Терапия стволовыми клетками

Что такое стволовая клетка?

Некоторые клетки в организме человека обладают способностью обновляться и трансформироваться в различные типы клеток. Эти клетки, называемые стволовыми клетками, делятся и размножаются, в отличие от мышечных и нервных клеток, которые не могут размножаться. Стволовые клетки, которые позволяют образовываться миллионам клеток из одной клетки, также могут делиться и размножаться, чтобы обновляться.

Если бы ваше тело было зданием, ваши стволовые клетки были бы его фундаментом. Стволовые клетки — единственные клетки в вашем организме, которые могут дифференцироваться. Триллионы клеток в вашем организме могут создавать более 200 дифференцированных клеток, таких как клетки крови и костей.

Как работают стволовые клетки?

Стволовые клетки делают две вещи, которые не могут другие клетки:

  • Они постоянно обновляются и делятся, чтобы создавать точные копии самих себя. Типичные или нормальные клетки размножаются и делятся, но у них ограниченный срок жизни.
  • Это единственные клетки, которые производят дифференцированные клетки для замены или восстановления определенных типов клеток. Гемопоэтические стволовые клетки поддерживают клетки крови и иммунные клетки. Базальные стволовые клетки поддерживают клетки кожи. Мезенхимальные стволовые клетки поддерживают кости, хрящи, мышцы и жир.

Хотя стволовые клетки не могут переносить кислород или обеспечивать гормональную и нейротрансмиссию, они играют роль в формировании клеток, которые будут выполнять эти жизненно важные функции. Когда болезнь проникает в организм, стволовая клетка размножается и трансформируется в другие клетки, необходимые организму, восстанавливая больную ткань или орган.

Каковы типы стволовых клеток?

Типы стволовых клеток в нашем организме:

  • Эмбриональные (плюрипотентные) стволовые клетки
  • Тканеспецифические (мультипотентные или унипотентные) стволовые клетки
  • Индуцированные (триггерные) плюрипотентные стволовые клетки (ИПС)
  • Гемопоэтические стволовые клетки
  • Мезенхимальные стволовые клетки
  • Эндотелиальные стволовые клетки

Эмбриональные (плюрипотентные) стволовые клетки:Эти клетки обладают способностью развиваться в любой тип клеток. Эмбриональные стволовые клетки получают из донорской пуповинной крови или эмбрионов, полученных в ходе экстракорпорального оплодотворения.

Тканеспецифические (мультипотентные или унипотентные) стволовые клетки:Эти клетки могут производить новые стволовые клетки только для той ткани, в которой они живут. Например, кроветворные стволовые клетки в вашем костном мозге могут производить новые клетки крови и тромбоциты. Но они не могут производить новые стволовые клетки легких или печени. Исследователи получают эти стволовые клетки из донорской ткани.

Мультипотентные стволовые клетки также находятся в амниотической жидкости. Эти стволовые клетки обладают высокой реактивностью и могут довольно сильно расширяться без питательной среды. Использование этих стволовых клеток, по-видимому, позволяет преодолеть многие проблемы, связанные со стволовыми клетками, полученными из человеческих эмбрионов.

Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПК):Это стволовые клетки, полученные в лабораторных условиях, которые выглядят и ведут себя как эмбриональные стволовые клетки. Медицинские исследователи используют эти клетки для изучения того, как развиваются ткани, как на них влияют болезни, а также для тестирования новых лекарств и методов лечения.

Мезенхимальные стволовые клетки:Мезенхимальные стволовые клетки: это мультипотентные клетки, которые могут давать начало стромальным клеткам остеобластической (костной), адипогенной (жировой), миобластической (мышечной), хондрогенной (хрящевой) и фибробластической (соединительной ткани) линий.

Как проводится лечение стволовыми клетками?

Стволовые клетки, взятые у человека или донора, пересаживаются пациентам и используются для восстановления поврежденных клеток, тканей и органов пациента. Раньше лечение проводилось только с использованием стволовых клеток, взятых из костного мозга, но сегодня их можно также брать из периферической крови, пуповинного жира и даже пуповинной крови ребенка. Кроме того, в последнее время стволовые клетки можно получать из яйцеклеток (эмбриональные стволовые клетки) и жировой ткани.

Лечение стволовыми клетками проводится двумя способами:

1. Аспираты, полученные из богатых стволовыми клетками тканей нуждающихся в лечении, концентрируются в стерильных условиях и наносятся на поврежденную область. Обычно для этого используют жир живота и костный мозг. Жировая ткань является наиболее распространенным и простым источником стволовых клеток. В 2011 году журнал Time назвал производство стволовых клеток из жировой ткани одним из 50 самых важных изобретений года.

2. Стволовые клетки, взятые у другого человека, производятся в лаборатории и доводятся до нужного количества и характеристик. Здесь используются стволовые клетки, полученные аллогенным путем из пуповинной крови.

Терапия стволовыми клетками костного мозга

Терапия стволовыми клетками костного мозга используется при лечении следующих заболеваний:

  • Заболевания сердца, мозга и нервов
  • Аномалии, возникающие из-за врожденной метаболической или ферментативной системы
  • Болезнь или повреждение костного мозга
  • Стресс иммунной системы
  • Поврежденные ткани и органы

Нейродегенеративные заболевания

  • Болезнь Альцгеймера, Паркинсона, рассеянный склероз и т. д.
  • Повреждения спинного мозга
  • Паралич из-за церебральной сосудистой окклюзии

При некоторых заболеваниях и травмах, хотя стволовые клетки неэффективны в заживлении поврежденных участков мозга, они обеспечивают заживление, активируя клетки на здоровых мозговая ткань.

Системные и различные заболевания

  • Застойные заболевания сердца
  • ХОБЛ
  • Диабет
  • Эректильная дисфункция
  • Макулярная дегенерация
  • Алопеция (локальное облысение)
  • Заболевание периферических артерий (Бюргера)

Гематологические заболевания

  • Рак костного мозга
  • Лимфома – лимфома Ходжкина
  • Лейкемия – множественная миелома
  • Средиземноморская анемия
  • Заболевания плазматических клеток
  • Недостаточность костного мозга
  • Наследственные и врожденные заболевания крови заболевания

Заболевания опорно-двигательного аппарата

  • Остеоартрит (износ сустава)
  • Проблемы с мениском в коленях
  • Проблемы с сухожилиями и связками
  • Заболевания мышц
  • Различные травмы (травмы, спорт)
  • Ревматические заболевания (СКВ-РА)

Косметические применения

  • Омоложение и подтяжка кожи
  • Косметика для рук
  • Травмы костей лица и мягких тканей
  • Применения в челюстно-лицевой хирургии
  • Восстановление волос
  • Применения в пластической хирургии
  • Хирургическое лечение ран
  • Реконструктивные применения (грудь и т. д.)
  • Удаление ожогов, травм и шрамов

Как получают стволовые клетки?

Стволовые клетки получают из жировой ткани и костного мозга. Процесс взятия клеток проводится под легкой седацией и местной анестезией, чтобы пациент не чувствовал боли.

Стволовые клетки в жировой ткани, взятые из тазовой кости ноги или живота, подвергаются процессу фильтрации и разделения в стерильных условиях.

После процесса подготовки стволовых клеток, который занимает примерно 30-40 минут, полученные чистые стволовые клетки готовы к применению.

Какие лицензированные продукты используются в терапии стволовыми клетками?

  1. +Фибробласт из кожной ткани
  2. Мезенхимальная стволовая клетка из пуповины
  3. Мезенхимальная стволовая клетка из жировой ткани
  4. Мезенхимальная стволовая клетка из хрящевой ткани
  5. Мезенхимальная стволовая клетка из синовиальной ткани
  6. Экзосома
  7. Стромально-васкулярная фракция, полученная из жировой ткани (SVF)
  8. Мононуклеарная клетка, полученная из костного мозга

Какие приложения стволовых клеток одобрены Министерством здравоохранения?

Вот некоторые области применения лечения стволовыми клетками, одобренные Министерством здравоохранения:

  • Пневмония COVID-19
  • Идиопатический легочный фиброз
  • ХОБЛ
  • Повреждения диабетической стопы
  • Заболевания периферических артерий
  • Повреждение спинного мозга
  • Детский церебральный паралич
  • Черепно-мозговая травма
  • Гипоксически-ишемическая энцефалопатия
  • Спинно-мозжечковая атаксия (атаксия Фридрейха)
  • Мышечная дистрофия Дюшенна
  • Кистозный фиброз
  • Ишемические заболевания сердца
  • Аутоиммунный энцефалит
  • Мышечная дистрофия конечностей
  • Расстройство аутистического спектра
  • Рассеянный склероз
  • Инсульт
  • Врожденная прогрессирующая миопатия
  • Атрофия зрительного нерва
  • Пигментный ретинит
  • Эректильная дисфункция
  • Недостаточность яичников
  • Склеродермия
  • Болезнь Крона
  • Короткий кишечник

Как терапия стволовыми клетками помогает при заболеваниях опорно-двигательного аппарата?

Дегенерация опорно-двигательного аппарата и осложнения от травм стали более распространенными, поскольку люди живут дольше и участвуют во все большем количестве видов деятельности.

Терапия стволовыми клетками предлагает решения для восстановления, восстановления или замены элементов скелета и связанных с ним тканей, пострадавших от острой травмы, хронической дегенерации, генетической дисфункции и дефектов, связанных с раком.

Некоторые заболевания опорно-двигательного аппарата, при которых используется терапия стволовыми клетками, включают:

Остеоартрит: повреждение хряща, которое может возникнуть по разным причинам, со временем вызывает износ коленных и тазобедренных суставов, в конечном итоге вызывая артроз, который определяется как кальцификация. Когда хрящевая клетка умирает, она не может сама себя исцелить. Стволовые клетки — это метод, используемый для уменьшения прогрессирования повреждения у пациентов, у которых уже началось повреждение хряща, но которым слишком рано делать операцию или которые не хотят ее проводить.

Разрыв мениска: Терапия стволовыми клетками применяется при частичных и полных разрывах мениска, что предотвращает трение суставных поверхностей колена друг о друга. Для этого в качестве источника используется жир живота или костный мозг с передней поверхности большеберцовой кости. Он вводится внутрисуставно в ткань мениска и рядом с ней под действием ультразвука.

Переломы костей и несращения: В кости клетки-предшественники могут давать начало остеобластам, которые становятся зрелыми костными клетками или остеоцитами. Остеоциты — это живые клетки в зрелой костной ткани. Стволовые клетки могут стимулировать рост костей и поддерживать заживление поврежденной кости. Традиционно дефекты костей лечили с помощью твердого костного трансплантата, помещаемого в область перелома или несращения. Стволовые клетки и клетки-предшественники теперь помещают вместе с костными трансплантатами для стимуляции и ускорения заживления.

Повреждение суставного хряща: Внутренняя поверхность суставов называется суставным хрящом. Повреждение суставного хряща часто может привести к дегенерации сустава и болезненному артриту. Современные методы лечения повреждений суставного хряща используют пересадку и трансплантацию хряща для заполнения дефектов.

Проблемы со связками и сухожилиями: Мезенхимальные стволовые клетки также могут развиваться в клетки, характерные для соединительной ткани. Это может помочь быстрее заживать при травмах связок и сухожилий, таких как разрывы четырехглавой мышцы или ахиллова сухожилия.

Что такое экзосома?

Экзосомы — это небольшие пузырьки или везикулы, которые клетки выбрасывают в окружающую среду. Они играют важную роль в межклеточной коммуникации, перенося белки, липиды и генетический материал (например, РНК) от одной клетки к другой.

Что такое экзосомная терапия и для чего она используется?

Экзосомы помогают клеткам посылать сигналы друг другу. Они могут переносить важную информацию, которая влияет на поведение других клеток.

Экзосомы, высвобождаемые молодыми стволовыми клетками, оказывают важное влияние на регулирование регенеративных процессов в организме. Хотя экзосомы не являются клетками, они играют важную роль во всех межклеточных коммуникациях в организме и в омоложении клеток.

Экзосомы можно обнаружить в различных биологических жидкостях, таких как кровь, моча и слюна. Их присутствие в этих жидкостях делает их перспективными кандидатами для неинвазивных диагностических тестов.

Как применяется экзосомная терапия?

ДНК, РНК, аминокислоты и сотни факторов роста находятся в экзосомах, используемых при лечении. Для того чтобы получить экзосомы из стволовых клеток, сначала выращивают стволовые клетки в культуре. Затем экзосомы очищают от жидкой среды, в которой находятся стволовые клетки, выращенные в культуре. На следующем этапе их освобождают от стволовых клеток и получают чистые экзосомы.

Каковы преимущества экзосомной терапии?

Старение, хронические заболевания, факторы окружающей среды и генетические нарушения могут нарушить процесс заживления, вмешиваясь в то, как стволовые клетки взаимодействуют с другими клетками. Экзосомы являются одним из клеточных методов лечения нового поколения, поскольку они играют важную роль в регулировании этих процессов коммуникации.

Дегенеративные заболевания вызываются непрерывным разрушением клеток, влияющим на ткани или органы. Хотя стволовые клетки, как правило, отвечают за омоложение клеток, некоторые внешние факторы могут мешать этой функции. Можно ускорить процесс заживления и регенерации, поддерживая функции стволовых клеток экзосомами, поставляемыми извне.

Другие преимущества экзосомальной терапии:

  • Он содержит 3 различных цитокина, содержащих 50 различных факторов роста (белки и пептиды, которые позволяют клеткам общаться друг с другом)
  • Это процедура, которая применяется без необходимости забора брюшного жира или костного мозга у пациента.
  • Это практичное лечение по сравнению с другими методами стволовых клеток и включает секрецию стволовых клеток, которые были размножены в лабораторных условиях. Таким образом, клетки восстановления в области, где производится применение, кодируются с нуля, и обеспечивается более точное восстановление.
  • Существует очень небольшой риск развития опухоли при использовании эмбриональных стволовых клеток, но поскольку экзосомы не обладают способностью размножаться, такого риска нет. Поэтому следует знать, что экзосомальная терапия чрезвычайно безопасна.
  • Они не вызывают отторжения тканей. Они подходят для аллогенного использования. Экзосомы не являются клетками и по размеру меньше клеток.
  • Самым важным отличием от взрослых стволовых клеток является то, что их получают от новорожденных.
  • Кроме того, они обладают высоким потенциалом для клинического и эстетического использования благодаря гораздо большему количеству содержащихся в них факторов роста.
  • Поскольку они содержат белок, они могут сохраняться дольше, не разрушая свою основную структуру при соблюдении соответствующих условий.
  • Это превосходный продукт по сравнению с аутологичными методами лечения, поскольку не требует хирургического вмешательства во время получения.
  • Они поставляются во флаконе, который можно напрямую вводить инъекционно. Таким образом, вероятность осложнений отсутствует.
  • Их можно применять внутривенно, внутримышечно, локально или путем инъекции в кожу.
  • Лечение экзосомами является чрезвычайно комфортным для пациента.
    Повседневная жизнь пациента не меняется.
    В зависимости от введенной дозы пролиферация фибробластных клеток может увеличиться до 80%, синтез эластина может увеличиться до 3 раз, а синтез коллагена может увеличиться до 6 раз при лечении.

Как применяется экзосомная терапия при заболеваниях опорно-двигательного аппарата?

Помимо лечения ортопедических травм и различных дегенеративных заболеваний, экзосомная терапия часто используется из-за ее антивозрастных свойств.

Когда заметен эффект экзосомной терапии?

Чтобы был заметен эффект экзосомной терапии, необходимо дождаться, пока клетки завершат процесс самообновления. Период времени, в течение которого этот процесс будет завершен и когда будут видны результаты экзосомной терапии, может варьироваться в зависимости от таких факторов, как возраст пациента, степень проблемы, которую необходимо лечить, и текущее состояние здоровья пациента. Наиболее важной причиной этого является то, что организм начинает медленнее реагировать на сигналы стволовых клеток из-за различных факторов по мере старения.

Телу требуется определенное время для самовосстановления. Поэтому необходимо ждать примерно 3 месяца, чтобы появились результаты экзосомной терапии.

Что такое применение PRP при заболеваниях опорно-двигательного аппарата?

В PRP (Platelet Rich Plasma) кровь, взятая у пациента, разделяется с помощью специального процесса. Плазма, полученная после этого процесса, содержит богатые тромбоциты. Тромбоциты секретируют факторы роста, которые поддерживают заживление. Поэтому лечение PRP помогает заживлению поврежденных тканей. PRP обычно используется при лечении следующих заболеваний:

  • Тендинит
  • Повреждение связок
  • Повреждения мышц
  • Повреждение хрящей

ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ О ТЕРАПИИ СТВОЛОВЫМИ КЛЕТКАМИ

  1. Одинаково ли количество стволовых клеток в каждом возрасте?

С возрастом количество стволовых клеток в организме постепенно уменьшается. В то время как у новорожденных одна из десяти тысяч клеток является стволовой клеткой, после 65 лет только одна из миллиона клеток является стволовой клеткой. Поскольку количество стволовых клеток уменьшается с возрастом, поврежденные ткани и органы не могут быть восстановлены. Поэтому терапия стволовыми клетками может внести большой вклад в лечение многих заболеваний, которые быстро прогрессируют в пожилом возрасте, включая некоторые виды рака и врожденные заболевания крови.

  1. Насколько широко применяется терапия стволовыми клетками?

Лечение стволовыми клетками испытывается в мире около 20 лет и применяется довольно широко, особенно в последние годы. Однако не следует забывать, что такое лечение будет применяться в сертифицированных центрах.

  1. Почему врачи и ученые возлагают такие надежды на стволовые клетки?

Изучение стволовых клеток поможет нам понять, как они развиваются в специализированные клеточные линии, из которых состоит человеческое тело. Некоторые из самых серьезных заболеваний, такие как рак и врожденные дефекты, могут быть результатом проблем в этом процессе дифференциации. Лучшее понимание нормального развития клеток поможет нам понять и, возможно, исправить ошибки, которые вызывают эти заболевания.

Стволовые клетки также станут инструментом для разработки лекарств. Благодаря исследованиям стволовых клеток популяции клеток с определенным заболеванием могут использоваться для тестирования лекарств.

Возможно, самым захватывающим потенциальным применением стволовых клеток является клеточная терапия. Плюрипотентные стволовые клетки предлагают возобновляемый источник замещающих клеток и тканей для лечения широкого спектра заболеваний, состояний и инвалидности, включая болезнь Паркинсона, повреждение спинного мозга, инсульт, ожоги, болезни сердца, диабет, остеоартрит и ревматоидный артрит.

  1. В чем разница между взрослыми стволовыми клетками и эмбриональными стволовыми клетками?

Взрослые и эмбриональные стволовые клетки различаются по типу клеток, в которые они могут развиться. Эмбриональные стволовые клетки могут развиться во все типы клеток в организме (они плюрипотентны). Взрослые стволовые клетки находятся в зрелых тканях (костный мозг, кожа, мозг и т. д.) и могут давать начало другим типам клеток из своих собственных тканей или источников (они мультипотентны). Например, взрослые стволовые клетки крови дают начало эритроцитам, лейкоцитам и тромбоцитам.

  1. Откуда берутся эмбриональные стволовые клетки?

Эмбриональные стволовые клетки выделяют из 3-5-дневных человеческих эмбрионов на стадии бластоцисты. Бластоциста — это полое микроскопическое скопление из нескольких сотен недифференцированных клеток.

  1. В чем разница между стволовыми клетками и PRP?

     

  • Терапия стволовыми клетками имеет более длительный эффект, чем PRP-терапия. Стволовые клетки поддерживают заживление, начиная регенерацию поврежденной ткани.
  • Терапия PRP имеет более быстрый эффект, но его действие короче. Терапия PRP, как правило, предпочтительна для легких и среднетяжелых заболеваний, тогда как терапия стволовыми клетками предпочтительна для более тяжелых заболеваний.
  • Терапия стволовыми клетками проводится с использованием живых стволовых клеток, вводимых в поврежденные ткани. Терапия PRP обеспечивает заживление с помощью факторов роста, секретируемых тромбоцитами.
  • Терапия стволовыми клетками — более инвазивная процедура, поскольку стволовые клетки в основном получают из костного мозга или жировой ткани и проходят специальную обработку перед инъекцией. Лечение PRP вводится после отделения крови.

  1. Безопасны ли методы лечения стволовыми клетками?

Лечение стволовыми клетками — это новые методы лечения, и их все еще изучают, и без контролируемых клинических испытаний невозможно узнать, что произойдет в долгосрочной или даже краткосрочной перспективе. По этой причине FDA не рекомендует использовать стволовые клетки вне клинических испытаний или одобренных методов лечения.

Существуют риски в некоторых процедурах, используемых для удаления стволовых клеток из организма (например, липосакция или спинномозговая пункция), или процедурах, используемых для введения стволовых клеток в организм (например, размещение их в сердце, головном мозге, спинном мозге или других органах). Этот риск связан с самими процедурами, а не со стволовыми клетками.

Каждая медицинская процедура имеет риски. Одна из целей клинических испытаний — определить, перевешивают ли потенциальные преимущества лечения риски. Возможный риск некоторых методов лечения стволовыми клетками — развитие опухолей или рака.

Особая опасность плюрипотентных клеток заключается в том, что если они недифференцированы, они могут образовывать опухоли, называемые тератомами. Другие возможные риски включают инфекцию, отторжение тканей и осложнения от самой медицинской процедуры.

Источники:

  • Проф. д-р Тургут Гёксой, (2024, март), Презентация терапии стволовыми клетками, Стамбул, Турция
  • onlinelibrary.wiley.com
  • mayo.edu
  • nature.com
  • physoc.org
  • sciencedirect.com 
Tags: