Логотип журнала "Провизор"








Эпоха трансплантологии

Л. В. Львова, канд. биол. наук

В некоторых развитых странах количество банков органов и тканей исчисляется сотнями. У нас подобных банков мало. Первый отечественный банк был создан в Харькове, при Институте проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины.

Новый этап

Первые попытки трансплантации медицинский мир воспринял весьма скептически. Пересадки органов и тканей расценивались как некие полутехнологии экстремальной медицины для обреченных.

Поворотным моментом стал 1967 год. Именно в 1967 году южно-африканский хирург Кристиан Барнард провел плановую операцию по пересадке сердца, а американский врач Томас Старцл выполнил плановую трансплантацию аллогенной печени.

После этого отношение к трансплантации изменилось. Из полутехнологии трансплантация превратилась в общепризнанный метод лечения, который со временем получил довольно широкое распространение.

За несколько десятилетий трансплантология продлила жизнь почти 250 тысячам людей с тяжелыми заболеваниями. Число больных, нуждающихся в пересадке, постоянно растет. Мировая потребность в донорском материале по сравнению с 1988 годом удвоилась и по самым скромным подсчетам продолжает ежегодно увеличиваться на 15%. Сегодня только в экономически развитых странах примерно 150 тыс. человек нуждается в пересадке донорских органов и тканей. Из-за нехватки донорских органов — печени, почек, сердца — врачи прибегают к пересадке лишь в крайних случаях, когда традиционное медикаментозное (или хирургическое) лечение себя полностью исчерпало, и больной обречен. Тем не менее, «листы ожидания» огромны.

В США, к примеру, своей очереди ждут около 30 тыс. пациентов. В Великобритании их число достигает 6 тыс. И лишь у 10% больных есть шанс дождаться трансплантации.

Еще один лимитирующий фактор — цена донорского органа. В США, например, пересадка почки обходится больному в 90 тыс. долл., не считая последующих ежегодных расходов в 7 тыс. долл. на лекарства, которые пациент вынужден принимать всю оставшуюся жизнь, чтобы предотвратить отторжение пересаженного органа.

Дефицит качественных донорских органов, рост числа пациентов в «листе ожидания», стоимость трансплантации и многочисленные послеоперационные осложнения вынудили ученых искать альтернативу пересадке целого органа в клеточной терапии — лечении с помощью эмбриональных (или, как их еще называют, фетальных) тканей и клеток человека.

Фетальные ткани привлекли внимание трансплантологов по нескольким причинам.

Как известно, в период внутриутробного развития плод имеет незрелую иммунную систему, а львиная доля соматических клеток его органов (т. е. от 80% до 95%) очень слабо дифференцирована.

Содержащиеся в трансплантате стволовые клетки и тканевые клетки-предшественники, «оснащенные» набором химических и генетических программ, обладают уникальными свойствами. В организме реципиента они могут менять характер своей дифференцировки и продуцировать подобные себе клетки.

По мнению специалистов, именно эти свойства эмбриональных клеток в совокупности с незрелостью иммунной системы и обеспечивают терапевтический эффект пересадки при полном отсутствии иммунной агрессии донорских клеток по отношению к клеткам реципиента.

В отличие от некоторых органов, клетки человека в культуре практически бессрочно можно хранить в замороженном состоянии в клеточных банках, а при необходимости их можно без всяких проблем транспортировать в клинику. Кроме того, заместительная клеточная терапия высоко дифференцированными клетками (например, гепатоцитами) позволяет через культуру избавиться от эндотелия и примеси сверхантигенных донорских клеток, которые в первую очередь вовлекаются в процесс иммунного отторжения.

Немаловажно и то, что подсадку клеток можно регулировать по дозам и многократно повторять. Да и стоимость заместительной клеточной терапии более приемлема.

К тому же, в дефицитные соматические клетки человека можно вводить гены, усиливающие их метаболический или пролиферативный потенциал. И не исключено, что в недалеком будущем все банки органов будут использовать специально созданные линии соматических клеток со стандартными, воспроизводимыми характеристиками.

Кстати говоря, за рубежом очень активно изучаются эмбриональные стволовые клетки (ЭСК), обнаруженные в ранних зародышах млекопитающих в виде двух независимых популяций. Одна из них представлена линиями бессмертных ошаренных недифференцированных клеток, получаемых от предимплантационных зародышей млекопитающих. При определенных, искусственно созданных условиях, такие клетки могут сохранять признаки бессмертия.

Вторую популяцию ЭСК получают из герментативных зародышевых клеток. Сами же герментативные зародышевые клетки возникают вне эмбрионов млекопитающих и человека, на стадии, когда основные органы зародыша еще не сформированы. Эта популяция ЭСК из желточного мешка обычно мигрирует к половому бугорку — месту формирования провизорных половых органов зародыша.

В сущности, половые зародышевые клетки нельзя считать «собственностью» зародыша. Скорее зародыш служит временным носителем бессмертных зародышевых клеток, которые транзитом «следуют» из поколения в поколение.

Эта популяция зародышевых клеток млекопитающих и человека на сегодняшний день служит источником множества бессмертных линий ЭСК.

Во многих развитых странах работы, связанные с изучением фетальных тканей, щедро финансируются государством. К примеру, ежегодный фонд Медицинского исследовательского совета Канады, предназначенный для финансирования лабораторий, работающих с фетальными тканями, составляет несколько миллионов долларов.

Страницы истории

Банки стволовых и эмбриональных клеток могут оказаться в медицине не менее ценными, чем в энергетике запасы нефти.

Акад. В. С. Репин, член-кор. РАМН Г. Т. Сухих «Медицинская клеточная биология», 1998 г.

Первые пересадки фетальной абортной ткани датируются 1922 годом. В середине 20-х годов в результате пересадки фетальных надпочечников удалось добиться длительного терапевтического эффекта у пациентов с болезнью Аддисона. Чуть позже, в 1928 году, была проведена первая трансплантация фетальной поджелудочной железы, но она оказалась неудачной: состояние больного инсулинзависимым диабетом не изменилось.

В конце 20-х годов в Советском Союзе был создан институт по изучению фетальных тканей.

В середине 50-х годов после курса радиотерапии E. Thomas сделал пересадку костного мозга от сестры-близнеца больному с острой лейкемией. Тогда же был разработан метод криоконсервации костного мозга человека.

Первая пересадка фетальных гематогенных предшественников двум пациентам с апластической анемией была сделана в 1961 году.

Открытое обсуждение проблем, развернувшееся в научной печати в конце 60-х годов, дало дополнительный импульс к развитию новой трансплантологии и постепенно она (т. е. трансплантология) превратилась в одно из лидирующих направлений медицины. Параллельно начала развиваться новая область микрохирургии — трансплантация соматических и стволовых клеток.

В развитых странах на эту область медицины выделяются огромные средства из госбюджета. Не скупятся на инвестиции и крупнейшие частные компании — капиталовложения быстро окупаются.

Столь мощная финансовая поддержка приносит свои плоды. Взять хотя бы число трансплантаций стволовых гемопоэтических клеток.

По официальным данным в 1990 году в 143 трансплантационных центрах Европы проведено 4234 пересадок гематогенных стволовых клеток.

В 1994 году 306 научных центров, расположенных в 30 странах, осуществили более 10 тыс. аналогичных операций. В середине 90-х годов в двенадцати европейских странах число трансплантаций гематогенных стволовых клеток достигло 16–17 на миллион человек.

В последние годы наряду с классической клеточной трансплантацией в клинической практике начинает применяться генно-клеточная трансплантация (проще говоря, пересадка клеток или кусочков ткани, предварительно «нагруженных» генетическими конструкциями).

Это делается следующим образом. Сначала получают нужную культуру клеток (например, из той области нервной системы, которую необходимо трансплантировать). Затем при помощи специальной конструкции вводят в эту культуру необходимый функциональный ген. После чего модифицированные таким образом клетки трансплантируют в мозг. Используются две основных группы вводимых генов.

В случае лечения нейродегенеративных заболеваний вводятся конструкции либо с геном ростового фактора, либо с геном фермента, влияющего на синтез нейромедиатора. В частности, в случае компенсации недостатка синтеза дофамина вводят ген тирозингидроксилазы.

По отношению к стволовым нейрональным клеткам разрабатываются аналогичные подходы, которые позволят управлять их дифференцировкой при помощи так называемых сигнальных молекул. В этом качестве, к примеру, может выступать ростовой фактор FGF-2, направляющий дифференцировку стволовых клеток по нейральному «пути».

Из жизни зарубежных банков

Первые банки органов появились в США. В 1944 году там был создан банк роговиц, а в 1950 году для целей реконструктивной и пластической хирургии был организован Военно-морской банк органов и тканей.

С 1961 года в Калифорнии функционирует огромный банк нервной ткани и спинномозговой жидкости, поставляющий материал и для клиники, и для научных целей. При медицинской школе Тафтского университета созданы специализированные банки биопсийного и аутопсийного материала человека, ведущие работу в области молекулярной патологии и краниофациальной хирургии Международный институт новых медицинских технологий играет в США совершенно особую роль. Выступая в качестве дилера и распределителя фетальных тканей, поступающих и из других стран, этот институт поставляет фетальные ткани во многие научно-исследовательские институты, в частные компании и лаборатории.

Запасы образцов тканей, клеток, органов человека и млекопитающих с 1979 года хранятся в National Biomonitoring Specimen Bank при Национальном институте стандартов и технологии США.

На сегодняшний день практически каждый штат в Америке имеет в своем распоряжении банки клеток и тканей человека. Всего же по стране их насчитывается более тысячи (!). Причем все существующие банки объединены единой компьютерной сетью.

Усилия банков клеток и тканей сконцентрированы на разработке новых, более совершенных критериев качества заготавливаемого материала. Сюда входит контроль за отсутствием вирусного и бактериального загрязнения, иммунологическая характеристика материала, цитология, генетическая маркировка.

343 банка специализируются на хранении половых клеток, 200 банков — на хранении эмбриональных и региональных стволовых клеток человека. Примерно 400 банков заняты сбором и хранением органов и тканей. 100 банков, специализирующихся на заготовке и хранении роговиц и тканей глаза, объединились в ассоциацию при Американской академии офтальмологии. Ассоциация банков крови объединяет более 100 банков. В 1976 году была создана Американская ассоциация тканевых и клеточных банков.

Благодаря ей, в Америке создана система стандартов, регламентирующая заготовку и качество перивитальных органов и тканей человека.

Большую работу ведут и банки европейских стран. В Англии, начиная с 1957 года, под эгидой английского Медицинского исследовательского банка тканей более ста лабораторий занимаются изучением фетальных тканей человека.

Банки фетальных тканей и стволовых клеток для централизованного сбора, хранения и использования материала для научно-практических исследований функционируют во всех крупных городах Швеции. Множество аналогичных банков тканей и клеток человека работают в Германии. Банк фетальных тканей создан даже при Католическом университете в Риме. Правда, использует он лишь материалы спонтанных абортов.

Недавно в Голландии было учреждено общество Eurocord Nederland. Главная его цель — создание национального банка пуповинной крови на 10 тыс. трансплантатов, обеспечение оптимального качества трансплантатов и организация работы банка пуповинной крови в соответствии с международными требованиями и рекомендациями.

Коллективными членами общества Eurocord Nederland являются отделения гематологии, иммуногематологии, детских болезней, акушерства, банки крови и Общество Europdonor. В разработке материально-технического обеспечения и способов хранения материала участвуют не только голландские банки крови, но и английские, французские, итальянские и германские банки — члены European Cord Blood Bank.

Большой популярностью за рубежом пользуется идея создания индивидуального «неприкосновенного запаса» стволовых клеток.

Техника ее реализации довольна проста.

Сразу же после рождения ребенка уникальные стволовые клетки выделяются из пуповинной крови, размножаются, замораживаются, передаются на хранение в специальные клеточные банки. Владелец «неприкосновенного запаса» может воспользоваться им в любой момент. Иными словами, при рождении ребенок получает своеобразную страховку, способную в дальнейшем защитить его от последствий многих вирусных, генетических и возрастных заболеваний, от радиационных и экологических катастроф.

Надо заметить, что идея создания банков пуповинной крови возникла по нескольким причинам.

Как известно, трансплантация аллогенных гемопоэтических стволовых клеток уже давно используется при лечении некоторых гематологических заболеваний — врожденных нарушениях иммунной системы, наследственных анемиях, некоторых болезнях обмена веществ, лейкемиях и других злокачественных гематологических заболеваниях. Залогом успешной пересадки является идентичность человеческого лейкоцитарного антигена (ЧЛА) донора и реципиента. Однако полиморфность системы ЧЛА настолько велика, что далеко не всегда удается найти подходящего донора.

Это вынудило ученых искать альтернативные источники гемопоэтических стволовых клеток для трансплантации. Одним из таких источников стала пуповинная кровь — настоящий кладезь кровообразующих клеток-предшественников. При определенных условиях в присутствии гемопоэтических факторов роста из этих клеток-предшественников in vitro образуются зрелые клетки крови (причем более незрелая клетка продуцирует больше различных типов клеток). В то же время при трансплантации кровеобразующего органа большое значение приобретает способность гемопоэтических стволовых клеток за счет постоянной пролиферации и дифференцировки поддерживать кроветворение. Поэтому-то трансплантат должен содержать очень незрелые стволовые клетки, которые могут развиваться в трех направлениях — лимфоидном, эритроидном и миелоидном. Кроме того, эти клетки должны быть способны поддерживать сами себя.

После того, как Н. Вгохтеуег показал, что криообработка пуповинной крови не вызывает существенной потери клеток-предшественниц, была выполнена первая трансплантация с использованием пуповинной крови. Это, поистине историческое событие, произошло в Париже, в 1988 году.

В последующие годы было проведено несколько десятков аналогичных трансплантаций. Практически все пересадки прошли без тяжелых осложнений. К достоинствам использования пуповинной крови относится несколько факторов.

Во-первых, вероятность заражения вирусными инфекциями низка и может быть заранее исключена. Во-вторых, с иммунологической точки зрения трансплантация криообработанной пуповинной крови имеет одно очень существенное преимущество в сравнении с пересадкой костного мозга: возможность выполнения иммунологических перекрестных проб с реципиентом. В-третьих, пуповинную кровь легко собирать, а ее использование не причиняет донору никакого вреда. К тому же сбор пуповинной крови от детей этнических меньшинств позволит повысить вероятность получения ЧЛА-совместимого трансплантата для представителей этнических меньшинств.

Из жизни отечественного криобанка

Сфера научных интересов Института криобиологии и криомедицины НАН Украины тесно переплетается с трансплантологией.

Почти тридцать лет назад, буквально в первый год существования института, ученые занялись изучением сохранности биологических объектов в зависимости от сроков и режимов хранения.

Результаты не заставили себя ждать. Постепенно исследования вылились в создание новых, оригинальных способов криоконсервации биологических объектов. Некоторые из них — метод криоконсервации клеток костного мозга, разработанный авторским коллективом во главе с академиком Пушкарем и доктором медицинских наук Шраго, и метод криоконсервации роговицы, разработанный под руководством академика Грищенко и доктора медицинских наук Юрченко, были отмечены Государственной премией Советского Союза. Но, несмотря на столь высокую оценку, ни один из этих способов так и не нашел широкого практического применения.

Банк клеток костного мозга не был создан из-за отсутствия финансирования. (А жаль. После Чернобыльской катастрофы, как заметила Татьяна Николаевна Юрченко, это могло бы спасти жизни многих людей. Кстати, в США специализированные банки, предназначенные для лиц с повышенным профессиональным риском, в частности для военнослужащих атомных подводных лодок, функционируют уже несколько десятилетий.)

Организации банка роговиц помешали не только финансовые трудности. По мнению специалистов, немалую роль здесь сыграла и неподготовленность нашего населения к самой идее создания органных банков. В соответствии с Законом Украины «О трансплантации» родственники умершего должны дать письменное согласие на использование его органов для пересадки. Аналогичные законы действуют и за рубежом. Вся разница лишь в том, что благодаря многолетней и, между прочим, весьма настойчивой пропаганде органной трансплантации, во многих западных странах получить согласие близких умершего гораздо легче, чем у нас.

В начале 80-х по инициативе директора Института академика НАН Украины В. И. Грищенко начались фундаментальные и прикладные исследования фетальных тканей эмбриональных клеток человека.

В последние годы в институте криобиологии и криомедицины особое внимание уделяется изучению фетальных тканей и эмбриональных стволовых клеток человека.

И надо отметить, что судьба препаратов из фетальных тканей сложилась удачно: сейчас в банке Института криобиологии и криомедицины насчитывается до 20 тыс. таких образцов.

Харьковский банк входит в состав Европейской Ассоциации тканевых банков. Поэтому его работа построена в соответствии не только с «местными», украинскими, но и с международными требованиями.

Современные методики, используемые в институте, позволяют получить полноценную характеристику каждого образца с учетом его морфологических, генетических, иммунологических и биохимических параметров.

Для экспериментальных и клинических целей используются ткани плода при мертворождении или искусственном прерывании беременности. (Естественно, при наличии письменного согласия женщины, как и предусмотрено Законом «О трансплантации». И, конечно же, прежде чем «попасть в хранилище», каждый образец в соответствии с установленными правилами должен пройти строгий контроль на отсутствие вирусного и бактериологического загрязнения).

Банк, сотрудничая со многими лечебными учреждениями, поддерживает с ними постоянную связь. Из разных городов Украины к медицинскому директору банка Т. Н. Юрченко стекаются все необходимые сведения о каждом больном, в том числе и данные о результатах лечения препаратами фетальных тканей. Более того, в договоры обязательно включается пункт о проведении в медицинских учреждениях исследований терапевтической эффективности препаратов.

Предварительный анализ всех этих данных позволяет говорить о достаточно высокой терапевтической эффективности препаратов в лечении эстрогенной недостаточности и некоторых форм сахарного диабета, иммунодефицитных состояний и детского церебрального паралича.

Сейчас, стараясь расширить сферу использования препаратов из фетальных тканей, исследователи изучают возможность их применения в лечении кардиоваскулярных патологий. Недавно на базе 5-го роддома города Харькова директором Института академиком В. И. Грищенко организован аутогенный банк тканей. Его основное предназначение — лечение кастрационного синдрома после удаления яичников вследствие различных заболеваний (за исключением доброкачественных и злокачественных опухолей).





© 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