Логотип журнала "Провизор"








Сфера интересов

Л. В. Львова, канд. биол. наук

Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, возглавляемый академиком В. И. Грищенко, единственный в мире институт подобного профиля. Казалось бы, сфера его научных интересов должна ограничиваться проблемами низкотемпературного хранения биологических объектов и применения низких температур в медицине. В действительности все обстоит иначе.

Факты и аргументы

Идея использовать клетки в лечении болезней возникла у биологов давно, лет пятьдесят назад. Но тогда она осталась без внимания — в медицине господствовала химическая концепция заболеваний. Согласно которой любую болезнь можно было свести к дисбалансу химических реакций, возникающему в результате каких-то «молекулярных поломок» в организме. При таком подходе казалось, что достаточно найти эту поломку, затем устранить ее с помощью лекарства и все будет в порядке: химическое равновесие восстановится и больной выздоровеет.

И, действительно, когда речь шла об инфекционных заболеваниях, где в качестве возбудителей выступали гельминты, простейшие и патогенные микроорганизмы, концепция химической «мишени» прекрасно срабатывала. Но были и другие заболевания — атеросклероз, опухолевые заболевания, дисплазии, болезни нервно-мышечной системы, для которых лекарства в виде «золотой пули», без промаха бьющей по мишени, не удавалось найти. Тогда-то постепенно и стало приходить понимание, что далеко не всегда приходится иметь дело с какой-то одной, пусть и сложной, молекулярной поломкой. Зачастую развитие болезни может быть связано с появлением множества подвижных «мишеней», т. е. с настоящим биологическим «хаосом» в организме. Против биологического беспорядка химическая концепция оказалась бессильной. Это способствовало распространению идеи клеточной терапии. Однако прошло еще немало времени, пока лечение болезней пересадкой клеток стало одним из важнейших направлений фундаментальной медицины.

Идеи новой трансплантологии в научной литературе начали обсуждаться в конце 60-х годов. К тому времени уже было известно, что донорские клетки способны встраиваться в организм реципиента и что их можно использовать для любых клеточных реконструкций, включая пересадку генов.

В 1965–1970 гг. сразу в нескольких лабораториях научились выделять островки Лангерганса грызунов. А через несколько лет, в середине 70-х, крысам с экспериментальным диабетом впервые была выполнена пересадка островков Лангерганса. В последующие годы в США, СССР, Канаде и Европе стали все чаще появляться сообщения о трансплантации островков Лангерганса пациентам, приводившей к временной, а иногда и к устойчивой ремиссии. В 1975 г. была осуществлена первая успешная пересадка фетальных стволовых гематогенных клеток печени при наследственном АДА-дефиците (т. е. отсутствии фермента аденозиндезаминазы в клетках иммунной системы).

В 1985 г. шведские неврологи опубликовали первые положительные результаты лечения болезни Паркинсона пересадкой хромаффинной ткани надпочечников в стриатум. Сейчас во многих развитых странах это направление превратилось в специальный раздел реконструктивной нейрохирургии.

С середины 80-х годов в ведущих лабораториях мира разворачиваются работы по изучению уникальных свойств стволовых гемопоэтических клеток и особенностей их клинического применения. Это открывает новые возможности в лечении многих заболеваний. И в 90-х годах в странах Западной Европы трансплантация гемопоэтических стволовых клеток находит применение в клинической практике.

Дополнительным стимулом для исследования возможностей клеточной терапии стали некоторые проблемы, связанные с трансплантацией органов — дефицит качественных донорских органов, рост числа пациентов на «листе ожидания», стоимость операции и, наконец, разнообразные послеоперационные осложнения. В результате удалось выяснить, что по сравнению с пересадкой органов клеточная трансплантация имеет ряд неоспоримых достоинств. Во-первых, дефекты биохимической функции органа можно компенсировать 1–10% клеток органа. Во-вторых, заместительная клеточная терапия гепатоцитами и другими высокодифференцированными клетками позволяет через культуру избавиться от эндотелия и примеси тех сверхантигенных донорских клеток, которые в первую очередь вовлечены в процесс иммунного отторжения. При этом клетки в культуре могут бессрочно храниться в замороженном состоянии в клеточных банках и без проблем транспортироваться, тогда как многие переживающие органы человека имеют лимит переживания (всего1-3 часа после остановки кровообращения). А все попытки продлить выживание клеток в переживающих органах пока ни к чему не привели. В-третьих, подсадку клеток можно регулировать по дозам и многократно повторять, используя для репопуляции эктопические зоны. Если же клетки (к примеру, островки Лангерганса или кератиноциты) обладают высокой антигенностью, то для ограничения контакта с макрофагами и лимфоцитами реципиента, их можно упаковывать в гидрогели. К тому же стоимость клеточной трансплантации значительно ниже, чем пересадки органа.

Все эти обстоятельства, по мнению некоторых специалистов, свидетельствуют о том, что в недалеком будущем клеточная терапия станет не только магистральным направлением трансплантологии, но и медицины в целом.

Харьковский вариант

Различные эндокринопатии — явление распространенное. Заместительная гормональная терапия, используемая в лечении эндокринных заболеваний, далеко не всегда может в полной мере скомпенсировать имеющиеся гормональные нарушения. К тому же прием гормонов нередко ведет к развитию гормонорезистентности и гормонозависимости, а иногда — и к ятрогении.

В конце 70-х — начале 80-х годов в Киевском институте эндокринологии и обмена веществ им. В. П. Комиссаренко был разработан альтернативный метод лечения некоторых эндокринных патологий, в частности гипотиреоза и гипокортицизма. Суть метода заключалась в пересадке больным, страдающим эндокринными расстройствами, нативных тканевых и клеточных ксенокультур. Культуры для трансплантации получали из эндокринных желез новорожденных поросят, поскольку у свиней, в отличие от других млекопитающих, максимальная интенсивность формирования эндокринной системы приходится на первые двое суток после их появления на свет.

Начиная с 1981 года, больным с различными формами эндокринопатии было проведено более 5000 пересадок тканевых и клеточных ксенокультур. Положительная динамика клинического течения, возможность снижения доз (а в некоторых случаях и отмены) гормональных препаратов, улучшение гормонального статуса — все свидетельствовало о хорошем терапевтическом эффекте метода. Никакого побочного действия пересадка не вызывала. И все же из-за высокой восприимчивости нативного материала к ишемическому фактору, невозможности делать несколько пассажей при культивировании и необходимости выращивать культуру индивидуально для каждого пациента широкого распространения этот метод ксенотрансплантации так и не получил.

Харьковские специалисты предложили свой вариант ксенотрансплантации с использованием органной культуры эндокринных желез новорожденных поросят.

В 2000 году две методические рекомендации: «Заготовка, криоконсервирование и клиническое применение органной культуры надпочечников новорожденных поросят в лечении недостаточности надпочечников» и «Заготовка, криоконсервирование и клиническое применение органной культуры щитовидной железы новорожденных поросят в лечении гипотиреозов», разработанные в Институте проблем криобиологии и криомедицины под руководством академика НАНУ В. И. Грищенко и доктора биологических наук Т. П. Бондаренко, были одобрены Координационным Центром трансплантации органов, тканей и клеток.

Выбор в пользу органной культуры был сделан не случайно. Разница между органной и клеточной культурами вроде бы невелика: для получения клеточной культуры эндокринный материал достаточно дополнительно обработать протеолитическим ферментом — трипсином. Но именно из-за этой обработки снижается терапевтическая эффективность культуры.

Трансплантация органной культуры щитовидной железы новорожденных поросят показана при гипотиреозах различной этиологии. Противопоказаниями к пересадке являются онкологические и аутоиммунные заболевания.

Трансплантацию органной культуры надпочечников рекомендуется применять при недостаточности надпочечников разной этиологии, при заболеваниях, в лечении которых используется заместительная гормонотерапия (к примеру, бронхиальной астмы) и для профилактики надпочечниковой недостаточности или так называемого адреналинового шока. При онкологических заболеваниях пересадка культуры надпочечников противопоказана. При наличии гнойно-воспалительных процессов и острых интеркурентных заболеваний рекомендуется отложить трансплантацию до выздоровления пациентов.

Органную культуру для пересадки получают следующим образом.

Выделенный в стерильных условиях эндокринный материал (будь то культура щитовидной железы или надпочечников, неважно) в течение пяти суток культивируют при температуре 37°С в среде, содержащей эмбриональную телячью сыворотку и антибиотики широкого спектра действия. Жизнеспособность культуры контролируется методом суправитального окрашивания с использованием специального красителя. Гормональная активность культуры определяется на пятые сутки культивирования: в культуре надпочечников измеряется уровень кортизола, в культуре щитовидной железы — содержание трийодтиронина и тироксина. На первые и на пятые сутки культивирования проводится бактериологический контроль материала. После этого загрязненные образцы удаляют, а оставшиеся стерильные образцы подвергают криоконсервации по двухэтапной программе на программном замораживателе. (И криозамораживатель, и метод криоконсервации, обеспечивающий длительное хранение эндокринного материла, разработаны в Институте проблем криобиологии и криомедицины.)

По мере надобности ксенокультуру размораживают, меняют консервирующий раствор на физиологический и проводят подсадку органной культуры в слабо иннервированную и к тому же богатую «сырьем» для синтеза гормонов подкожную клетчатку брюшной стенки. При этом одноразовая доза вводимой культуры при средней и тяжелой формах гипотиреоза подбирается из расчета — одна щитовидная железа на 2–2,5 кг массы реципиента, при гипокортицизме — один надпочечник на 1,5–2 кг массы реципиента.

Через две недели после трансплантации авторы разработки рекомендуют определять уровень гормонов в крови: при гипотиреозе — трийодтиронина и тиреотропина, при гипокортицизме — кортизола. После этого в зависимости от состояния пациента подбирается схема снижения дозы заместительных гормональных препаратов.

Справедливости ради надо сказать, что харьковский вариант имеет еще одну немаловажную особенность. После подсадки нативной культуры пациенту назначался пятидневный курс кортикостероидной терапии. При трансплантации криоконсервированной культуры больной прекрасно обходится без кортикостероидов.

Насколько удачно сложится судьба нового метода, сказать трудно. Пока дело ограничивается сотрудничеством с несколькими медицинскими учреждениями Харькова.

Эффективность пересадки органной культуры Татьяна Бондаренко проиллюстрировала на примере больной, страдающей бронхиальной астмой в течение семнадцати лет. Последние 5 лет она не выходила из дома: несмотря на огромную ежедневную дозу преднизолона (до 10 г), приступы повторялись несколько раз на день. Функция надпочечников была снижена более чем на 50%.

На следующий день после пересадки культуры надпочечников дневные приступы полностью прекратились, а количество ночных приступов уменьшилось. Со временем у пациентки не только возрос уровень «собственного» кортизола, но и увеличилась функция надпочечников (примерно на 20%). Все это позволило вдвое снизить дневную дозу преднизолона.

Метаморфозы, происходящие в организме после пересадки культуры, объясняются двумя факторами.

При появлении трансплантата иммунная система «сосредотачивается» на нем и на какое-то время «забывает» о болезни. В результате у организма появляется возможность «отдохнуть от патологии» и восстановить силы.

К тому же клетки органной культуры поросят, попав в организм реципиента, начинают функционировать по его законам. Подтверждение тому — улучшение гормонального статуса больного после ксенотрансплантации. Но это косвенное доказательство. Прямое доказательство получено в Институте криобиологии и криомедицины в опытах на животных. У крыс сразу после пересадки культуры надпочечников новорожденных поросят повышался преимущественно уровень кортизола, но постепенно ситуация изменилась — в лидеры вышел кортизон. Иными словами, со временем пересаженные клетки «подчинились» законам, действующим в организме реципиента.

Любопытно, что длительность функционирования трансплантата очень сильно варьирует: у одних пациентов пересаженные клетки функционируют полгода, у других — полтора. Каждая вновь пересаженная культура «живет» в организме пациента столько же, сколько и ее «предшественница». Если, к примеру, после первой подсадки культура функционировала полгода, то и после шестой подсадки она будет функционировать те же самые полгода. По мнению Татьяны Бондаренко объяснить такой феномен можно индивидуальными особенностями реципиента. Но какими именно, это еще предстоит выяснить.

Криобиофизики — медицине

Плазма крови, эритроциты и лимфоциты по-разному реагируют на различные патологические процессы. Уловить эти изменения можно с помощью метода спектроскопии флуоресцентных зондов. В качестве зондов можно использовать многие вещества — пирена, некоторые производные нафтиламина и т. д. Все вещества обладают одним удивительным свойством: при определенных условиях эти соединения, по выражению физиков, способны излучать. В зависимости от непосредственного окружения флуоресцентного зонда характер его излучения меняется.

Этими обстоятельствами решили воспользоваться сотрудники отдела криобиофизики. Разработав компьютерные программы, позволяющие уловить малейшие изменения в спектрах зондов, они предложили использовать метод флуоресцентных зондов в диагностике таких заболеваний, как ишемическая болезнь сердца, гипертония, токсикозы беременности, гепатит А и гепатит В.

По сравнению с традиционно используемыми методами диагностики — лабораторным и клиническим анализами крови, определением уровня билирубина или тимоловой пробы при гепатите, определением уровня гормонов в моче при токсикозах беременности — предложенный метод имеет ряд преимуществ». В первую очередь это более высокая чувствительность (метод флуоресцентных зондов позволяет, к примеру, достоверно дифференцировать гепатиты А и В), простота подготовки образца к анализу, дешевизна используемых реактивов и небольшая длительность самого анализа.

Возможности предложенного метода диагностики можно прекрасно проиллюстрировать на примере патологий беременности.

О наличии токсикоза можно судить по увеличению интенсивности излучения и изменению формы спектра флуоресцентного зонда в плазме крови (рисунок), тогда как характер изменения интенсивности излучения зонда в суспензии лейкоцитов позволяет осуществить дифференциальную диагностику патологий беременности (таблица).

Спектры флуоресценции зонда в плазме крови здорового донора (2) и донора, страдающего токсикозом беременности (3); (1) - плазма крови без зонда

Таблица

Интенсивность излучения зонда в суспензии лимфоцитов женщин с различными патологиями беременности ( n = 54)

Патология FАБМ, отн. ед.
Угроза прерывания беременности 0,66
Незначительная угроза прерывания беременности 0,49
Инфекция мочеполовой системы 0,63
Аллергические реакции 0,41
Тиреотоксикоз 0,34
Контроль 0,48 ± 0,07

Несколько лет назад, получив разрешение МЗ Украины на разработку технологии хранения плаценты и использования ее для клинической апробации, сотрудники отдела сумели получить экстракт плаценты, удовлетворяющий международным требованиям качеству сырья и препаратов. Клиническая апробация экстракта показала его высокую эффективность при лечении фетоплацентарной недостаточности и иммунодефицитных состояний.

Сейчас совместно с ГНЦЛС ведется работа по созданию ректальных свечей на основе экстракта плаценты.





© Провизор 1998–2017



Грипп у беременных и кормящих женщин
Актуально о профилактике, тактике и лечении

Грипп. Прививка от гриппа
Нужна ли вакцинация?
















Крем от морщин
Возможен ли эффект?
Лечение миомы матки
Как отличить ангину от фарингита






Журнал СТОМАТОЛОГ



џндекс.Њетрика