Limitazioni, pericoli e complicanze del trapianto di cellule

Plastica medicina-rigenerativa si basa sulla realizzazione nelle cellule staminali e progenitrici embrionali pluripotenti clinica e proprietà toti-, permettendo in vitro e in vivo per creare un predeterminato linee cellulari ripopolamento tessuti ed organi di un paziente umano danneggiati.

La reale possibilità di utilizzare le cellule staminali embrionali e le cellule staminali dei tessuti definitivi (le cosiddette cellule staminali adulte) di un essere umano a fini terapeutici non è più in dubbio. Tuttavia, gli esperti delle National and Medical Academies degli Stati Uniti (USA) raccomandano che le proprietà delle cellule staminali negli esperimenti siano studiate in modo più dettagliato su modelli biologici adeguati e valutare obiettivamente tutte le conseguenze del trapianto, e solo allora usare le cellule staminali nella clinica.

È accertato che le cellule staminali fanno parte dei derivati tissutali di tutti e tre i foglietti embrionali. Le cellule staminali si trovano nella retina, cornea, pelle, epidermide, midollo osseo e sangue periferico, nei vasi, la polpa del dente, il rene, l'epitelio del tratto digerente, pancreas e fegato. Con l'aiuto di metodi moderni è dimostrato che le cellule neurali del gambo sono localizzate nel cervello adulto e nel midollo spinale. Questi dati sensazionali hanno attirato l'attenzione speciale degli scienziati e dei media, dal momento che i neuroni del cervello sono serviti come esempio classico di una popolazione di cellule statiche che non si riprende. Entrambi i periodi precoce e tardiva di ontogenesi a causa di cellule staminali neurali nel cervello umano e animale generato neuroni, astrociti e oligodendrociti (cellule staminali: il progresso scientifico e direzioni di ricerca future Nat Inst, della Salute USA ..).

Tuttavia, in condizioni normali, la plasticità delle cellule staminali dei tessuti definitivi non appare. Per realizzare il potenziale plastico delle cellule staminali dei tessuti definitivi, questi devono essere isolati e quindi coltivati in terreni con citochine (LIF, EGF, FGF). Inoltre, i derivati delle cellule staminali sopravvivono con successo solo quando vengono trapiantati nel corpo di un animale con un sistema immunitario depresso (irradiazione con γ, citostatici, busulfan, ecc.). Ad oggi, non c'è stata evidenza convincente di plasticità delle cellule staminali in animali che non sono stati irradiati o altrimenti esposti a immunosoppressione profonda.

In tali circostanze, PGC potenza pericolose si manifestano soprattutto nella loro area di trapianto ectopica - iniezione sottocutanea ESK topi immunodeficienti al sito di iniezione teratocarcinoma formata. Inoltre, durante lo sviluppo embrionale umano frequenza di anomalie cromosomiche che in embriogenesi negli animali. Allo stadio di blastocisti solo il 20-25% di embrioni umani sono composti di celle con un cariotipo normale, e nella stragrande maggioranza degli embrioni umani precoci ottenuti dopo la fecondazione in vitro, mosaicismo cromosomico rilevato aberrazioni numeriche e strutturali caotiche e molto frequenti.

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Effetto benefico delle cellule staminali

I risultati preliminari degli studi clinici confermano l'effetto benefico delle cellule staminali sul paziente, ma finora non ci sono informazioni sulle conseguenze a lungo termine del trapianto di cellule. Nella letteratura, inizialmente dominato da notizie di risultati positivi di trapianto di midollo frammenti di embrioni nella malattia di Parkinson, ma poi ha cominciato a comparire i dati che negano effetti terapeutici efficaci di tessuto nervoso embrionale o fetale trapiantate nel cervello di pazienti.

A metà del XX secolo il restauro della emopoiesi è stato scoperto negli animali letale irradiati dopo la trasfusione endovenosa di cellule del midollo osseo, e nel 1969 il ricercatore americano Thomas D. Eseguito il primo trapianto di midollo osseo dell'uomo. La mancanza di conoscenza sui meccanismi di immunologica del donatore di midollo osseo e di incompatibilità destinatario mentre l'alta mortalità dovuta a causa di frequenti trapianto neprizhivleniya e la reazione di sviluppo "del trapianto contro l'ospite". La scoperta del complesso maggiore di istocompatibilità, che si compone di antigene leucocitario umano (HbA), e il miglioramento dei metodi di digitazione permesso di aumentare significativamente la percentuale di sopravvivenza dopo il trapianto di midollo osseo, che ha portato alla diffusione di questo metodo di trattamento in oncologia ed ematologia. Dopo un decennio, è stato eseguito il primo trapianto di cellule staminali ematopoietiche (HSC) ottenuto da sangue periferico con l'aiuto della leucoaferesi. Nel 1988 in Francia per il trattamento di un bambino con anemia di Fanconi come fonte di cellule staminali emopoietiche è stato usato per la prima sangue del cordone ombelicale, e alla fine del 2000 sulla stampa cominciarono ad apparire circa la capacità delle cellule staminali emopoietiche di differenziarsi in cellule di vari tipi di tessuto che si espande potenzialmente la portata della loro applicazione clinica. Tuttavia, si è scoperto che il materiale per il trapianto, insieme a GSK, contiene una quantità significativa di cellule non emopoietiche, che sono diverse per natura e proprietà. In relazione a questo, si stanno sviluppando metodi per purificare l'innesto e criteri per valutare la sua purezza cellulare. In particolare, viene utilizzata l'immunosfezione positiva delle cellule CD34 +, che consente di isolare l'HSC con l'aiuto di anticorpi monoclonali.

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Complicazioni della terapia con cellule staminali

Le complicanze del trapianto di midollo osseo sono più spesso ematologiche e sono associate a un prolungato periodo di pancitopenia iatrogena. Le infezioni più comuni sono anemia, anemia ed emorragia. In questo contesto è molto importante come trovare il campionamento ottimale modalità, lavorazione e stoccaggio di midollo osseo per la massima conservazione delle cellule staminali che forniscono un recupero rapido e stabile di ematopoiesi. Quando si caratterizza un trapianto, è attualmente accettato di valutare i seguenti parametri: il numero di cellule mononucleate e / o nucleate, unità formanti colonie e il contenuto di cellule SB34 positive. Sfortunatamente, questi indicatori forniscono solo una stima indiretta della reale capacità ematopoietica della popolazione di trapianti di cellule staminali. Per oggi, ci sono parametri assolutamente precisi per determinare la sufficienza del trapianto per il recupero a lungo termine dell'emopoiesi nei pazienti anche nel trapianto di midollo osseo autologo. Lo sviluppo di criteri comuni è estremamente difficile a causa della mancanza di rigidi standard di elaborazione, crioconservazione e test di innesto. Inoltre, è necessario prendere in considerazione la varietà di fattori che influenzano i parametri del successo del recupero dell'ematopoiesi in ogni particolare paziente. Nel trapianto di midollo osseo autologo più importanti dei quali sono il numero di regimi precedenti, specialmente regime di condizionamento, un periodo della malattia, che è prodotto nel midollo osseo sistema di raccolta applicazione fattori stimolanti le colonie nel periodo post-trapianto. Inoltre, non va dimenticato che la chemioterapia preceduta dall'innesto fetale può avere un effetto negativo sulle cellule staminali del midollo osseo.

L'incidenza di gravi complicanze tossiche aumenta significativamente con il trapianto allogenico di midollo osseo. A questo proposito, sono interessanti i dati statistici sul trapianto di midollo osseo allogenico nella talassemia. Nelle relazioni del gruppo europeo di trapianto di midollo osseo, sono stati registrati circa 800 trapianti di midollo osseo in pazienti con talassemia di grandi dimensioni. Trapianto allogenico in talassemia nella maggioranza dei casi eseguiti da fratelli HLA-identico, che è associato con gravi complicazioni e maggiore mortalità nel trapianto di cellule staminali materiale correlato parzialmente compatibile o abbinate donatori non. Per ridurre al minimo il rischio di complicanze infettive fatali, i pazienti vengono posti in scatole asettiche isolate con un flusso laminare di aria, ricevono una dieta bassa o secca. Per la decontaminazione batterica dell'intestino per os prescrivere forme non riassuntive di antibiotici, farmaci antifungini. Al fine di prevenire amfotericina endovenosa B. Prevenzione di infezioni sistemiche e amikacina ceftazidima fissi, che designano il giorno prima del trapianto, continuando il trattamento per scaricare pazienti. Tutti i preparati del sangue prima dell'irradiazione vengono irradiati a una dose di 30 Gy. La nutrizione parenterale durante il trapianto è un prerequisito e inizia immediatamente limitando l'assunzione di cibo in modo naturale.

Numerose complicanze sono associate a un'elevata tossicità dei farmaci immunosoppressori, che spesso causano nausea, vomito e mucosite, danni ai reni e polmonite interstiziale. Una delle complicanze più gravi della chemioterapia è la malattia veno-occlusiva del fegato, che porta alla morte nel primo periodo post-trapianto. Tra i fattori di rischio per la trombosi venosa del sistema porta del fegato dovrebbe essere notato età del paziente, presenza di epatite e fibrosi epatica, e tenendo terapia immunosoppressiva dopo trapianto di midollo osseo. La malattia veno-occlusiva è particolarmente pericolosa nella talassemia, che è accompagnata da emosiderosi del fegato, epatite e fibrosi - frequenti satelliti della terapia trasfusionale. Trombosi venosa del sistema porta del fegato si sviluppa entro 1-2 settimane dopo il trapianto ed è caratterizzata da un rapido aumento della bilirubina e transaminasi, epatomegalia progressiva, ascite, encefalopatia, e dolore addominale superiore. Istologicamente materiale autopsia definita danno endoteliale, emorragia subendoteliale, lesioni tsentrolobulyarnyh epatociti, venule epatiche ostruzione trombotiche e la vena centrale. Nei pazienti con talassemia sono stati descritti casi di arresto cardiaco fatale associato a effetti tossici di citostatici.

In preparazione al trapianto, ciclofosfamide e busulfan spesso causano cistite emorragica tossica con alterazioni patologiche nelle cellule uroepiteliali. L'uso della ciclosporina A nel trapianto di midollo osseo è spesso accompagnato da effetti di nefrotossicità e neurotossicità, sindrome da ipertensione, ritenzione di liquidi nel corpo e citolisi degli epatociti. La violazione della funzione sessuale e riproduttiva è più frequente nelle donne. Nei bambini piccoli dopo il trapianto lo sviluppo puberale di solito non soffre, ma nei bambini più grandi la patologia dello sviluppo della sfera genitale può essere molto grave - fino alla sterilità. Complicazioni direttamente correlate al trapianto includono il rigetto di cellule di midollo osseo allogenico, l'incompatibilità nel sistema ABO, forme acute e croniche della reazione "trapianto contro ospite".

Nel paziente dopo il trapianto ABO-incompatibile midollo osseo tipo idioagglutinin "host contro ABO donatore" prodotta entro 330-605 giorni dopo il trapianto, che può portare a emolisi prolungata e un forte aumento della necessità di trasfusioni di sangue. Complicazione detto è impedito da trasfusione di eritrociti gruppi solo 0. Dopo il trapianto in un numero di pazienti la neutropenia autoimmune, trombocitopenia, pancitopenia, o, per la correzione che deve essere eseguita splenectomia.

Nel 35-40% dei destinatari di reazione acuta "trapianto contro ospite" si sviluppa entro 100 giorni dopo il trapianto di midollo osseo allogenico emoglobina-identico. Il grado di lesioni cutanee, fegato e intestino varia da rash, iperbilirubinemia, diarrea e delicato per la desquamazione cutanea, occlusione intestinale, e insufficienza epatica acuta. I pazienti con talassemia frequenza di reazione "graft versus host" acuta ho misura dopo il trapianto di midollo osseo è il 75%, II e più alto punto - 11-53%. Reazione cronica "graft versus host" come una sindrome multiorgano sistemica solito si sviluppa entro 100-500 giorni dopo il trapianto di midollo osseo allogenico nel 30-50% dei pazienti. La pelle, la bocca, il fegato, gli occhi, l'esofago e il tratto respiratorio superiore sono interessati. Distinguere forma limitata di reazione "graft versus host" cronica quando la pelle colpita e / o del fegato, e diffuse, lesioni cutanee generalizzate quando combinato con epatite cronica aggressiva, malattie degli occhi, ghiandole salivari o qualsiasi altro organo. La causa della morte è spesso le complicazioni infettive che derivano da una grave immunodeficienza. In talassemia lieve forma cronica della reazione "graft versus host" è stato trovato nel 12%, moderata - 3% e grave - ha 0,9% dei destinatari di midollo osseo allogenico compatibile con HLA. Una grave complicanza nel trapianto di midollo osseo è il rigetto del trapianto, che si sviluppa dopo 50-130 giorni dall'intervento. La frequenza di rifiuto dipende dalla modalità di condizionamento. In particolare, i pazienti con talassemia trattati durante la preparazione del solo metotrexato, rigetto di trapianto di midollo osseo è stato osservato nel 26% dei casi, combinazioni di metotrexato con ciclosporina A - 9%, e quando viene assegnato solo ciclosporina A - 8% dei casi (Haziyev etc. ., 1995).

Le complicanze infettive dopo il trapianto di midollo osseo causano virus, batteri e funghi. Il loro sviluppo è connesso con neutropenia profonda, che è indotto durante la chemioterapia di condizionamento, citostatici sconfiggere le barriere mucose e la reazione "graft versus host". A seconda del momento dello sviluppo, si distinguono tre fasi di complicazioni infettive. Nella prima fase (in via di sviluppo nel primo mese post-trapianto) è dominato da un danno alla barriera della mucosa e neutropenia, spesso accompagnata da infezioni virali (herpes, virus di Epstein-Barr, il citomegalovirus, varicella zoster), così come le infezioni causate da grampolozhi - batteri infiammatori e Gram-negativi, Candida funghi , aspergillomi. Nel periodo post-trapianto precoce (il secondo e il terzo mese dopo il trapianto) è il più grave infezione da citomegalovirus, che spesso porta alla morte dei pazienti nella seconda fase di infezione. Nella talassemia, l'infezione da citomegalovirus dopo trapianto di midollo osseo si sviluppa nell'1,7-4,4% dei riceventi. La terza fase si osserva nel periodo dopo il trapianto (tre mesi dopo l'operazione), ed è caratterizzata da immunodeficienza combinata grave. Questo periodo si trova comunemente infezioni causate da varicella zoster, lo streptococco, polmonite da Carini, Neisseria meningitidis, Haemophilus influenzae, e virus epatotropi. La mortalità nei pazienti con talassemia dopo il trapianto di midollo osseo è associata a sepsi batterica e fungina, interstiziale idiopatica e citomegalovirus polmonite, sindrome da distress respiratorio acuto, insufficienza cardiaca acuta, tamponamento cardiaco, emorragia cerebrale, malattie del fegato e venookklyuzionnoy reazione "graft versus host" acuta.

Allo stato attuale, sono stati fatti alcuni progressi nello sviluppo di metodi per isolare dal midollo osseo una popolazione pura di cellule staminali emopoietiche. La tecnica per ottenere il sangue fetale dal cordone ombelicale è stata migliorata e sono stati sviluppati metodi per isolare le cellule che formano il sangue dal sangue del cordone ombelicale. Nella stampa scientifica ci sono rapporti che quando coltivati in media con citochine, le cellule staminali ematopoietiche sono in grado di moltiplicazione. Quando si utilizzano bioreattori appositamente progettati per l'espansione dell'HSC, la biomassa delle cellule emopoietiche dello stelo isolate dal midollo osseo, dal sangue periferico o dal cordone ombelicale è significativamente aumentata. La possibilità di espansione HSC è un passo importante nello sviluppo clinico del trapianto di cellule.

Tuttavia, prima della riproduzione di HSC in vitro, è necessario isolare una popolazione omogenea di cellule staminali ematopoietiche. Ciò si ottiene generalmente utilizzando marcatori, permettendo di contrassegnare selettivamente HSC anticorpi monoclonali covalentemente legate alla etichetta magnetica o fluorescenti, e selezionare con un adatto cell sorter. Allo stesso tempo, la questione delle caratteristiche fenotipiche delle cellule staminali ematopoietiche non è stata finalmente risolta. A. Petrenko., V. Hryschenko (2003) come candidati per GSK trattati cellule, che sono presenti sulla superficie del CD34, AC133 e antigeni Thyl e non CD38, HLA-DR e altri marcatori di differenziazione (cellule con fenotipo CD34 + Liir). I marcatori di differenziazione lineare (lineage, Lin) includono la glicoforina A (GPA), CD3, CD4, CD8, CD10, CD14, CD16, CD19, CD20 (Muench, 2001). Considerato promettente per il trapianto delle cellule con fenotipo CD34 + CD71low CD45RalüW, così come CD34 + Thyl + CD38low / c-kit / basso.

Il problema del numero di HSC che è sufficiente per un trapianto efficace rimane un problema. Attualmente, la fonte delle cellule che formano il sangue del gambo sono il midollo osseo, il sangue periferico e il sangue del cordone ombelicale, nonché il fegato embrionale. L'espansione delle cellule emopoietiche dello stelo si ottiene coltivando in presenza di endoteliociti e fattori di crescita ematopoietici. In vari protocolli, mieloproteine, SCF, eritropoietina, fattori di crescita simili all'insulina, corticosteroidi ed estrogeni vengono utilizzati per indurre la proliferazione di HSC. Quando si utilizzano in vitro combinazioni di citochine, un aumento significativo del pool di HSC può essere raggiunto con un picco del loro rilascio alla fine della seconda settimana di coltivazione.

Tradizionalmente, il sangue cordonale HSC è usato principalmente nelle emooblastosi. Tuttavia, la dose minima di cellule ematopoietiche necessaria per il trapianto di successo di cellule del sangue del cordone ombelicale è di 3,7 x 10 ⁷ cellule nucleate per 1 kg di peso corporeo del ricevente. L'utilizzo di una minore quantità di HSC aumenta significativamente il rischio di fallimento dell'innesto e di recidiva della malattia. Pertanto, il trapianto di cellule che formano il sangue del sangue del cordone ombelicale è utilizzato principalmente nel trattamento dell'emooblastosi nei bambini.

Sfortunatamente, non esistono ancora standard di approvvigionamento e protocolli standardizzati per l'uso clinico delle cellule emopoietiche del sangue del cordone ombelicale. Di conseguenza, le cellule staminali del sangue del cordone non sono una fonte legalmente riconosciuta di cellule ematopoietiche per il trapianto. Inoltre, non esistono norme etiche o legali che regolino l'attività e l'organizzazione delle banche del sangue del cordone ombelicale, disponibili all'estero. Nel frattempo, per un trapianto sicuro, tutti i campioni di sangue del cordone ombelicale devono essere attentamente monitorati. Prima di prelevare un campione di sangue da una donna incinta, occorre ottenere il suo consenso. Ogni donna incinta dovrebbe essere esaminata per il trasporto di HBsAg, la presenza di anticorpi contro i virus dell'epatite C, l'infezione da HIV e la sifilide. Ogni campione di sangue cordonale deve essere regolarmente testato per il numero di cellule nucleate, CD34 + e capacità di formazione delle colonie. Inoltre, vengono eseguite la tipizzazione HLA, la determinazione del gruppo sanguigno secondo l'ABO e la sua appartenenza al fattore Rhesus. Procedure di test sono necessari raccolto sulla sterilità batteriologica, test sierologici per l'HIV-1 e HIV-2, HBsAg, virus dell'epatite C, infezione da citomegalovirus, nte me nte nte me nte-1 e-II, la sifilide, la toxoplasmosi. Inoltre, viene eseguita una reazione a catena della polimerasi per rilevare il citomegalovirus e l'infezione da HIV. Sembra opportuno integrare l'analisi di protocolli di sperimentazione ombelicale CSE sangue del cordone per individuare tali malattie genetiche come talassemia e anemia falciforme, deficit di adenosina deaminasi, agammaglobulinemia Bruton, malattia Harlera e punter.

Nella fase successiva della preparazione per il trapianto, sorge la questione della conservazione di GSK. Il più pericoloso per la vitalità delle cellule durante la loro preparazione sono le procedure di congelamento e scongelamento. Quando si congelano le cellule emopoietiche, una parte significativa di esse può essere distrutta a causa della formazione di cristalli. Per ridurre la percentuale di morte cellulare, vengono utilizzate sostanze speciali - crioprotettori. Molto spesso, come crioprotettore, il DMSO viene utilizzato ad una concentrazione finale del 10%. Tuttavia, per DMSO, questa concentrazione è caratterizzata da un effetto citotossico diretto, che si manifesta anche in condizioni di esposizione minima. La riduzione dell'effetto citotossico è ottenuta mediante il rigoroso mantenimento della temperatura zero della modalità di esposizione, nonché osservando la procedura per l'elaborazione del materiale nel processo e dopo lo sbrinamento (velocità di tutte le manipolazioni, applicazione delle procedure di lavaggio riutilizzabili). Non applicare una concentrazione di DMSO inferiore al 5%, poiché in questo caso la morte di massa delle cellule ematopoietiche avviene durante il periodo di congelamento.

La presenza di impurità dei globuli rossi nella miscela di sospensione GSK crea il pericolo di sviluppare una reazione di incompatibilità per gli antigeni eritrocitari. Allo stesso tempo, con la rimozione di eritrociti, la perdita di cellule ematopoietiche aumenta significativamente. A questo proposito, è stato proposto un metodo per la separazione non frazionata di GCS. In questo caso, per proteggere le cellule nucleate dagli effetti dannosi delle basse temperature usando soluzione in DMSO al 10% e raffreddamento ad una velocità costante (HS / min) a -80 ° C, dopo di che la sospensione cellulare è stata congelata in azoto liquido. Si ritiene che con questa tecnica di crioconservazione avvenga una lisi parziale degli eritrociti, pertanto i campioni di sangue non richiedono il frazionamento. Prima del trapianto, la sospensione cellulare viene scongelata, lavata senza emoglobina e DMSO in una soluzione di albumina umana o siero. Conservazione di progenitrici emopoietiche questo metodo è effettivamente superiore dopo frazionamento sangue del cordone, ma il pericolo di complicazioni dovute alla trasfusione di trasfusioni ABO-incompatibile di eritrociti memorizzati.

L'istituzione di un sistema di banche per la conservazione di campioni HSC testati e HSC potrebbe risolvere i problemi di cui sopra. Tuttavia, per questo è necessario sviluppare norme etiche e legali, che sono ancora in discussione. Prima della creazione di una rete bancaria, è necessario adottare una serie di disposizioni e documenti sulla standardizzazione delle procedure per il campionamento, il frazionamento, il collaudo e la tipizzazione e la crioconservazione di GCW. Una condizione obbligatoria per l'effettivo funzionamento delle banche GSK è l'organizzazione di una base informatica per l'interconnessione con i registri della World Donor Medullary Association (WMDA) e del Programma nazionale per donatori nazionali (NMDP).

Inoltre, è necessario ottimizzare e standardizzare i metodi di espansione HSC in vitro, principalmente cellule del sangue ematopoietiche del sangue. La riproduzione del sangue cordonale HSC è necessaria per aumentare il numero di potenziali riceventi compatibili con il sistema HLA. A causa dei piccoli volumi di sangue cordonale, la quantità di HSC in essa contenuta non è, di regola, in grado di fornire ripopolamento del midollo osseo nei pazienti adulti. Allo stesso tempo, per condurre trapianti non correlati, è necessario avere accesso a un numero sufficiente di campioni tipici di GSK (da 10.000 a 1.500.000 per 1 destinatario).

Il trapianto di cellule emopoietiche dello stelo non elimina le complicanze associate al trapianto di midollo osseo. L'analisi mostra che nel trapianto di cellule staminali del sangue del cordone ombelicale, forme gravi della reazione acuta "trapianto contro ospite" si sviluppano nel 23%, cronica nel 25% dei riceventi. Nel 26% dei casi si osservano recidive di leucemia acuta nel primo anno dopo il trapianto di sangue del cordone ombelicale in pazienti oncoematologici.

Negli ultimi anni, i metodi di trapianto delle cellule staminali ematopoietiche periferiche si sono sviluppati intensamente. Il contenuto di HSC nel sangue periferico è così piccolo (ci sono 1 GSK ogni 100.000 cellule del sangue), che il loro isolamento senza una preparazione speciale non ha senso. Pertanto, al donatore viene precedentemente somministrato un ciclo di stimolazione farmacologica del rilascio di cellule ematopoietiche del midollo osseo nel sangue. A tal fine, vengono utilizzati farmaci così innocui come il fattore di stimolazione delle colonie di ciclofosfamide e granulociti. Ma anche dopo la procedura di mobilizzazione dell'HSC nel sangue periferico, il contenuto di cellule CD34 + in esso non supera l'1,6%.

Per mobilizzare l'HSC in clinica, C-CEC è più comunemente usato, che è caratterizzato da una relativamente buona tollerabilità, ad eccezione dell'aspetto quasi regolare del dolore alle ossa. Va notato che l'uso di moderni separatori di sangue ci consente di isolare in modo efficiente i progenitori dello stoma dell'ematopoiesi. Tuttavia, in condizioni di emopoiesi normale, devono essere eseguite almeno 6 procedure per ottenere un numero sufficiente di cellule staminali ematopoietiche, paragonabile alla capacità ripopolare della sospensione del midollo osseo. Con ciascuna di queste procedure, il separatore elabora 10-12 litri di sangue, che possono causare trombocitopenia e leucopenia. La procedura di separazione prevede la somministrazione di un anticoagulante (citrato di sodio) al donatore, che non esclude, tuttavia, l'attivazione delle piastrine durante la centrifugazione extracorporeo. Questi fattori creano le condizioni per lo sviluppo di complicanze infettive ed emorragiche. Un altro svantaggio del metodo risiede nella notevole variabilità nella risposta di mobilizzazione, che richiede il monitoraggio del contenuto di HSC nei donatori di sangue periferico, necessario per determinare il loro livello massimo.

Il trapianto autologo di HSC, al contrario di quello allogenico, esclude completamente lo sviluppo della reazione di rigetto. Tuttavia, uno svantaggio significativo di trapianto autologo di cellule staminali ematopoietiche, che limita la gamma di indicazioni per il suo comportamento, è un'alta probabilità cella reinfusione clone leucemico con un trapianto. Inoltre, la mancanza di un effetto "trapianto contro il tumore" immuno-mediato aumenta significativamente la frequenza delle recidive della malattia del sangue maligno. Pertanto, l'unico modo radicale per eliminare l'emopoiesi clonale neoplastica e ripristinare la normale emopoiesi policlonale con sindromi mielodisplastiche rimane la polichemioterapia intensiva con trapianto di HSC allogeniche.

Ma anche in questo caso, il trattamento per la maggior parte delle emooblastosi è mirato solo ad aumentare il tempo di sopravvivenza dei pazienti e migliorare la loro qualità della vita. Secondo numerosi studi di ampia portata, la sopravvivenza libera da malattia prolungata dopo l'allotrapianto di HSC è ottenuta nel 40% dei pazienti oncoematologici. Quando si utilizzano cellule staminali di fratello compatibile HbA, i migliori risultati si osservano in pazienti giovani con una breve storia della malattia, il numero di cellule esplosive fino al 10% e citogenetica favorevole. Sfortunatamente, la mortalità associata alla procedura di allotrapianto di HSC in pazienti con malattie mielodisplastiche rimane elevata (nella maggior parte dei casi - circa il 40%). I risultati del lavoro decennale del National Bone Marrow Donor Program (510 pazienti, età media - 38 anni) indicano che la sopravvivenza libera da malattia per due anni è del 29% con una probabilità relativamente bassa di recidiva (14%). Tuttavia, la mortalità causata dalla procedura di allotrapianto di GSC da un donatore non correlato è estremamente alta e raggiunge il 54% in un periodo di due anni. Risultati simili sono stati ottenuti nello studio europeo (118 pazienti, età media 24 anni, sopravvivenza 2 anni in assenza di recidive 28%, recidiva 35%, mortalità 58%).

Quando si effettuano corsi intensivi di chemioterapia con il successivo restauro dell'ematopoiesi da parte delle cellule emopoietiche allogeniche, spesso si presentano complicanze immunoematologiche e trasfusionali. In molti modi, sono correlati al fatto che i gruppi sanguigni negli umani sono ereditati indipendentemente dalle molecole MHC. Pertanto, anche se donatore e ricevente sono compatibili con gli antigeni HLA principali, i loro eritrociti possono avere un fenotipo diverso. Allocare "grandi" incompatibilità quando preesistono nella anticorpo ricevente verso antigeni di globuli rossi del donatore, e "piccolo" quando gli anticorpi verso antigeni donatori di globuli rossi del destinatario. Ci sono casi di una combinazione di incompatibilità "grandi" e "piccole".

I risultati dell'analisi comparativa della efficacia clinica del midollo osseo e cellule staminali ematopoietiche di allotrapianti sangue ombelicale in neoplasie ematologiche indicano che i bambini allotrapianto GSK sangue del cordone ha ridotto significativamente il rischio di reazione "graft versus host", ma c'è un periodo di recupero di neutrofili e delle piastrine più una frequenza più alta di una mortalità post-trapianto di 100 giorni.

Lo studio delle cause della letalità precoce ha permesso di chiarire le controindicazioni al trapianto allogenico di GSK, tra le quali le più importanti sono:

• presenza nel ricevente o donatore di test positivi per l'infezione da citomegalovirus (senza effettuare trattamenti preventivi);
• malattia acuta da radiazioni;
• presenza o addirittura sospetto della presenza di un'infezione micotica nel paziente (senza profilassi precoce sistemica con farmaci fungicidi);
• emoblastosi, in cui i pazienti hanno ricevuto un trattamento prolungato con citostatici (a causa dell'elevata probabilità di arresto cardiaco improvviso e insufficienza multiorgano);
• trapianto da donatori HLA non identici (senza prevenzione della reazione acuta "trapianto contro ospite" da parte della ciclosporina A);
• epatite virale cronica C (a causa dell'elevato rischio di sviluppare una malattia veno-occlusiva del fegato).

Pertanto, il trapianto di GSK può causare gravi complicazioni, che spesso portano alla morte. Nei primi anni (fino a 100 giorni dopo il trapianto) periodo questi includono complicanze infettive, reazione acuta "trapianto contro ospite", rigetto di trapianto (neprizhivlenie HSC donatore), venookklyuzionnaya malattie del fegato, nonché a causa della tossicità regime di condizionamento, danni ai tessuti, il cui elevato caratteristica la velocità del rimodellamento (pelle, endotelio vascolare, epitelio intestinale). Complicazioni di periodo dopo il trapianto comprendono reazione cronica di "graft versus host" recidiva della malattia di base, ritardo della crescita nei bambini, la funzione riproduttiva compromessa e le malattie degli occhi della tiroide.

Recentemente, in connessione con la comparsa di pubblicazioni sulla plasticità delle cellule del midollo osseo, è emersa l'idea di utilizzare GSK per il trattamento di attacchi di cuore e altre malattie. Anche se alcuni esperimenti sugli animali supportano anche questa possibilità, le conclusioni sulla plasticità delle cellule del midollo osseo devono essere confermate. Questa circostanza dovrebbe essere presa in considerazione da quei ricercatori che credono che le cellule trapiantate del midollo osseo umano siano facilmente trasformate in cellule di muscolo scheletrico, miocardio o SNC. L'ipotesi che le GSK siano una fonte cellulare naturale di rigenerazione di questi organi richiede prove serie.

In particolare, ha pubblicato i primi risultati di uno studio in aperto randomizzato BELENKOVA V. (2003), il cui scopo - per studiare l'effetto di C-SIS (vale a dire, la mobilitazione delle cellule staminali emopoietiche del sangue autologo) sulla clinica, emodinamico e lo stato neurohumoral dei pazienti affetti da moderata a grave insufficienza cardiaca cronica, così come la sua valutazione della sicurezza con la terapia standard (ACE-inibitori, beta-bloccanti, diuretici, glicosidi cardiaci). La prima pubblicazione dei risultati degli autori del programma di ricerca di notare che l'unico argomento a favore di O-CBP sono i risultati del trattamento di un paziente che durante la terapia con questo farmaco trovano indiscutibile miglioramento in tutti i parametri clinici ed emodinamici. Tuttavia, la teoria delle cellule staminali emopoietiche mobilizzazione nel sangue seguita dalla rigenerazione del miocardio nella zona di post-infarto non è stato confermato - anche in pazienti con una dinamica clinici positivi di ecocardiografia da stress con dobutamina non ha rivelato l'emergere di miocardio vitale nelle aree cicatriziali del campo.

Va notato che, al momento attuale, i dati che consentono di raccomandare una terapia cellulare sostitutiva per l'introduzione generalizzata nella pratica clinica quotidiana non sono chiaramente sufficienti. Una performance ben artigianale e qualitativa degli studi clinici per determinare l'efficacia delle diverse opzioni di terapia cellulare rigenerativa, lo sviluppo di indicazioni e controindicazioni ad esso, nonché le linee guida sull'uso combinato di rigenerativa e la terapia di plastica e il trattamento chirurgico o conservatore convenzionale. Finora, nessuna risposta alla domanda su che tipo di una popolazione di cellule del midollo osseo (staminali ematopoietiche o stromali) può dare origine a neuroni e cardiomiociti, e non è chiaro quali condizioni contribuire a questo in vivo.

Il lavoro in queste aree viene svolto in molti paesi. Nella sintesi del simposio sulla insufficienza epatica acuta la US National Institutes of Health Tra i metodi promettenti di trattamento, insieme con il trapianto di fegato, trapianto segnato collegamento bioreattori vitro epatociti allo xeno o allogenici e dentro le cellule del fegato. Esistono prove dirette che solo gli epatociti estranei funzionalmente attivi possono fornire un supporto efficace per il fegato del ricevente. Per l'uso clinico di epatociti isolati, è necessario creare un banco di cellule, che riduca significativamente il tempo tra il rilascio di cellule e il loro uso. Il più accettabile per creare una banca di epatociti isolati è la crioconservazione delle cellule epatiche in azoto liquido. Usando tali cellule nella clinica in pazienti con insufficienza epatica acuta e cronica, è stato rivelato un effetto terapeutico piuttosto alto.

Nonostante i risultati ottimistici e incoraggianti dell'applicazione del trapianto di cellule del fegato nell'esperimento e nella clinica, ci sono molti problemi ancora lontani dalla loro soluzione. Questi includono il numero limitato di organi adatti per ottenere epatociti isolati metodi sufficientemente efficaci di separazione, la mancanza di metodi standardizzati di conservazione cellule epatiche comprensione fuzzy meccanismi di regolazione della crescita e la proliferazione delle cellule trapiantate, la mancanza di un'adeguata valutazione metodi attecchimento o rifiuto di epatociti allogenici. Ciò dovrebbe comprendere anche la presenza dell'immunità trapianto utilizzando cellule allogeniche o xenogeniche, anche se meno rispetto al trapianto di fegato, ma che richiedono l'applicazione di agenti immunosoppressivi, incapsulando epatociti isolati o enzimi lavorazioni speciali. Il trapianto di epatociti spesso porta a un sistema immunitario conflitti tra ricevente e donatore in una reazione di rigetto, che richiede l'uso di farmaci citostatici. Una soluzione a questo problema potrebbe essere l'uso di portatori microporosi polimerici per isolare le cellule epatiche, che miglioreranno la loro sopravvivenza, poiché la membrana capsula protegge efficacemente gli epatociti nonostante l'immunizzazione dell'ospite.

Tuttavia, in tale insufficienza epatica acuta trapianto di epatociti non ha effetto a causa del tempo piuttosto lungo richiesto per attecchimento delle cellule del fegato nel nuovo ambiente con accesso ad una fase di funzionamento ottimale. Un potenziale limitazione è la secrezione biliare trapianto ectopica di epatociti isolati, e quando si usa bioreattori barriera fisiologica essenziale agisce discrepanza tra specie proteine umane e proteine che producono epatociti xenogene.

Ci sono rapporti in letteratura che il trapianto locale di cellule staminali stromali del midollo osseo contribuisce alla correzione efficace dei difetti ossei, con il ripristino del tessuto osseo in questo caso che avviene più intensamente rispetto alla rigenerazione riparativa spontanea. Diversi studi preclinici in modelli sperimentali hanno dimostrato in modo convincente la possibilità di utilizzare trapianti di midollo osseo stromale di midollo osseo in ortopedia, sebbene sia necessario ulteriore lavoro per ottimizzare queste tecniche, anche nei casi più semplici. In particolare, le condizioni ottimali per l'espansione delle cellule stromali osteogeniche ex vivo non sono state ancora trovate, la struttura e la composizione del loro carrier ideale (matrice) rimangono non lavorate. Il numero minimo di cellule richiesto per la rigenerazione delle ossa sfuse non è determinato.

Si è dimostrato che le cellule staminali mesenchimali presentano transgermalnuyu plasticità - la capacità di differenziarsi in tipi cellulari che fenotipicamente estranei alla linea cellulare originale. In condizioni ottimali policlonale linea coltura di cellule staminali di cellule stromali del midollo osseo mantenute in vitro per più di 50 divisioni, il che rende possibile ricevere i miliardi di cellule stromali da 1 ml di aspirato di midollo osseo. Tuttavia, la popolazione di cellule staminali mesenchimali caratterizzati da eterogeneità, che si manifesta come variabilità nelle dimensioni delle colonie, differenti velocità di formazione e diversità morfologica dei tipi di cellule - da fibroblasti-simili fusiformi a grandi cellule piatte. Entro 3 settimane di coltura di cellule staminali stromali osservati eterogeneità fenotipica: una colonia che formano noduli di tessuto osseo, mentre altri - gruppi di adipociti, e altri, più rare, che costituiscono le isole di cartilagine.

Per il trattamento delle malattie degenerative del sistema nervoso centrale, è stato inizialmente utilizzato il trapianto del tessuto nervoso embrionale. Negli ultimi anni, invece dei fetale acciaio trapianto di tessuto cerebrale cellulari elementi neurosfere derivate da cellule staminali neuronali (.Poltavtseva, 2001). Le neurosfere contengono precursori neurali impegnati e neuroglia - questo dà speranza per il ripristino delle funzioni cerebrali perse dopo il loro trapianto. Dopo il trapianto di cellule di neurosfere disperso corpo del ratto striatali cervello segnato la loro proliferazione e differenziazione in neuroni dopaminergici, che elimina asimmetria motore in ratti con gemiparkinsonizmom sperimentale. Tuttavia, in alcuni casi, le cellule tumorali sviluppate dalle cellule della neurosfera, che ha portato alla morte di animali (Bjorklund, 2002).

La clinica attento studio dei due gruppi di pazienti in cui né i pazienti né i medici li (in doppio cieco) sapevano guardare, che un gruppo di pazienti trapiantati tessuto embrionale con i neuroni che producono la dopamina, un secondo gruppo di pazienti ha fatto un passo falso, ha dato risultati inaspettati . I pazienti trapiantati con tessuto del nervo embrionale non si sentivano meglio dei pazienti del gruppo di controllo. Inoltre, 5 su 33 pazienti dopo 2 anni dopo il trapianto del tessuto neurale embrionale sviluppato discinesia persistente, che non aveva gruppo pazienti di controllo (cellule staminali: il progresso scientifico e direzioni di ricerca future Nat Inst, della Salute USA ...). Uno dei problemi irrisolti di studi clinici di cellule staminali neurali del cervello è l'analisi di prospettive reali e limiti della loro trapianto di derivati per la correzione di disturbi del sistema nervoso centrale. È possibile che l'attività convulsiva prolungata indotta neyronogenez nell'ippocampo, conduce alle sue modifiche strutturali e funzionali può essere un fattore nel progressivo sviluppo di epilessia. Questa conclusione è particolarmente degno di nota, in quanto indica i possibili effetti negativi della generazione di nuovi neuroni nel cervello adulto, e la formazione di connessioni sinaptiche aberranti.

Non va dimenticato che nei mezzi di coltivazione con citochine (mitogeni) approssima le caratteristiche delle cellule staminali a quello delle cellule tumorali, come avvengono vicino ai cambiamenti nella regolazione dei cicli cellulari, determinando la capacità di dividersi all'infinito. È sciocco trapiantare agli esseri umani i primi derivati delle cellule staminali embrionali, poiché in questo caso la minaccia di sviluppo di neoplasie maligne è molto grande. È molto più sicuro usare la loro prole più impegnata, cioè le cellule progenitrici di linee differenziate. Tuttavia, al momento non è ancora stata elaborata una tecnica affidabile per ottenere linee cellulari umane stabili che si differenziano nella giusta direzione.

L'uso di tecnologie di biologia molecolare per la correzione della patologia ereditaria e delle malattie umane con l'aiuto della modificazione delle cellule staminali è di grande interesse per la medicina pratica. Le caratteristiche del genoma delle cellule staminali consentono lo sviluppo di schemi di trapianto unici allo scopo di correggere le malattie genetiche. Ma in questa direzione ci sono anche alcune limitazioni che devono essere superate prima che inizi l'applicazione pratica dell'ingegneria genetica delle cellule staminali. Prima di tutto, è necessario ottimizzare il processo di modificazione del genoma delle cellule staminali ex vivo. È noto che una proliferazione prolungata (3-4 settimane) delle cellule staminali riduce la loro trasfezione, quindi sono necessari diversi cicli di trasfezione per raggiungere un alto livello della loro modificazione genetica. Tuttavia, il problema principale è legato alla durata dell'espressione del gene terapeutico. Fino ad ora, in nessuno degli studi, il periodo di espressione efficace dopo il trapianto delle cellule modificate non superava i quattro mesi. Nel 100% dei casi nel tempo, l'espressione dei geni trasfettati è ridotta a causa dell'inattivazione dei promotori e / o della morte delle cellule con un genoma modificato.

Un problema importante è il costo dell'uso delle tecnologie cellulari in medicina. Ad esempio, il fabbisogno finanziario annuale stimato per le sole spese mediche di un reparto trapianti di midollo osseo, progettato per eseguire 50 trapianti all'anno, è di circa $ 900.000.

Lo sviluppo delle tecnologie cellulari nella medicina clinica è un processo complesso e articolato che prevede la cooperazione costruttiva di centri scientifici e clinici multidisciplinari e della comunità internazionale. Allo stesso tempo, un'attenzione particolare è rivolta all'organizzazione scientifica della ricerca nel campo della terapia cellulare. Il più importante di questi è lo sviluppo di protocolli per studi clinici, il monitoraggio della validità dei dati clinici, la formazione di un registro di ricerca nazionale, l'integrazione in programmi internazionali di sperimentazioni cliniche multicentriche e l'introduzione di risultati nella pratica clinica.

Concludendo l'introduzione ai temi di trapianto di cellule, vorrei esprimere la speranza che gli sforzi congiunti di esperti di Ucraina provenienti da diversi campi della scienza assicureranno notevoli progressi negli studi sperimentali e clinici e consentirà nei prossimi anni per trovare modi efficaci per aiutare le persone gravemente malati che hanno bisogno di trapianti di organi , tessuti e cellule.

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