности или органо­тканевого подобия. За раскрытие механизма этого эффекта, называемого органным тропизмом, американский исследователь Г. Блобель в 1999 году был удостоен Нобелевской премией по медицине.
Успешное внедрение в практику экспериментальной биологии методов длительного культивирования стволовых клеток (СК) и клеток-предшественников различных тканей животных и человека, выделенных из эмбрионов, плодов и взрослых организмов, создали предпосылки разработки технологий заместительной клеточной и тканевой терапии. Эти клетки, в их совокупности, характеризующиеся высоким пролиферативным потенциалом in vitro, обладают способностью дифференцировки в различные клетки органов и тканей человека. Овладение механизмами направленной дифференцировки стволовых клеток и клеток-предшественников in vitro позволит решить проблемы получения донорского материала для заместительных биомедицинских технологий при лечении широкого спектра заболеваний человека.

В настоящее время большое внимание уделяется клеточным технологиям, основанных на трансплантации стволовых клеток, полученных от самого больного. Преимущества этих технологий заключаются в доступности подходящего неиммуногенного клеточного материала (приемлемый источник – костный мозг). Получены экспериментальные данные, указывающие на перспективность применения аутологичных костномозговых стволовых клеток в лечении тяжелых неврологических и сердечно-сосудистых расстройств. Альтернативой трансплантации поджелудочной железы при тяжелых формах сахарного диабета является трансплантация островковых клеток поджелудочной железы плодов и новорожденных: в мире выполнено уже несколько тысяч пересадок. Успешные результаты применения этих клеток в комплексном лечении ИЗСД у взрослых дали основание использовать этот метод в детской диабетологической практике. Следует особо подчеркнуть, что развитие и внедрение клеточных технологий призвано кардинально изменить ситуацию с лечением целого ряда заболеваний, практикуемая медикаментозная терапия которых малоэффективна.

ЦЕЛЬ ПРОГРАММЫ – изучение молекулярных и клеточных механизмов патогенеза различных заболеваний и разработка эффективных и доступных способов лечения с помощью устройств искусственного жизнеобеспечения, трансплантации зрелых, стволовых и фетальных клеток, биоимплантатов, создание необходимой для этого инфраструктуры, объединение научного потенциала медицинской и биологической науки для обеспечения развития фундаментальных и прикладных медико-биологических исследований в области заместительной клеточной терапии, улучшения здоровья населения Уральского региона. Достижение этих целей требует интеграции таких дисциплин как биология развития, клеточная и молекулярная биология, биохимия, физиология, прикладная молекулярная и клеточная биотехнология. Без привлечения к участию в разработке комплексной программы представителей различных биологических и медицинских специальностей практически невозможно создание новейших биомедицинских технологий, заместительной клеточной терапии для их клинического применения.

ЗАДАЧИ ПРОГРАММЫ:

  • совершенствование методов выделения и культивирования зрелых, фетальных и стволовых клеток человека и животных,
  • изучение возможности направленной дифференцировки стволовых клеток в клеточные компоненты различных органов и тканей;
  • создание клеточных и экспериментальных моделей заболеваний человека, перспективных в плане использования клеточной терапии;
  • разработка рекомендаций и положений, регламентирующих применение стволовых клеток для клеточной терапии приобретенных или наследственных заболеваний человека;
  • разработка систем искусственного жизнеобеспечения с использованием клеточных технологий и эфферентных методов, их клинические испытания;
  • внедрение клеточных технологий в практическое здравоохранение;

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ НАУЧНЫХ И КЛИНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ:
Фундаментальные и прикладные аспекты клеточной терапии.

  • Изучение функционирования CK, создание специальных культуральных сред, разработка оптимальных условий культивирования этих клеток, обеспечивающие их пролиферацию и дифференцировку.
  • Разработка режимов криоконсервации и оценки жизнеспособности клеточного материала.
  • Изучение влияния микроокружения на процессы развития CK в культуре при разработке способов направленной дифференцировки этих клеток.
  • Исследование молекулярных механизмов действия внутриклеточных индукторов дифференцировки (кардиомиоциты, гепатоциты, нервные, глиальные клетки и др.)
  • Проведение модельных экспериментов на животных по трансплантации зрелых, фетальных и CK с целью оценки отдаленных последствий и безопасности использования клеточного материала при создании методов заместительной терапии.
  • Трансплантация донорских клеток больным заболеваниями печени и др.
  • патологическими расстройствами.
  • Трансплантация аутофибробластов в целях эстетической медицины.
  • Трансплантация островковых клеток больным с сахарным диабетом.
  • Использование в клинической практике органопрепаратов фирмы «VitOrgan».
  • Расширенное использование в клинической практике препарата «Спленопид».
  • Расширение и завершение существующих разработок заместительной клеточной терапии с использованием стволовых клеток и подготовка предложений к внедрению разработанных технологий в медицинскую практику.
  • Использование современных клеточных технологий в аппарате «Биоискусственная печень».
  • Разработка и клинические исследования эффективности детоксикационных модулей в эфферентной терапии различных заболеваний. Определение перечня заболеваний и параметров контроля.

ОЖИДАЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ:
1. Разработка биомедицинских технологий для применения зрелых, фетальных и стволовых клеток в медицинской практике и подготовка рекомендаций по практическому применению клеточной терапии.
2. Создание систем искусственного жизнеобеспечения типа «Биоискусственная печень» и детоксикационных модулей и их клинические испытания.
3. Повышение эффективности лечения заболеваний при использовании новых технологических и научно-методических подходов.
4. Социальная значимость программы определяется комплексом мероприятий, направленных на существенное улучшение качества медицинской помощи больным с широким спектром терапевтических и хирургических заболеваний.

Оставить комментарий