Home Диабет Паркинсонизм Заболевания печени Заболевания костного мозга Импотенция

Цель клеточной терапии заключается в замене, восстанавлении или увеличении биологической функции поврежденной ткани или органов. Это достигается трансплантацией изолированных и специализированных клеток в целевой орган в достаточном "количестве и качестве", чтобы их выживание было достаточно долгим для восстановления функции.

Клеточный генез, рост и возобновление.

Стволовые клетки представляют самообновляющиеся клетки, которые могут продуцировать фенотипически и генотипически идентичные дочерние клетки также как по крайней мере один другой заключительный клеточный тип. Зиготы (оплодотворенные герминативные клетки) - единственные клетки, которые являются тотипотентными, или способными трансформироваться в клетки любого типа для каждой ткани в организме. В течение развития плюрипотентность стволовых клеток сужается до "детерминированных стволовых клеток", которые продуцируют клетки специфической ткани, в частности, печеночные стволовые клетки развиваются в клетки печени, а гематопоетические клетки - в клетки крови. Перед дифференцированием в зрелые функциональные клетки, стволовые клетки проходят через "комиттированную прогениторную" стадию, где они сохраняют ограниченную пролиферацию и ограниченный фенотипный исход. В течение созревания организма, число стволовых клеток и коммиттированных прогениторных клеток падает; поэтому зрелая ткань содержит только малое число определенных стволовых клеток и коммиттированных прогениторных клеток, которые зачастую локализуются в ограниченных дискретных областях. Большинство клеток зрелой ткани являются коммиттированными дифференцированными клетками, показывающими разнообразие фенотипных паттернов экспрессии и приспособленных специфично к их окружающей среде. Регенеративная способность органа падает с возрастом пропорционально сохранению активно делящихся стволовых клеток или определенных прогениторных клеток. Обладая этими ограничениями, организм смог развить две главных стратегии для замены ткани и самовозобновления. Первый путь состоит в том, что дифференцированные клетки замещаются в результате их генерации из остаточных делящихся стволовых клеток. Прототипическими клетками для этой категории являются клетки крови. Все клетки гемопоэтической линии происходят из ограниченного числа самообновляющихся мультипотентных клеток и эти мультипотентные клетки находятся под влиянием соответствующих цитокинов и факторов роста, которые контролируют дифференцирование клеток в зрелые клетки крови. Второй путь состоит в том, что саморепарация ткани детерминирована оставшейся пролиферативной способностью дифференцированных функционирующих клеток. В эту категорию попадают гепатоциты, скелетно-мышечные и эндотелиальные клетки, и после повреждения митогены, высвобождаеемые в месте деструкции в адекватных концентрациях, индуцируют клеточное деление и "направляют" ограниченное замещение в области клеточной потери. Хотя стволовые клетки или комиттированные прогениторные клетки сохраняются в большинстве зрелых тканей, стимулы микроокружения, необходимые для их активации, отсутствуют или имеют низкий уровень. Несмотря на попытки тела самовосстановиться, большинство типов ткани повреждается или изменяется патологическими процессами, которые нарушают клеточную функцию и, таким образом, блокируют способность зрелого организма восстановиться. В таких случаях использование клеточной терапии - наилучшая стратегия.

Функция клеток как имплантатов.

Тип восстанавливаемого повреждения ткани диктует тип клетки, выбранной для трансплантации и требует функции имплантируемой клетки. В самом простом приближении, клетки могут быть использованы для продукции и высвобождения растворимых факторов, которые могут действовать как локально, так и регионально, в зависимости от сайта имплантации. В этом отношении клеточная потребность не сводится к гомотипизму, и может генетически расширяться для синтеза и секретирования отсутствующих в организме факторов или активных веществ, которые могут проявлять системные влияния. Эта стратегия представляла доминирующую стратегию для ex vivo генной терапии. Клетки, которые являются легко доступными (типа фибробластов или миобластов), используются наиболее часто, поскольку они могут работать как аутотрансплантаты, таким образом истраняя иммунологические проблемы. В дополнение, эти два клеточных типа могут очень легко пролиферировать in vitro с продукцией достаточного большого количества клеток. Эти клетки демонстрируют продолжительное выживание, и длительная устойчивая трансгенная экспрессия в трансплантированных клетках зависит от типа клетки, сайта имплантации и типа или класса промотора. Примеры успешного применения - панкреатические островки, доставка фактора IX после трансплации в мышцы или кожу, и трансплантация в головной или спинной мозг клеток, смоделированных для секреции нейротрофических факторов. В случае генетических нарушений с дефицитами ферментов типа p-глюкорунидазы, которое заканчивается мультисистемным прогрессирующим синдромом дегенерации, и мукополисахаридоза типа VII, который ведет к ментальной ретардации, трансплантация генетически-модифиированных миобластов и фибробластов, способных секретировать нормальный фермент в достаточных количествах, полностью изменяет повреждения во многих органах, включая печень, селезенку и головной мозг (где пересаженные клетки препятствуют разрушению нейронов и глиальных клеток). Эта последняя способность устранять уже существующие повреждения особенно важна, поскольку большинство пациентов с болезнями накопления не диагностируются до тех пор, пока повреждения не станут достаточно обширными для изменения поведения (раннее детство или позже).

В ситуации, которая требует более сложной функции, имплантированные клетки используются для выполнения спицифических физиологических ролей, и поэтому фенотипирование клеток и их пространиственная локализация стаовятся критически важными для их использования. Эти типы клеточной терапии были использованы для мышц, когда нормальные миобласты трансплантируются в мышцы пациентов с мышечной дистрофией Дюшенна; для глаз, когда человеческий фетальный или трупный ретинальный пигментный эпителий трансплантируется в субмакулярное пространство пациентов с старческой макулярной дегенерацией; и некоторых заболеваний ЦНС, типа повреждения спинного мозга, когда фетальная спинальная ткань имплантируется в хроническую кисту для уменьшения размера сирингомиелии. Подобная стратегия используется у большинства пациентов с болезнью Паркинсона.

 

Табл. Преимущества и недостатки трансплантируемых клеток

Источники клеток

Преимущества

Ограничения

Раствор

Аутологичные

(тот же самый организм)

Иммунологические привилегии

Нет этических проблем

Ограниченное получение

Временные ограничения для донора и хозяина

Криосохранение

Размножаются in vitro

Аллогенные

(тот же вид)

Большая продукция

Меньшие временные ограничения для донора и хозяина

Клеточный иммунитет

Этические проблемы: фетальные ткани

Иммуносупрессия

Инкапсуляция

Ксенотрансплантаты

(разные виды)

Еще большая продукция

Нет временных ограничений для донора и хозяина

Клеточный и гуморальный иммунитет

Возможный перенос новых вирусов между видами

Иммуносупрессия

Инкапсуляция

Генетическая маскировка иммунитета

Клеточная линия

Легкая доступность

Нет временных ограничений для донора и хозяина

Простота безопасного тестирования и стандартизации

Клеточный и гуморальный иммунитет

Туморогенетичность и неоплазия

Иммуносупрессия

Инкапсуляция

Генетическая маскировка иммунитета

English

Russian

Английский

Русский

 

 

Сайт управляется системой uCoz