Усовершенствованный метод трансплантации стволовых клеток может помочь больным раком крови

Учёные разработали метод, повышающий функциональность стволовых клеток пуповинной крови. Исследование, проведённое на мышах, поможет улучшить качество лечения широкого спектра заболеваний крови у детей и взрослых.

Стволовые клетки крови, также известные как гемопоэтические стволовые клетки (ГСК), генерируют все типы клеток крови (эритроциты, тромбоциты и различные виды лейкоцитов) и отвечают за поддержание производства крови на протяжении всей жизни.

При лечении некоторых видов рака и наследственных заболеваний крови иногда необходима замена костного мозга при помощи аллогенной трансплантации стволовых клеток, что подразумевает использование стволовых клеток от здорового донора.

Пуповина является ценным источником ГСК, а трансплантация пуповинной крови приводит к меньшему количеству долговременных иммунных осложнений по сравнению с пересадкой костного мозга.

Трансплантация пуповинной крови маленьким детям проводится в течение последних 30 лет. Однако большинство единиц пуповинной крови содержит недостаточно гемопоэтических стволовых клеток для лечения детей старшего возраста и взрослых. Кроме того, около 30% всех единиц утилизируется, поскольку содержит слишком мало ГСК даже для самых маленьких детей.

Исследование, опубликованное в журнале Cell Stem Cell, показало, что белок NOV/CCN3, который обычно присутствует в крови в небольшой концентрации, можно использовать для быстрого увеличения количества ГСК в некоторых единицах пуповинной крови.

Это открытие потенциально позволяет осуществить успешную трансплантацию единиц пуповинной крови, которые в противном случае были бы просто утилизированы, и делает ее доступной для пациентов всех возрастов.

«Попытка увеличить фактическое количество гемопоэтических стволовых клеток в пуповинной крови является дорогостоящей и сложной задачей. Известно, что не все ГСК, присутствующие в единице пуповинной крови, успешно трансплантируются. Это указывает на то, что такие единицы пуповинной крови обладают неиспользованным потенциалом для пересадки», — объяснил доктор Раджив Гупта (Rajeev Gupta), доцент Института исследований рака при Университетском колледже Лондона (University College London Cancer Institute) и первый автор исследования.

«Мы изучили альтернативный подход, позволяющий использовать этот потенциал путем увеличения функциональности, а не количества ГСК, и, таким образом, улучшая пригодность единиц пуповинной крови к пересадке. Ранее мы обнаружили, что регуляторный белок, известный как NOV, необходим для нормальной функции ГСК человека. Поэтому мы решили проверить, можно ли применить высокоочищенный NOV для манипулирования ГСК пуповинной крови, чтобы улучшить их способности, необходимые для трансплантации».

Используя культуру клеток и мышиные модели в лаборатории, исследовательская группа Института исследований рака UCL обнаружила, что единицы пуповинной крови, обработанные белком NOV, показали значительно больший потенциал трансплантации, чем обычные образцы. Фактически количество функциональных ГСК в образце увеличилась в шесть раз. Поразительно, но данный эффект был достигнут лишь восьмичасовым воздействием NOV на культуру клеток.

«Применяя NOV, мы показали, что мы можем манипулировать стволовыми клетками крови, изменяя их состояние в кратчайшие сроки, превращая нефункционирующие ГСК в функционирующие, что увеличивает потенциал приживления пуповинной крови. Это открытие предлагает новую стратегию для улучшения трансплантации крови.

Следующий этап будет состоять в том, чтобы провести наше исследование в клинических условиях, чтобы выяснить, как это может помочь пациентам с раком крови и другими гематологическими заболеваниями», — сказал доктор Гупта.

Комментируя исследование, профессор Алехандро Мадригал (Alejandro Madrigal), научный директор Института Энтони Нолана (Anthony Nolan Institute) и всемирно известный ученый в области трансплантации стволовых клеток, сказал:

«Трансплантация пуповинной крови несомненно улучшает приживление и дает лучший результат для многих людей. Однако, к сожалению, количество стволовых клеток во многих единицах пуповинной крови может быть недостаточным для оптимальной трансплантации.

Данное исследование чрезвычайно обнадеживает, поскольку при помощи простого добавления NOV/CCN3 в культуральную среду увеличивается функциональность существующих стволовых клеток. Это практическое решение может позволить создать гораздо больше единиц пуповинной крови с ограниченным количеством стволовых клеток доступных для трансплантации и может иметь огромное значение для многих пациентов».