Стволовые клетки в лечении больных с сердечно-сосудистыми заболеваниями

19 жовтня, 2011 рік

1145

А. В. Иткес
Профессор, доктор биологических наук
Научный директор Института Биологической Медицины
Т. А. Мозалева
Врач-кардиолог высшей категории
www.ibmed.ru

Как известно, сердечно-сосудистые заболевания занимают первое место среди причин смертности населения развитых стран. Существенно, что 62% смертности от сердечно-сосудистых заболеваний приходится на патологию, связанную с утратой части работоспособного миокарда (ишемия, инфаркт миокарда); это объясняется тем, что при повреждении части миокарда, происходит нарушение самой главной функции сердца - насосной. Возникающая в результате этого сердечная недостаточность является одной из главных проблем здравоохранения всех экономически развитых стран.

На сегодняшний день лечение ишемической болезни сердца, сердечной недостаточности прошло большой путь - от медикаментозной коррекции и хирургического вмешательства до регенерационной терапии стволовыми клетками. Идея регенеративной терапии с использованием как собственных клеток пациента, так и стволовых клеток донора или клеточных культур, а также использование специфических факторов роста, которые стимулируют выход стволовых клеток в периферический кровоток, на сегодняшний день стала реальностью.

Современные методы лечения сердечно-сосудистых заболеваний можно объединить в 4 группы:

Профилактика тромбоза и атеросклероза
Трансплантация целого органа (пересадка сердца) или подключение механического искусственного левого желудочка.
Ограничение зоны повреждения и сохранение того, что еще не уничтожено. Пожалуй, самый популярный метод. Он включает тромболитическую терапию при инфаркте миокарда, эффективный нехирургический метод лечения ишемической болезни сердца - чрескожную транслюминальную ангиопластику и оперативное лечение - аорто-коронарное шунтирование.
Трансплантация стволовых клеток.
У каждого из этих методов лечения существует свои достоинства и недостатки: противопоказания и побочные действия традиционной лекарственной терапии, необходимость иммуносупрессивной терапии, дефицит донорского материала, высокие цены на лечение, техническая сложность операции, выполняемой лишь в ограниченном числе медицинских центров - при оперативных вмешательствах.

Современным и эффективным методом лечения различных заболеваний, в т.ч. и сердечно-сосудистых, является трансплантация стволовых клеток.

Наилучшие результаты при использовании этого метода были достигнуты при применении аутологичных (собственных) клеток пациента. Возможность использования этого метода с хорошим эффектом у больных с инфарктом миокарда, недостаточностью кровообращения, не оставляет сомнений. Доступность применения аутологичных клеток пациента, безопасность и эффективность данного метода в лечении различных заболеваний делает его высокоперспективным в настоящее время.

Что же такое - клеточная терапия ? Это - метод лечения с помощью стволовых клеток и тканей, ставшее сейчас одним из направлений терапии настоящего и будущего, за разработку которого один из создателей клеточной терапии, Е.Томас получил в 1990 году Нобелевскую премию.

Стволовые клетки - это популяция незрелых (недифференцированных) клеток, способных при созревании превращаться в различные типы клеток и тканей. В результате этого происходит обновление и замещение поврежденных или утраченных клеток в различных органах и тканях человеческого организма. Это означает, что стволовые клетки дифференцируются и в клетки сердца, и в клетки сосудистой ткани (т.е. участвуют в ангиогенезе).

В лечении используются как стволовые клетки донора (аллотрансплантация), так и собственные стволовые клетки (аутотрансплантация). Наиболее привлекателен метод аутотрансплантации, как более доступный, безопасный и лишенный таких осложнений аллотранплантации, как реакция отторжения стволовых клеток донора.

Источники стволовых клеток:

Фетальные стволовые клетки - получают из абортивного материала. Использование их требует определенной осторожности, в первую очередь из-за возможного заражения пациентов вирусом СПИДа, цитомегаловирусом, микоплазмой, не считая вопроса этики применения данных клеток. Если же проводить исследование материала на вирусы, увеличивается себестоимость самого метода использования стволовых клеток в лечении различных заболеваний. Тем не менее, при соблюдении необходимых мер предосторожности эти клетки могут быть рекомендованы для трансплантации многим больным и в настоящее время они широко используются.
Плацентарная кровь, собранная после рождения ребенка. Эта кровь очень богата стволовыми клетками и в дальнейшем может использоваться для восстановления поврежденных органов и тканей данного человека, а также для лечения различных заболеваний, в том числе и онкологических. Создаваемые в настоящее время банки пуповинной крови позволят решить проблему аутологичной и родственной пересадки стволовой клетки в будущем, и при необходимости спасти жизнь и самому донору, при рождении которого были помещены в банк его клетки, и его родственникам.
Костный мозг человека. Он является традиционным и самым доступным источником стволовых клеток, концентрация которых там максимальна. В костном мозге выделяют сразу два вида стволовых клеток: первый - это кроветворные стволовые клетки, то есть те, из которых формируются все клетки крови; второй - это мезенхимальные стволовые клетки, которые регенерируют другие ткани человеческого организма.
Периферическая кровь человека. В ней постоянно циркулирует небольшое количество стволовых клеток, а после соответствующей стимуляции выход стволовых клеток в кровь существенно увеличивается. Поэтому в части случаев источником стволовых клеток может быть и периферическая кровь пациента, что имеет большие преимущества с точки зрения доступности и безопасности метода.
В процессе взросления человека наблюдается снижение количества стволовых клеток, причем это снижение происходит и в костном мозге, и в крови.

При рождении человека 1 мезенхимальная стволовая клетка встречается на 10 000 клеток, к 20 - 25 годам - 1 на 100 000, к 30 - 1 на 300 000 - 350 000 клеток. К 60 летнему возрасту остается 1 стволовая клетка на 400 000 - 500 000 клеток, и именно в этом возрасте, как правило, уже появляются такие болезни, как атеросклероз, инфаркт миокарда, инсульт и т.д.

Использование стволовых клеток в кардиологии интенсивно разрабатывается последние 5 - 7 лет. Этому способствовали достижения в клеточной биологии. В частности, в 1995г. были получены кардиомиоциты из эмбриональных стволовых клеток, а 4 года назад - из мезенхимальных стволовых клеток костного мозга.

Три года назад стало ясно, что преимущество имеют стволовые клетки костного мозга, поскольку они обладают еще одним важным свойством - способностью участвовать в образовании новых сосудов (ангиогенезе) и усиливать питание кровью ишемизированных участков миокарда. Одним из создателей этого направления стал ведущий специалист в области клеточных технологий, профессор Кардиологического Отдела Лондонского University College, John Martin, которому принадлежит известное высказывание:
Мы знаем, что стволовые клетки обладают большим потенциалом, в том числе, они могут дифференцироваться в новые клетки миокарда и/или кровеносные сосуды.

Существуют различные способы введения стволовых клеток в пораженные ткани. Первая группа методов - внутримышечное введение, имеется в виду мышца сердца. Вторая - интракоронарное введение, когда во время операции клетки вводятся непосредственно в сосуды сердца. К третьей группе можно отнести все остальные методы, и в том числе - введение стволовых клеток в периферическое русло пациента. У каждого из методов есть свои преимущества, связанные с особенностями заболевания, возраста пациента, вида тканей-мишеней и др. Поэтому способ введения стволовых клеток чаще всего подбирается для каждого пациента индивидуально.

Клиническое применение стволовых клеток костного мозга, по данным различных авторов, оправдано, т.к.

использование стволовых клеток позволяет: осуществлять предупреждение развития постинфарктной аневризмы, предотвращать процессы ремоделирования левого желудочка и распространение очага некроза, а также улучшать насосную функцию сердца. Как гетеро, так и аутологичные стволовые клетки физиологически безопасны для пациента.

При введении клеток во взрослый организм и приживлении их среди стареющих и патологически измененных клеток организма создается неповторимая ситуация - на клетки организма начинают действовать мощные факторы развития и обновления, клетки продолжают жить, начинают делиться и выделять биологически активные вещества в течении длительного времени, а часто на протяжении многих лет.

Перспективным направлением является использование различных дифференцирующих факторов, включая пептидные биорегуляторы для стимуляции роста и дифференцировки собственных стволовых клеток.

В основе этого направления лежит специфическая стимуляция органов и тканей, которые должны быть восстановлены. Это - одна из основных проблем клеточной терапии, поскольку клетки, введенные в кровоток пациента, должны были бы равномерно распределиться по всему организму. В случае использования метода активации органов-мишеней, для чего и используются вышеупомянутые дифференцирующие факторы, стволовые клетки собираются именно в этих органах-мишенях и осуществляют их направленную регенерацию.

В настоящее время проводится лечение болезней сосудов сердца, головного мозга, сосудов нижних конечностей, хронической сердечной недостаточности различного происхождения, сосудистых поражений при сахарном диабете, поражений сосудов при аутоиммунных заболеваниях и т.д.

При использовании такой схемы лечения трансплантация стволовых клеток способствует восстановлению кровотока в ишемизированных органах и тканях, выраженному антиатеросклеротическому эффекту, что проявляется в снижении сывороточного уровня атерогенных липопротеинов, ответственных за развитие атеросклеротического поражения сосудов, образованию новой сосудистой ткани, восстановлению поврежденных органов.

Следует особо подчеркнуть, что лечение стволовыми клетками дает положительные результаты и в тех случаях, когда практикуемое сегодня стандартное лечение неэффективно.

Для создания индивидуальной программы лечения необходимым этапом является всестороннее клиническое обследование пациента, кроме того, желательно составление иммунологического и генетического паспорта пациента. Особенно важна всесторонняя характеристика иммунного статуса пациента и выявление вторичных иммунодефицитных состояний, обусловленных неблагоприятной экологической ситуацией, стрессами, психоэмоциональными перегрузками, многочисленными вирусными и бактериальными заболеваниями и т.д.. Возрастные изменения иммунной системы, количественная или функциональная ее недостаточность, либо гипореактивный иммунный ответ проявляются в развитии различных заболеваний и аллергических реакций. Составление генетического паспорта позволяет оценить риск развития многих заболеваний: сердечно-сосудистых, онкологических, эндокринологических и т.д.

Выявление иммуннологических и генетических нарушений является предупреждением для пациента и врача о возможном риске возникновения патологии и является ключом к лечению многих, в т.ч. и неизлечимых ранее заболеваний.

Схема лечения определяется индивидуальным состоянием пациента, наличием сопутствующих заболеваний, данными клинического обследования, иммунологическим и генетическим паспортами больного. В любом случае, как и при традиционном лечении, чем раньше начато лечение, тем быстрее можно ожидать положительный результат.

Таким образом, применение метода клеточной терапии является в настоящий момент самым современным методом коррекции иммунных и генетических нарушений, лечения различных заболеваний, в том числе и сердечно-сосудистых. Исследования в области применения стволовых клеток продолжаются. Есть все основания надеяться, что у данного направления большие перспективы в лечении многих заболеваний, комплексной профилактике возрастного старения и, как следствие, увеличения качества и продолжительности активной жизни.