Где применяют стволовые клетки?

Исторические данные о стволовых клетках

Впервые термин “стволовая клетка” стали использовать в 1909 году. Роль этих клеток изучали ученые во многих странах мира в течение практически всего ХХ века, постоянно дополняя знания о роли стволовых клеток в организме и возможностях их использования.

В 1978 году были обнаружены в пуповинной крови гемопоэтические стволовые клетки.

В 1998 году Джеймс Томсон и его сотрудники из Висконсинского Университета вывели первую линию человеческих ЭСК (эмбриональных стволовых клеток).

В 2005 году перечень заболеваний, при лечении которых была успешно применена трансплантация стволовых клеток, достигает нескольких десятков. Так основное внимание уделяется лечению лейкоза, злокачественным заболеваниям и сердечно-сосудистым (инфаркт миокарда и сердечная недостаточность).

С 2007-2009 годы ученые разных стран культивировали стволовые клетки посредством терапевтического клонирования.

В 2019 году в Калифорнии генетики создали генную терапию, где стволовые клетки становятся “невидимыми” для иммунитета человека. Успешный опыт был проведён только на мышах.

В марте 2020 года Адам Кастильехо это второй человек в мире, который излечился от ВИЧ путем пересадки стволовых клеток донорского костного мозга.

Что такое стволовые клетки простыми словами?

Стволовые клетки это незрелые клетки предшественницы для всех тканей организма. Они могут становиться любой зрелой клеткой, поэтому их активно применяют в различных областях медицины. Организм человека состоит из множества клеток.

Из стволовых клеток в период внутриутробного развития формируются все внутренние органы, сосуды, кожа, все остальные ткани. Так как процесс дифференциации клеток происходит до рождения, наибольшее количество стволовых клеток содержит именно развивающийся организм, а к моменту появления на свет больше всего стволовых клеток сохраняется в пуповинной крови, ткани пуповины и плаценте.

В организме взрослого человека тоже есть стволовые клетки. Это своего рода “ремкомплект”, которые организм использует для того, чтобы помочь восстановлению и обновлению органов и тканей.

Но чем старше человек, тем стволовых клеток меньше, и тем меньше возможностей “починить” пострадавший орган. Снижение количества стволовых клеток и замедление их производства организмом это естественный процесс, являющийся частью процесса физического старения.

Какие свойства стволовых клеток?

За счет того, что стволовые клетки являются недифференцированными структурами, они обладают рядом определенных свойств и это:

• длительный период жизни – клетки могут длительный период времени сохранять свою жизнеспособность и это дает возможность активно применять их в трансплантологии для получения тканей, подлежащих пересадке;
• полипотентность – основное свойство данных клеток, благодаря которому они получили широкое применение в практической медицине и это обуславливает возможность дифференцировки стволовых клеток в практически любую ткань, что зависит от их окружения;
• неограниченное распространение – стволовые клетки обладают способностью к делению на искусственных питательных средах без дозревания и это позволяет искусственно увеличивать их количество в лабораторных условиях;

На какие группы делят стволовые клетки?

В зависимости от того, где стволовые клетки были взяты, а также от степени их зрелости, выделяют несколько их типов:

• эмбриональные клетки – берутся из эмбриобласта зародыша (еще до имплантации эмбриона в слизистую оболочку матки), они обладают наименьшей зрелостью, поэтому могут давать начало любой ткани организма человека;
• фетальные клетки – находятся в организме плода, их получают после выполненного по медицинским показаниям аборта (или из пуповинной крови), они обладают меньшей потентностью и поэтому могут дифференцироваться не во все ткани;
• постнатальные клетки – находятся в организме человека после рождения и в зависимости от их локализации выделяют: гемопоэтические (дают начало клеткам крови), стромальные (предшественники соединительной ткани) и тканеспецифические (обладают наименьшей потентностью, находятся практически во всех тканях организма человека) клетки;

В трансплантологии могут использоваться различные типы стволовых клеток, что зависит от тканей или органа, которые требуют пересадки.

Где в медицине применяют стволовые клетки?

С каждым годом о стволовых клетках говорят все чаще: они используются в различных областях медицины, в косметологии, широкое распространение они получили в трансплантологии.

Стволовые клетки используются в трансплантации их пациенту. Такие клетки возобновляют поврежденные ткани (при лейкемии), спасая таким образом жизнь. Данные процедуры проводятся во многих странах (например, в Польше 800-1000 ежегодно) как у детей, так и среди взрослых.

В лечении многих заболеваний

В лечении применяют гемопоетичные (кроветворный) стволовые клетки. Перечень заболеваний составлен организацией, которая занимается трансплантацией стволовых клеток в Европе – EBMT:

• острые лейкозы;
• хронические лейкозы;
• миелодиспластичный синдром;
• заболевания с нарушением или отсутствием фермента (мукополисахаридозы, адренолейкодистрофия, болезнь Гоше, болезнь Нимана-Пика, синдром Шейе и другие);
• наследственные нарушения иммунной системы это атаксия-телеангиэктазия, синдром Костмана, нарушение адгезии лейкоцитов, синдром Ди Джорджи, синдром голых лимфоцитов, синдром Оменна, иммунный комплекс (SCID);
• другие наследственные заболевания (синдром Леша-Нихана, остеопетроз (мраморные кости), гипоплазия хрящей и волос, тромбастения Гланцманна);
• злокачественные заболевания (рак молочной железы, нейробластома и другие);

В трансплантологии

Основной целью использования стволовых клеток в различных областях медицины является замещение поврежденных тканей (трансплантация), которая включает несколько направлений:

• трансплантация красного костного мозга;
• трансплантация сосудов;
• восстановление нервов;
• получение сетчатки (выращивание) для применения в офтальмологии для пациентов;
• получение бронхолегочных структур для имплантации;
• для восстановления хрящей в суставах (индуцированный хондрогенез);

Трансплантация сосудов

Основным преимуществом данных технологий является то, что эмбриональные клетки на поверхности не содержат антигенов тканевой совместимости, поэтому полученные из них ткани после имплантации не отторгаются организмом.

Современные технологии применения стволовых клеток в медицине включают “выращивание” участка артериального сосуда, с последующей его имплантацией. Эта технология используется для замены артерий, пораженных атеросклерозом (в сердце, головном мозге и других органах).

Перспективными являются методики использования эмбриональных стволовых клеток для “выращивания” структур мочевыделительной, бронхолегочной и эндокринной системы.

Выращивание сетчатки

При помощи современных технологий с использованием стволовых клеток на специальном матриксе выполняется “наращивание” зрелых клеток сетчатки с последующей ее имплантацией.

Так как сетчатка глаза это сложная структура, которая после травматических повреждений (или патологического процесса) не восстанавливается, то единственным способом вернуть человеку нормальное зрение является пересадка.

Трансплантация стволовых клеток

Используют стволовые клетки для лечения лейкоза и других заболеваний системы кроветворения, а это является одной из эффективнейших методик. Для этого используются гемопоэтические клетки. После их взятия у донора проводится накопление (культивация) в лабораторных условиях, после чего они вводятся в красный костный мозг. Достигается основной терапевтический эффект это нормализация формирования и дозревания клеток всех ростков кроветворения.

Хондрогенез матриксиндуцированный

Специалисты в ортопедии и травматологии часто сталкиваются с патологическими состояниями, когда разрушаются (дегенерация) хрящевые компоненты на фоне их ухудшенного питания или длительного воспалительного процесса.

Восстановление хрящевой ткани при помощи обычных методов консервативного лечения невозможно и единственным методом провести восстановление является имплантация.

При помощи современных технологий в специальный матрикс (межклеточное вещество хрящевой ткани), вводятся стволовые клетки, из которых формируются полноценные хондроциты (основные клетки хрящевой ткани). Затем “выращенная” хрящевая ткань имплантируется в сустав.

Стволовые клетки из пуповинной крови

Родители, сохранившие пуповинную кровь (а часто также пуповину и плаценту) родившегося ребенка, обеспечивают ему пожизненную страховку на случай тяжелого заболевания или травмы.

Главная особенность стволовых клеток пуповинной крови — они могут быть аутологичными. Ежегодно в мире совершаются новые открытия в медицине, связанные с возможностями применения биопрепаратов стволовых клеток. В будущем ребенок, имеющий такую “страховку”, получит лекарство от множества возможных болезней. Важно, что выделенные стволовые клетки являются аутологичными, при трансплантации не возникнет иммунного конфликта и новые клетки не будут отторгаться организмом.

Одно из преимуществ сбора пуповинной крови это полная безопасность и безболезненность процесса. Получение стволовых клеток из этого биологического материала, а также из пупочного канатика и плаценты, не противоречит никаким этическим нормам.

Аутологичные стволовые клетки можно использовать не только непосредственно для ребенка, из крови которого они выделены. Они в некоторых случаях могут подойти для лечения его родных братьев и сестер, иногда для кого-либо из родителей (есть вероятность иммунного сходства с родными донора).

Из сохраненных стволовых клеток также можно получить биологический препарат, который используют в косметологии и в геронтологии для омоложения организма.

Какие преимущества сбора и хранения клеток пуповинной крови и плаценты:

• этичность и гуманность при выделении клеток организма (никто не страдает и для ребенка нет рисков);
• безопасность и доступность сбора в любом роддоме;
• полное иммунное сходство при дальнейшем использовании;
• возможность использования клеток для близких родственников;

Пуповинная кровь является дополнением к общему объему крови младенца, потому что не вызывает иммунологических и не иммунных осложнений при переливании крови. А стволовые клетки, содержащиеся в пуповинной крови, значительно ускоряют регенеративные процессы в организме ребенка и препятствуют развитию поражения головного мозга. Это позволяет, в случае необходимости, оперировать младенцев уже через несколько часов после рождения.

Важно, что сам забор пуповинной крови – прост и безопасен как для роженицы, так и для младенца. Опыт использования пуповинной крови в разных историях пациентов: гипоксия головного мозга, нарушение метаболизма, церебральный паралич, врожденные пороки сердца и нервной системы, врожденный порок позвоночника (спина бифида), аутизм, синдром Дауна, боковой амиотрофический склероз.

Учитывая высокую медико-биологическую ценность пуповинной крови, в развитых странах мира ряд ведомственных и гуманитарных организаций проводят образовательную и просветительскую работу в этом направлении. Эту информацию доносят до беременных:

• о хранении пуповинной крови (собранной при родах) в криобанке;
• информирование их о праве сохранения в банке персонального хранения как «биологическую страховку» для своей семьи;

Использование стволовых клеток в разных странах

Широкие возможности открывает терапия стволовыми клетками в реконструктивной медицине. Например, во многих странах мира применяют при лечении химических и термических ожогов высокой степени.

В мире выполнено 2 000 трансплантации стволовых клеток при лечении аутоиммунных заболеваний (ревматоидный артрит, рассеянный склероз, системная красная волчанка, болезнь Бехтерева). Ассоциация криобанков мира объединяет специалистов из разных стран.

Благодаря способности стволовых клеток дифференцироваться в клетки любых тканей организма, они помогают восстановить поврежденный кожный покров на больших участках. Если при этом используются аутологичные стволовые клетки, отсутствует риск отторжения, возможный при применении донорского материала.

Применение стволовы клеток в Украине

В мире получено много положительных результатов использования препаратов стволовых клеток. При лечении сердечной недостаточности, рассеянного склероза, болезни Крона, болезни Паркинсона, ревматоидного артрита, лейкозов, злокачественных опухолей разных локализаций.

Еще одна перспективная сфера применения препаратов стволовых клеток — кардиология. Проводятся их клинические испытания при ишемической кардиомиопатии, нарушениях сократительной функции сердца.

Биопрепарат стволовых клеток может помочь пациентам с тяжелыми сердечными патологиями выжить в ожидании трансплантации сердца.

Проводятся исследования эффективности препарата стволовых клеток при циррозе печени, у врачей в Украине и других странах уже есть практика успешного применения биологический препарат при тяжелых патологиях поджелудочной железы.

Использование недифференцированных клеток может продлить жизнь и значительно улучшить ее качество людям с сахарным диабетом. Известно, что при этом заболевании развиваются различные по степени тяжести поражения сосудов, из-за чего возникают трофические язвы на ногах, так называемая «диабетическая стопа», поражаются артерии. Сейчас на завершающей стадии клинические испытания препарата стволовых клеток при этих патологиях. Все эти исследования проводятся в Украине.

В Украине работает семейный банк стволовых клеток Гемафонд, который находится в Киеве, занимается программой сбора и хранения стволовых клеток. Это самый большой биотехнологический комплекс в Киеве, основанный в 2005 году. В настоящее время в криохранилище хранится более 26 000 образцов биологического материала. Более 15 000 семей из разных стран доверили банку хранения стволовых клеток своих детей. Продолжают разрабатывать методики по применению пуповинной крови для лечения различных заболеваний: заболевания крови, нервной системы, врожденных пороков сердца, печени. Эту информацию лучше получать на этапе планирования беременности.

Также во Львове есть Украинский Банк стволовых клеток, который имеет Аккредитацию Американской ассоциации банков крови (AABB). Банк сотрудничает с 2007 года с Польским банком стволовых клеток (PBKM). Также Банк есть одним из пяти государственных и частных банков пуповинной крови в Европе, аккредитованных AABB. Это подтверждает, что методы, процедуры, оборудование и знания сотрудников соответствует стандартам, установленным AABB.

Применение в Польше стволовых клеток

В Польше (приблизительно 800-1000 ежегодно) как у детей, так и среди взрослых проводят трансплантацию стволовыми клетками. Помощь оказывают на высоком уровне, где методики соответствуют стандартам Аккредитации Американской ассоциации банков крови (AABB).

В Варшаве находится Польский банк стволовых клеток (РВКМ), который соответствует стандартам, установленным AABB. Также терапией стволовыми клетками в Варшаве занимается целая сеть центров по Европе FamiCord

Клиники в Германии, где применяют стволовые клетки

Клиника биологической медицины во Франкфурт-на-Майне

В этой Клинике передовой медицины практикуются методики интегративной медицины, и стволовые клетки используются для лечения многих хронических заболеваний: рассеянного склероза, кардиомиопатий, болезни Альцгеймера, болезни Паркинсона, болезни Лайма, аутизма, атрофии зрительного нерва, сахарного диабета и его осложнений, иммунодефицитных состояний и других патологий.

Университетская клиника Ульма

В данной Клинике Ульма функционирует отделение гематологии, онкологии и паллиативной медицины, где проводится трансплантация как аутологичных (собственных), так и аллогенных (от донора) стволовых клеток. С помощью этой методики специалисты клиники успешно лечат пациентов с лейкозом, миелодиспластическим и апластическим синдромами.

Клиника стволовых клеток Core Cell Clinics в Мюнхене

Лечение стволовыми клетками в Мюнхене. Современная медицина делает колоссальные успехи на базе применения стволовых клеток человеческого организма для лечения сложных заболеваний. Core Cell Clinics стремится отвечать высшим стандартам европейского и мирового сообщества и плодотворно сотрудничает с известными немецкими клиниками, в частности, с мюнхенским центром Богенхаузен.

Адрес Клиники: Kraepelinstraße 2-10 80804, München, Германия.

Ортопедический центр в Мюнхене

В этом центре применяется клеточная терапия для восстановления хрящей. Их выращивают из стволовых клеток и пересаживают пациенту. Это один из наиболее эффективных малоинвазивных методов лечения артроза. Он позволяет отсрочить или избежать эндопротезирования (установки искусственного сустава).

💁 Если есть вопросы о применении стволовых клеток в лечении наследственных или других заболеваний, подписывайтесь на нашу рассылку и задавайте ваши вопросы.👈