Нові досягнення клітинної терапії

Клітинна терапія - це метод лікування, в якому живі клітини використовуються для відновлення, заміни або поліпшення тканин та органів. Це передбачає введення власних або донорських стовбурових клітин в організм пацієнта. Ці клітини беруть участь у відновленні пошкоджених тканин, що дозволяє полегшити курс або навіть вилікувати деякі складні захворювання.
Стовбурові клітини 一 це незрілі клітини, здатні до самодопомоги та диференціювати на інші види. Саме вони служать основою клітинної терапії. 
Кожна людина унікальна на рівні клітин. Це одночасно ускладнює завдання дослідників та пропонує нові можливості для лікування захворювань. 
Клітинна терапія належить до нового раунду розвитку персоналізованої медицини – підхід, при якому терапія вибирається індивідуально для кожної людини, заснована на його генетичних характеристиках та унікальних обставинах клінічного випадку.

Історія клітинної терапії

Початок цього напрямку в медицині можна вважати серединою 20 століття, коли були відкриті стовбурові клітини та їх потенціал для відновлення тканин. Однак перші посилання датуються XVIII століттям. Стовбурові клітини були виявлені в процесі вивчення гемопоетичного процесу. У 1908 р. Російсько-американський гістолог Олександр Максімов виявив базову клітку, яка є засновником всього організму. У звіті він окреслив свої відкриття, "лімфоцит як загальна стовбурова клітина різних елементів крові в ембріональному розвитку та пост -флюідному житті ссавців"

У 1950 -х роках трансплантація кісткового мозку почала використовуватись для лікування захворювань крові, таких як лейкемія та анемія. Це був перший перевірений приклад ефективного використання клітин для медичних цілей.

У 1960 -х та 1970 -х роках вчені продовжили дослідження стовбурових клітин, встановлюючи, що вони існують не тільки в кістковому мозку, але і в інших тканинах, включаючи кров, жирову тканину та пупкову кров. У 1980 -х роках ембріональні стовбурові клітини з високою здатністю диференціювати активно вивчені. Серйозні дискусії виникли щодо моральної сторони їх використання.

У 90 -х та 2000 -х роках стався прорив. Технологія вирощування клітин та відкриття індукованих плюрипотентних стовбурових клітин (IPSC) - зрілі клітини тіла, які можна перепрограмувати назад у стовбуровий стан. Це досягнення дозволило обходити етичні обмеження, пов'язані з використанням ембріонального матеріалу.

До 2005 року стовбурові клітини виявляли свою ефективність у лікуванні широкого спектру захворювань. Терапія з їх використанням успішно використовується в основному в онкології, включаючи різні типи лейкемії та інші гематологічні розлади. Значний прогрес був досягнутий у кардіології та неврології, де трансплантація стовбурових клітин продемонструвала обнадійливі результати. Наукові центри по всьому світу активно вивчали можливості використання клітинної терапії для лікування інфаркту міокарда та серцевої недостатності. Важливим досягненням було розробка міжнародних протоколів для лікування розсіяного склерозу за допомогою стовбурових клітин.

У 2007 році в галузі вивчення стовбурових клітин відбулося значне відкриття. Наукова група на чолі з доктором Ентоні Атала з Гарвардського університету виявила новий тип стовбурових клітин в амніотичних рідинах. Це відкриття було проривом, оскільки ці клітини потенційно можуть замінити ембріональні стовбурові клітини (ESC) як в дослідженні, так і в терапевтичному використанні.

Дослідження перспектив використання стовбурових клітин для лікування складних захворювань та регенеративної медицини залишається однією з пріоритетних областей сучасної біології та медицини. Сьогодні вчені зосереджені на розробці методів відновлення пошкоджених тканин та органів за допомогою пупкових клітин крові та індукованих плюрипотентних стовбурових клітин дорослого організму.

Вивчення можливостей генетичної модифікації певних типів стовбурових клітин також представляє великий інтерес.

Останні дослідження 

Останні дослідження клітинної терапії спрямовані на лікування складних захворювань:● нервова система;● ендокринна система;● У сфері фізичної реабілітації.
Одним із найбільш релевантних напрямків є експерименти щодо використання стовбурових клітин при лікуванні діабету. Існуючі дослідження показали, що контрольована диференціація мезенхімальних стовбурових клітин у бета-клітинах підшлункової залози дозволяє значно знизити залежність пацієнтів від використання зовнішнього інсуліну, тим самим покращуючи якість їхнього життя та надаючи надію на повне лікування.
З 2007 року, коли індуковані плюрипотентні стовбурові клітини вперше були отримані від людини, було опубліковано більше тисячі наукових творів, які демонструють ефективність їх використання в медицині.
Активно проводяться вивчення можливості медичного використання індукованих плюрипотентних стовбурових клітин. Саме цей вид має морфологію та здатність до поширення, характерні для ембріональних стовбурових клітин. Як основа для отримання багатопотентних мезенхімальних клітин, фібробластів, клітин печінки, шлунка та інших органів.

Використання досягнень клітинної терапії в медицині

Клітинна терапія вже вийшла за рамки досліджень і пішла в практичну медицину. Наприклад, гематопоетичні стовбурові клітини виявили використання в трансплантології, особливо для захворювань крові. Вони дозволяють замінити пошкоджені клітини крові пацієнта здорово.
Стовбурові клітини використовуються в різних галузях медицини:● В кардіології. Клітини здатні диференціюватися в тканинах серцевих м’язів та судин.● Неврологічна практика показує їх здатність перетворюватися на нервові клітини різних типів. ● У галузі гематології стовбурові клітини успішно використовуються для лікування захворювань раку крові та утворення нової судинної мережі.● Ортопедія використовує свою здатність утворювати кістку, хрящ та сполучну тканину. ● В дерматології. Стовбурові клітини беруть участь у відновленні шкіри та її захисних функціях. ● Гастроентерологи використовують свою власність для розробки в різних типах тканини травної системи.● В ендокринології стовбурові клітини показали обнадійливі результати в діабеті. ● Офтальмологи можуть використовувати їх для відновлення пошкоджених тканин ока. ● У трихології стовбурові клітини використовуються як ефективний засіб боротьби з випаданням волосся.● При пластичній хірургії використовується їх регенеративний потенціал для омолодження та відновлення тканин.
Ще одна важлива сфера використання стовбурових клітин – це клітинна терапія в онкології. Тут використовуються Т-клітини з химерними антигенними рецепторами (CAR-T), які перепрограмовані для боротьби з пухлинами. Цей метод вже продемонстрував високу ефективність у лікуванні певних типів лейкемії та лімфи, що дозволяє досягати тривалу ремісію навіть у пацієнтів із резистентними формами раку.
Дослідження проводяться щодо практичного використання клітин для регенерації органів, пошкоджених захворюваннями. Наприклад, технології для вирощування кардіоміоцитів дозволяють розробити методи відновлення серцевої тканини після серцевого нападу, а бета-клітини підшлункової залози вже стали основою для нового типу лікування діабету 1 типу.
Стовбурові клітини також використовуються в косметології та дерматології. З їх допомогою проводиться лікування алопеції та косметологічні процедури, спрямовані на омолодження шкіри.

Як розробляються нові методи?

Розробка нових методів використання стовбурових клітин 一 - це дуже трудомісткий і складний процес, який включає кілька етапів.1. На етапі фундаментальних досліджень вчені вивчають біологічні механізми росту, диференціації та взаємодії клітин. Дослідження проводяться в лабораторних умовах та на тваринних моделях. Як результат, детально вивчаються механізми регенерації та диференціації клітин.2. Після визначення правильного типу клітин дослідники розробляють методи свого вирощування, підвищуючи ефективність поширення та збереження клітинних властивостей. На цьому етапі вибираються оптимальні поживні речовини та фактори росту, спонтанні обмежувачі диференціації клітин.3. Далі проводяться перші дослідження in vivo на тваринних моделях. Це дає можливість перевірити безпеку використання культивованих клітин, різних методів введення та дозування, а також оцінити ефективність використання.4. Якщо доклінічні дослідження закінчилися успіхом, ви можете провести клінічні. Невелика група людей бере участь у першому етапі для перевірки безпеки методології та побічних ефектів, другі учасники дослідження додаються для перевірки ефективності різних доз. Під час переходу до третьої фази клінічних випробувань великі зразки людей беруть участь у порівнянні з іншими методами лікування та виявлення більш рідкісних побічних ефектів.5. Успішне проходження клінічних випробувань дозволяє нам запропонувати методологію для затвердження регуляторними органами 一 наприклад, FDA та EMA. На цьому етапі відповідність запропонованої методології лікування оцінюється за допомогою GMP 一 хороших стандартів виробництва.
Лише після цього можна отримати схвалення щодо використання нової методології клітинної терапії. Такий процес може зайняти роки, і як мінімум, потрібні величезна кількість ресурсів 一 як мінімум, необхідні дорогі спеціалізовані лабораторії.

Успішні випадки клітинної терапії

Як зазначалося вище, клітинна терапія вже використовується для лікування певних захворювань в онкології, ендокринології, офтальмології та ортопедії та аутоімунних захворюваннях.

Підліток з Німеччини Яніна Пех (Janina Paech), що страждає від системного вовчака (СКВ), зазнав ниркової недостатності. Після використання CAR-T (хитрого антигенного рецептора Т-клітин), адаптованого для лікування аутоімунних захворювань, він потрапив у постійну ремісію. Через три роки Яніна абсолютно здорова і готується стати лікарем. Цей успіх дає надію пацієнтам з аутоімунними захворюваннями, які використовували імуносупресивні препарати на все життя.

25-річна жінка з діабетом 1 типу передала інноваційну трансплантацію стовбурових клітин, завдяки якому організм знову зміг регулювати цукор крові без ін'єкцій інсуліну.

Процедура включала перетворення існуючих клітин у персоналізовані стовбурові клітини, які потім використовувались для вирощування нових клітин підшлункової залози острівця. Їх пересаджували в м’язи живота пацієнта, що дозволило відновити природний синтез інсуліну.
Через рік жінка зберігає нормальний рівень цукру в крові. Цей випадок відкриває нові перспективи в лікуванні діабету 1 типу за допомогою клітинних технологій.

Німецький пацієнт, якого пересаджували стовбуровими клітинами у зв'язку з гострим мієлоїдним лейкемією, ймовірно, став сьомим чоловіком в історії, який був вилікуваний від ВІЛ. Після трансплантації, проведеної у 2015 році, неодноразові тести не виявили слідів вірусу, а у 2018 році пацієнт перестав приймати антиретровірусні препарати. З того часу він залишається в ремісії.

Ці випадки демонструють величезний потенціал клітинної терапії при лікуванні багатьох захворювань, даючи надію пацієнтам з важчими діагнозами.

Що чекає клітинної терапії в майбутньому?

Клітинна терапія є однією з найбільш перспективних областей лікування багатьох захворювань, особливо з урахуванням розробки методів персоналізованої медицини. Він вже показав ефективність лікування певних форм раку, дегенеративних захворювань та ураження тканин. Крім того, стовбурові клітини використовуються в косметології для омолодження та відновлення структури шкіри 一 подальші дослідження можуть покращити ці методи.

Основними проблемами для дослідників зараз є вдосконалення методів клітинної терапії для лікування Паркінсона, Альцгеймера, аутизму, інсульту та травм хребта. Подальший розвиток технологій для відновлення серцевого м’яза після серцевого нападу за допомогою стовбурових клітин може зменшити смертність від серцево-судинних захворювань.

Зауважимо, що проведення нових досліджень можливостей стовбурових клітин залишається дорогим через складні процеси вирощування, зберігання та транспортування матеріалу. Пошук нових технологій та оптимізацію існуючої 一 ще одна проблема, з якою потрібно вирішити, щоб зробити клітинну терапію більш доступною.