Область наук:

  • Біотехнології в медицині

  • Рік видавництва: 2005


    Журнал: Гени і клітини


    Наукова стаття на тему 'Ксенотрансплантація нейрональних клітин пацієнтам з ішемічним інсультом результати i фази клінічних випробувань'

    Текст наукової роботи на тему «Ксенотрансплантація нейрональних клітин пацієнтам з ішемічним інсультом результати i фази клінічних випробувань»

    Новини клітинних технологій

    Кардіоміоцити виділяли із сердець неонатальних щурів. Після культивування та накопичення достатньої клітинної маси міоцити були нанесені на силіконові плівки, покриті фібрином, і поміщені в товщу м'яких тканин в басейні стегнових судин щурів-реципієнтів.

    Через три тижні виробляли морфо-функціональну оцінку графтов. Макроскопічно конструкція являла собою м'язовий пласт на силіконовій плівці. Сформований серцевий м'язовий пласт мав електричною активністю і спсобностью скорочуватися. При гістологічному дослідженні в товщі неоміокарда виявлена ​​значна судинна мережу. Т кань представляла собою схожу з природним міокардом. Між кардиомиоцитами чітко визначалися вставні диски. Крім того, міокард активно реагував хронотропною ефектом на адреналін.

    Таким чином, дослідникам вперше вдалося отримати функціональну тканину міокарда in vivo методом префабрікаціі. При необхідності дана конструкція

    може бути переміщена в зону постійної імплантації на судинній ніжці, що дозволить зберегти кровопостачання товщі м'язи.

    Ряд наукових робіт розглядає різні підходи до отримання значних за розміром, товщиною і функціональності еквівалентів серцевого м'яза. Більшість досліджень носять фундаментальний характер і поки важко уявити будь-яку окрему технологію в клініці. У всіх роботах було показано сприятливий вплив Біоматриця на формування тканини міокарда і його інтеграцію з тканиною господаря. Головною проблемою є вибір клітинного матеріалу. Застосування кардіоміоцитів з ЕСК дозволяє отримати необмежену кількість клітин, однак несе в собі ризик туморогенезу та імунної реакції. Використання фетального матеріалу обмежена етичними причинами. Певні надії покладаються на мезенхімальні клітини кісткового мозку і підшкірного жиру, здатні диференціюватися в кардіоміоцити, а також стовбурові клітини дорослого міокарда.

    ЛІТЕРАТУРА:

    1 .Alperin C., Zandstra P.W., Woodhouse K.A. Polyurethane films seeded with embryonic stem cell-derived cardiomyocytes for use in cardiac tissue engineering applications. Biomaterials 2005; 26: 7377-86.

    2.Brown D.A., Beygui R.E., MacLellan W.R. et al. Modulation of gene expression in neonatal rat cardiomyocytes by surface modification of polylactide-co-glycolide substrates. J. Biomed. Mater. Res. 2005; 74: 419-29.

    3.Leor J., Amsalem Y., Cohen S. Cells, scaffolds, and molecules for myocardial tissue engineering. Pharmacol. Ther. 2005; 105: 151 -63.

    4.Itabashi Y., Miyoshi S., Kawaguchi H. at al. A new method for manufacturing cardiac cell sheets using fibrin-coated dishes and its electrophysiological studies by optical mapping. Artif. Organs 2005; 29: 95-103.

    5.Leor J., Aboulafia-Etzion S., Dar A. et al. Bioengineered cardiac grafts: A new approach to repair the infarcted myocardium? Circ. 2000; 102 (19 Suppl 3): III56-61.

    6.Li R.K., Jia Z.Q., Weisel R.D. et al. Survival and function of bioengineered

    cardiac grafts. Circ. 1999; 100 (19 Suppl): II63-69.

    7.Radisic M., Park H., Shing H. et al. Functional assembly of engineered myocardium by electrical stimulation of cardiac myocytes cultured on scaffolds. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2004; 101: 18129-34.

    8.Kofidis T., de Bruin J.L., Hoyt G. et al. Injectable bioartificial myocardial tissue for large-scale intramural cell transfer and functional recovery of injured heart muscle. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2004; 128; 4: 571-8.

    9. Hodgson D.M., Behfar A., ​​Zingman L.V. et al. Stable benefit of embryonic stem cell therapy in myocardial infarction. Am. J. Physiol. Heart. Circ. Physiol. 2004; 287; 2: H471-H479.

    10.Kehat I., Khimovich L., Caspi O. et al. Electromechanical integration of cardiomyocytes derived from human embryonic stem cells. Nat. Biotechnol. 2004; 22: 1282-9.

    11 .Zhao Y.S., Wang C.Y., Li D.X. et al. Construction of a unidirectionally beating 3-dimensional cardiac muscle construct. J. Heart. Lung. Transplant. 2005; 24: 1091-7.

    Підготував Волков AB за матеріалами Tissue. Eng. 2005; 11: 803-813.

    Ксенотрансплантація нейрональних клітин пацієнтам з ішемічним інсультом - результати I фази клінічних випробувань

    Успішні експерименти з трансплантації нейронів (фетальних нервових клітин свині і людини, а також їм-морталізованних) і клітин кісткового мозку при різних моделях інсульту дозволили перейти до перших клінічних випробувань методу [1]. Перше повідомлення про трансплантацію нервових клітин в головний мозок людини з'явилося в 1998 році [2]. В University of Pittsburgh Medical Center пацієнтці 62-х років, яка перенесла інсульт, пересадили нейрони, отримані з тератокарціноми людини приватною компанією Layton Bioscience [2, 3]. Було показано, що такі нейрони виживають в головному мозку пацієнтів більше 2-х років після трансплантації без ознак малігнізації [4]. В даний час триває II фаза випробувань [5, 8].

    У журналі Cerebrovascular Diseases опубліковані результати пілотного дослідження по нейротрансплантації ксеноклеток пацієнтам з ішемічним інсультом. Вибір клітинного матеріалу був обумовлений етичними і зако-

    нодательнимі обмеженнями використання фетальних клітин людини і успішними результатами експериментальних робіт по застосуванню свинячих нейроклеток в моделях хвороби Хантінгтона [6] і інсульту [7]. Крім того, ще 8 років тому було проведено пілотне дослідження по ефективності ксенотрансплантації свинячих клітин пацієнтам з хворобою Паркінсона, показало безпеку методу [10].

    Основні клінічні критерії включення пацієнтів у дослідження - ішемічний інсульт від 3 місяців до 10 років, басейн середньої мозкової артерії з залученням області стриатума, розмір інфаркту 20-300 куб. см, тимчасовий неврологічний дефіцит і невисока ступінь інвалідності в анамнезі.

    Клітини виділяли з стриатума фетусов свиней по протоколу Deacon T.W. [9]. Перед введенням клітини обробляли антитілами до MHC-I, тому класичну імуносупресію

    Клітинна трансплантологія і тканинна інженерія № 2, 2005

    I I I I I

    I

    Human study

    [Циклоспорин, такролімус) після трансплантації не проводили. Клітини пересаджували в головний мозок стереотаксії-но по декількома траєкторіями в область стриатума. Всього вводили 50 млн клітин в 5 точок [по 10 млн в кожну). Пацієнтів виписували під амбулаторне спостереження на наступний ранок.

    МРТ-схема стерео-таксіческого введення клітин У кожній траєкторії (каналі) виробляли по 10 введень з параметрами: 1 введення = 1 мм каналу = 1 млн клітин в 10 мікролітрів фізрозчину.

    З СегеЬгтаБС. й1в. 2005; 20: 101-

    7 c

    Трансплантації були виконані 5-ти пацієнтам. Ускладнень під час операцій відзначено не було. У 3-х пацієнтів дослідники не виявили ніяких ефектів від запровадження клітин протягом 4-х років після трансплантації [весь час спостереження). У одного пацієнта через 20 днів після трансплантації посилилася слабкість в паретичних кінцівках. Біопсія збільшеного ділянки правої лобної ділянки виявила інфаркт-подібні зміни у вигляді вогнищ некрозу з інфільтрацією макрофагами і Т-клітинами, пов'язані з транспланто-незалежної окклюзией корковою вени. Даний стан вирішилося через кілька днів після стероїдної терапії. Картина МРТ нормалізувалася до 6-го місяця. Ще в однієї пацієнтки через тиждень після трансплантації спостерігали розвиток діабетичного ке-тоацідоза з «об'ємними» змінами на МРТ, проте епізоди гіперглікемії повторювалися неодноразово до

    трансплантації і всі 4 роки після [в зв'язку з цукровим діабетом в анамнезі). Летальних випадків, пов'язаних з процедурою, не було.

    Суб'єктивно, відразу після трансплантації всі пацієнти відзначили поліпшення стану, пов'язане з тимчасовим зменшенням ступеня парезів. Пацієнтка з епізодами ке-тоацідозов через якийсь час вперше стала спиратися на паретическую кінцівку і ходити [в тому числі підніматися по сходах). У іншого пацієнта відбулося значне поліпшення мови після тривалої афазії. Однак об'єктивна оцінка неврологічного статусу за функціональною шкалою (NIHSS) виявила значне поліпшення тільки у 1 пацієнта (з 11 балів до 7) з 5-ти.

    Це перше повідомлення про клінічні результати випробувань методу трансплантації неімморталізованних клітин при ішемічному інсульті. Дослідники роблять висновок про безпеку методу ксеногенної нейротрансплантації. Не було відзначено ускладнень, пов'язаних з трансплантацією, інфікування (включаючи свинячі провіруси), малігнізації і будь-яких патологічних зрушень в лабораторних показу-тях і тестах. Однак, після розвитку ряду несприятливих симптомів у 2-х вищеописаних пацієнтів FDA призупинила випробування.

    Слід зазначити, що сам по собі факт стереотаксічес-кою трансплантації клітин несе ризик кровотечі з розвитком гематом [8]. Оскільки такий вид нейротрансплантації на сьогоднішній день вважається оптимальним, ведуться роботи з удосконалення хірургічної техніки [канюль) і самої методики введення [5]. На відміну від клінічного дослідження Deacon [10], автори вперше уникли застосування імуносупресивної терапії. При цьому не відзначали ніяких імунологічних реакцій і ознак ксеноінфіцірованія.

    Оскільки дослідження в США було припинено FDA, єдиним видом клінічної нейротрансплантації при інсульті залишається застосування імморталізованних нейронів людини (виділених з лінії NT2N), випробування якого тривають [8]. Однак, зовсім недавно вчені з Південної Кореї опублікували результати пілотного дослідження ефективності внутрішньовенної трансплантації аутологічних мезенхімальних клітин кісткового мозку пацієнтам з ішемічним інсультом [11]. Проте, щоб зробити висновок про перспективність того чи іншого методу нейротрансплантації при інсульті, всі опубліковані роботи повинні бути піддані ретельному аналізу, а дослідження продовжено.

    Дослідження виконано в медичних центрах Harvard Medical School [Boston, MA, USA) і Cornell University [New York, NY, USA) при учаcтие компанії Genvec Inc (Charlestown, MA, USA).

    ЛІТЕРАТУРА:

    1. Savitz S.I., Rosenbaum D.M., Dinsmore J.H., Wechsler L.R., Caplan L.R. Cell transplantation for stroke. Ann. Neurol. 2002; 52: 266-75.

    2. Bonn D. First cell transplant aimed to reverse stroke damage. Lancet 1998; 352; 9122: 119.

    3. Kondziolka D., Wechsler L., Goldstein S. et al. Transplantation of cultured human neuronal cells for patients with stroke. Neurology 2000; 55: 565-9.

    4. Nelson P.T., Kondziolka D., Wechsler L. et al. Clonal human [hNT) neuron grafts for stroke therapy: neuropathology in a patient 27 months after implantation. Am. J. Pathol. 2002; 160: 1201 Отримати -6.

    5. Kondziolka D., Steinberg G.K., Cullen S.B., McGrogan M. Evaluation of surgical techniques for neuronal cell transplantation used in patients with stroke. Cell Transplant. 2004; 13: 749-54.

    6. Isacson O., Deacon T.W., Pakzaban P. et al. Transplanted xenogeneic neural cells in neurodegenerative disease models exhibit remarkable axonal target specificity

    and distinct growth patterns of glial and axonal fibres. Nat. Med. 1995; 1: 1189-94.

    7. Dinsmore J.H. M.J., Siegan J., Morrison J.P. et al. CNS grafts for treatment of neurologic disorders. Methods of Tissue Engineering, San Diego, Academic Press, 2002.

    8. Kondziolka D., Steinberg G.K., Wechsler L. et al. Neurotransplantation for patients with subcortical motor stroke: A phase 2 randomized trial. J. Neurosurg. 2005; 103 [1): 38-45.

    9. Deacon T.W., Pakzaban P., Burns L.H. et al. Cytoarchitectonic development, axon-glia relationships, and long distance axon growth of porcine striatal xenografts in rats. Exp. Neurol. 1994; 130: 151 -67.

    10. Deacon T., Schumacher J., Dinsmore J. et al. Histological evidence of fetal pig neural cell survival after transplantation into a patient with Parkinson's disease. Nat. Med. 1997; 3: 350-3.

    11. Bang O.Y., Lee J.S., Lee P.H., Lee G. Autologous mesenchymal stem cell transplantation in stroke patients. Ann. Neurol. 2005; 57: 874-82.

    Підготував A.B. Берсенєв за матеріалами Cerebrovasc. Dis. 2005; 20: 101-7

    Клітинна трансплантологія і тканинна інженерія № 2, 2GG5


    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити