Рак крови: лечение стволовыми клетками

Трансплантация стволовых клеток – это способ лечения рака и других патологий крови. Чаще всего эту процедуру назначают при онкологических заболеваниях крови.

Особенности типичной процедуры аутологичной и аллогенной трансплантации стволовых клеток

Трансплантация стволовых клеток для лечения рака крови.

Аллогенная трансплантация стволовых клеток – это процесс получения стволовых клеток от донора. Донором может быть родственник или любой другой иммунологически подходящий человек. Если речь идет об аутологичной трансплантации стволовых клеток, это значит, что стволовые клетки, предназначенные для пересадки, берут у самого пациента.

Соответственно, всех больных, которым показана такая процедура, можно условно разделить на две группы. Процесс трансплантации, тем не менее, протекает почти одинаково: стволовые клетки собирают, фильтруют и, как правило, оставляют на хранение. Затем пациент проходит терапию, во время которой его собственные стволовые клетки погибают под воздействием химиотерапевтических препаратов, облучения и препаратов или только облучения. Терапия выполняет сразу две задачи: уничтожает патологические кровяные тельца и освобождает место для новых стволовых клеток.

Процесс введения стволовых клеток в кровь пациента очень похож на стандартную процедуру переливания крови. Попав в кровоток, стволовые клетки находят «специализированные ниши», приживляются и начинают вырабатывать новые кровяные тельца. Ниши должны быть пустыми, иначе клетки не найдут себе места и продолжат путешествовать по системе кровообращения. Так называемое кондиционирование – это неотъемлемая часть подготовки к трансплантации, одна из важнейших процедур по пересадке клеток. После процедуры врачи предпринимают все возможные меры для того, чтобы справиться с осложнениями, связанными с присутствием чужих клеток в организме пациента. Бывает и так, что клетки успешно приживляются, но при этом сравнительно поздно начинают вырабатывать необходимые кровяные тельца.

Кому из больных раком крови показаны процедуры этих двух видов

Трансплантация стволовых клеток показана не только онкобольным, но и пациентам с доброкачественными заболеваниями крови. Рак крови, впрочем, остается самым распространенным поводом к назначению процедуры.

Аллогення трансплантация стволовых клеток.

Если у пациента агрессивный лейкоз, повреждающий клетки, подобные стволовым, необходимо заменить те клетки, которые стали патологическими или злокачественными. В подобных ситуациях назначают аллогенную трансплантацию стволовых клеток. Это значит, что пациент получает донорский материал. Если же рак крови повредил не столько стволовые клетки, сколько популяцию дифференцированных кровяных телец (например, B-лимфоцитов, способных образовать лимфому, или плазматических клеток, участвующих в развитии множественной миеломы), пациенту можно пересадить его собственные стволовые клетки.

В таких случаях стволовые клетки извлекают и помещают в морозильную камеру. Пациент получает мощные химиотерапевтические препараты, и оставшиеся клетки погибают. Специалисты размораживают предварительно заготовленные стволовые клетки и вводят их в кровь пациента после того, как его организм выведет препараты. После приживления клетки начинают вырабатывать новые кровяные тельца.

Эти же принципы применяются и при доброкачественных заболеваниях, развивающихся на фоне генетических нарушений. Сюда, к примеру, относятся пациенты с серповидноклеточной анемией или иммунодефицитом. В подобных случаях, разумеется, необходимо использовать чужие стволовые клетки. Пациенты с апластической анемией также получают донорские стволовые клетки взамен собственных нефункциональных. Существует несколько десятков заболеваний, которые можно вылечить или облегчить при помощи трансплантации стволовых клеток. Чаще всего, впрочем, эту процедуру назначают при лимфоме, миеломе и лейкозе.

Противопоказания к трансплантации стволовых клеток

Трансплантация стволовых клеток – это сложная процедура. Противопоказаниями могут послужить, к примеру, заболевания сердца, печени или почек. Известно, впрочем, что трансплантация стволовых клеток помогает многим пациентам окончательно выздороветь. Она также может помочь и при других заболеваниях, не считающихся в настоящее время показаниями к подобной терапии.

Дело в том, что трансплантация стволовых клеток – это комплексная процедура, способная повлечь тяжелые осложнения. Ученые не теряют надежды и продолжают изучать альтернативные способы пересадки стволовых клеток.

Инновационные подходы к лечению рака крови стволовыми клетками

Известно, что стволовые клетки погибают во время интенсивной химиотерапии и облучения. Но эти методы лечения наносят серьезный ущерб другим тканям и органам. Поражение тканей неизбежно приводит к генетическим повреждениям, влияющим на весь организм. Ученые уже изобрели способы избирательной доставки токсинов. Иными словами, известно, что на поверхности стволовых клеток находятся белки и другие вещества, отличающие их от клеток других типов. Антитела распознают специфические белки на клетках-«мишенях». Ученые работают над внедрением этого принципа в процедуру кондиционирования, надеясь, что он поможет уменьшить сопутствующий ущерб.

К примеру, ученый Дэвид Скеден и его команда онкологов зарядили эти антитела токсином. Прикрепившись к стволовым клеткам, они выпускают токсин. Впитав его, патологические стволовые клетки погибают. В результате воздействию ядовитого вещества подвергаются только нужные клетки, и вся процедура уничтожения становится более избирательной. Пересаженные клетки приживляются в опустевших нишах. К настоящему моменту ученые уже добились успеха, применяя эту технику на животных моделях, и надеются, что в скором времени смогут лечить людей инновационными методами.

Доктор Скедден также также хотел бы изобрести способ модификации генов в стволовых клетках людей, страдающих наследственными патологиями крови, и заодно создать клетки, невосприимчивые к определенным инфекциям – например, к ВИЧ. Его ранние работы, однако, осложнялись тем, что люди еще слишком мало знали о кроветворных стволовых клетках. Ученый считает, что на данный момент собрал огромный объем информации о функции гемопоэтических стволовых клеток. Теперь нужно изобрести эффективный способ их генетической модификации. Люди уже слышали о CRISPR. Это перспективный метод редактирования генов, позволяющий модифицировать и исправлять поврежденную ДНК. Технология CRISPR дала бы невероятные результаты, если бы ее смогли применять в лечении заболеваний, поражающих досконально изученные клетки. Сейчас ученые пытаются использовать ее в борьбе с офтальмологическими нарушениями, однако эта технология редактирования генов обладает огромным потенциалом и в сфере гематологии.

С другой стороны, еще до того, как пациенты захотят лечиться по технологии CRISPR, врачам придется поработать над тем, чтобы терапия стала гораздо менее токсичной. Необходимо найти более совершенные способы обеспечения доступа к стволовым клеткам пациента. Нужно как можно эффективнее использовать как можно меньшее количество клеток. Более того: ученым еще только предстоит усовершенствовать способы возвращения модифицированных стволовых клеток в организм пациента. Проблема не только в том, чтобы ввести их обратно в кровоток, – модифицированные клетки должны прижиться и заново начать вырабатывать кровяные тельца.

Клинические испытания инновационных способов трансплантации стволовых клеток

В настоящее время проводится великое множество самых разнообразных клинических испытаний. Многие из них сосредоточены на подавлении осложнений со стороны иммунной системы. К таким осложнениям относится, к примеру, болезнь «трансплантат против хозяина», характерная для пациентов, перенесших аллогенную трансплантацию. Текущие клинические испытания в целом вызывают большой интерес. Ученые изучают ингибиторы Янус-киназ и тирозинкиназы Брутона, антитела против иммунных костимулирующих молекул (например, против цитотоксического T-лимфоцит-ассоциированного белка-4), антитела против молекул клеточной адгезии (например, против P-селектина) и антитела против B-клеток.

Вскоре начнутся клинические испытания новых методик, позволяющих ускорить поступление клеток в кровь. Считается, что эти методики облегчат донорство. Ряд исследователей пытается усовершенствовать кондиционирование и применяет для этого антитела.

Перспективы метода

Трансплантация гемопоэтических стволовых клеток: эффективный метод лечения с потенциалом для совершенствования. Несмотря на недавнее внедрение в терапию многочисленных таргетных препаратов и иммунотерапевтических средств, предназначенных для лечения онкологических заболеваний крови, трансплантация гемопоэтических стволовых клеток остается единственным потенциальным способом выздороветь навсегда. Доктор Скедден дает отличный обзор видов трансплантации стволовых клеток и упоминает как о показаниях к процедуре, так и о возможных осложнениях.

Если речь идет о таких болезнях, как острый лейкоз, миелодиспластические синдромы или стойко рецидивирующая лимфома, наилучшим источником стволовых клеток служит аллогенный донор. Механизм действия аллогенной трансплантации гемопоэтических стволовых клеток складывается из двух аспектов. Первичный контроль болезни достигается за счет кондиционирования (химиотерапия +/- облучение) перед трансплантацией. Циторедукция в результате кондиционирования дает организму достаточно времени на то, чтобы в нем началась реакция «трансплантат против лейкоза». При такой реакции донорская иммунная система, пересаженная реципиенту, эффективно распознает и уничтожает остаточные злокачественные клетки. Реакция «трансплантат против лейкоза» – это надежный механизм, обеспечивающий длительный иммунологический контроль и своевременное уничтожение остаточных признаков патологии, в иных условиях способных привести к рецидиву.

Если аллогенная трансплантация стволовых клеток окончилась неудачно, подозрение обычно падает на один из нескольких факторов. С одной стороны, присущая клеткам химиорезистентность и/или невозможность провести полноценное абляционное кондиционирование ввиду определенных индивидуальных обстоятельств, связанных с состоянием пациента, позволяют болезни прогрессировать еще до наступления реакции «трансплантат против лейкоза». Иногда кондиционирование, напротив, дает отличные начальные результаты, но болезнь впоследствии уходит от реакции «трансплантат против лейкоза» через такие механизмы, как потеря человеческих лейкоцитарных антигенов, снижение количества опухолевых антигенов и индукция донорской иммунной толерантности и истощения.

С учетом всего вышеперечисленного ученые начали фокусировать свои попытки усовершенствовать результаты трансплантации на преодолении этих факторов. Улучшение режимов кондиционирования (в особенности, если речь идет о наименее здоровых пациентах) увеличивает вероятность того, что ограниченного периода без прогрессирования болезни будет достаточно для получения всех преимуществ реакции «трансплантат против лейкоза». Существует и альтернативный подход: если усилить донорскую иммунную систему после пересадки стволовых клеток, реакция «трансплантат против лейкоза» станет более интенсивной и поможет предотвратить «бегство» опухолевых клеток. В настоящее время ученые разрабатывают несколько перспективных препаратов, предназначенных для более эффективного кондиционирования перед трансплантацией стволовых клеток. Кондиционирование на основе терапии антителами позволяет с большей точностью доставлять цитотоксические препараты к патологическим клеткам, минуя нормальные, здоровые ткани. В результате противоопухолевый эффект усиливается, а токсичность – снижается.

Несмотря на перспективность инновационных терапевтических средств, доказанно эффективный метод трансплантации стволовых клеток остается одним из основных способов борьбы с раком крови. Для большинства пациентов пересадка гемопоэтических стволовых клеток по-прежнему является наилучшим шансом на выздоровление. Ученые надеются, что исследования, посвященные совершенствованию текущих режимов кондиционирования и усилению иммунного ответа, следующего за трансплантацией, приведут к значимым научным открытиям. Вполне вероятно, что эти открытия впоследствии помогут пациентам эффективно бороться с тяжелыми заболеваниями крови.

Рак крови: лечение стволовыми клетками
Рак крови: лечение стволовыми клетками