Сначала стволовые клетки, потом изучение и редактирование генома, печатание тканей и органов на 3D-принтерах… Не так давно все упомянутые технологии объединились под общим названием «регенеративная медицина». Это новое направление медицины для восстановления организма использует его собственные ресурсы. Самыми многообещающими его технологиями в данный момент считаются клеточная и бесклеточная терапии.
Регенеративная медицина – быстро развивающееся направление медицинской науки, основная цель которого – разработка технологий, использующих для воссоздания и замены поврежденных органов и тканей собственные ресурсы организма. Над этим вместе работают врачи, биологи и инженеры. Исследователи надеются, что внедрение подобных методов терапии в практику позволит продлить жизнь человека, быстрее восстанавливать его трудоспособность и сократить затраты на лечение.
Из всех направлений регенеративной медицины (геномная терапия и редактирование генома, клеточная терапия, тканевая инженерия, регенеративная фармакология) самым многообещающим является клеточная терапия.
Клеточные технологии
Основные клеточные технологии:
- использование тромбоцитов, которые содержатся в обогащенной плазме (PRP-технология),
- использование стромальных полипотентных мезенхимальных стволовых клеток (МСК),
- использование мононуклеарных клеток периферической крови человека (МК).
PRP-технология. Обогащенная тромбоцитами плазма крови обладает наибольшим потенциалом по содействию полному восстановлению и снятию воспаления. При разрушении тромбоцитов выделяются альфа-гранулы, содержащие множество биологически активных веществ. Это противовоспалительные цитокины (интерлейкины 10 и 13), факторы роста тромбоцитов, а также факторы роста эндотелия сосудов. Недавно выяснилось, что тромбоциты являются антибактериальным средством и их можно использовать во время хирургических вмешательств.
Мезенхимальные стволовые клетки. Присутствуют во всех тканях нашего организма, отвечают за самообновление и дифференцировку тканей, а также за ангиогенез (создание разветвленной сети сосудов в обновленных тканях). Кроме того, они вырабатывают целый ряд биологически активных факторов, которые влияют на приспособление нашего организма к условиям внешней среды, а также снижают воспаление и угнетают функцию Т-клеток.
Но введение мезенхимальных стволовых клеток – инвазивная процедура. А потому ее сопровождают инфекционные риски. На проникновение инфекционных агентов иммунная система отвечает воспалением, в свою очередь, инфекционные агенты могут подавлять функции донорских клеток. В результате есть риск развития фиброзной ткани. Кроме того, есть риск развития из пересаженных клеток как доброкачественных, так и злокачественных опухолей. И, наконец, сама по себе это очень дорогая процедура хотя бы потому, что выделить стволовые клетки и сохранить их функции очень сложно.
Культивирование мононуклеарных клеток улучшает эпителизацию и грануляцию. Эти клетки играют важную роль во врожденном и адаптивном иммунитете, синтезируют цитокины, антимикробные пептиды и другие регуляторные молекулы.
Таким образом, клеточные технологии имеют противовоспалительный, восстановительный и антибактериальный эффект.
Локальная иммунокоррекция
А вот такой совершенно новый метод лечения, как локальная иммунокоррекция, известный также под названиями аутолимфокинотерапия и персонализированная иммунотерапия, основан на бесклеточных технологиях.
При культивировании из клетки выделяется множество биологически активных веществ: гранулы, экзосомы, цитокины, противомикробные пептиды, белковые молекулы, которые все вместе составляют секретОм клетки. Когда культивируемые клетки внедряют в пораженную область, действие секретома распространяется на стромальные, эпителиальные и другие клетки в тканях и органах. В результате образуются новые сосуды, регулируются иммунные механизмы. Такая терапия намного дешевле клеточных технологий.
Поэтому сейчас исследователи активно занимаются секретомом клеточных культур: выделяют, очищают, готовят на его основе фармакологические препараты.
В РНИМУ имени Н.И. Пирогова для получения секретома используют активированные мононуклеары. Из примерно 20 мл периферической крови выделяют лейкоциты или мононуклеары, обрабатывают их препаратом интерлейкина 2 рекомбинантного и таким образом стимулируют деление клеток, в основном Т-лимфоцитов. После 24-часовой стимуляции получают бесклеточный супернатант, содержащий различные биологически активные вещества. Его-то и внедряют в пораженную бактериями или вирусами ткань (раневую поверхность).
Сейчас исследователи активно занимаются секретомом клеточных культур: выделяют, очищают и на его основе готовят фармакологические препараты
«В очаге поражения создается оптимальная концентрация аутологичных для пациента иммунопептидов, - говорит врач аллерголог-иммунолог, заведующая кафедрой иммунологии РНИМУ имени Н.И. Пирогова, доктор медицинских наук, профессор Людмила Ганковская. – Также бесклеточный супернатант стимулирует выработку в ткани пациента цитокинов, регулирует местные иммунные механизмы, обладает противомикробным действием, что позволяет избежать побочных эффектов». Данная технология не вызывает аллергических реакций и препятствует образованию рубцовой ткани. Применяется она при поражении шейки матки вирусами папилломы человека и герпеса, в лечении гнойных ран, воспалительных заболеваний лор-органов, ожогов и травм органов зрения.
Правда, и здесь не обошлось без «но». У каждого человека выделяется свой комплекс веществ, и не всегда он будет обладать нужной активностью. Кроме того, этот метод лечения не подходит пациентам с генерализованной инфекцией. Потому была разработана технология получения секретома из лейкоцитов периферической крови свиньи (она генетически наиболее близка человеческой). Содержащий пептиды секретом выделяют с помощью метода ультрафильтрации. Затем его стерилизуют и на этой основе получают препарат, в составе которого широкий спектр цитокинов и противомикробных пептидов. По словам профессора Ганковской, доказано, что данное средство действует на стафилококки, стрептококки и микобактерии туберкулеза. Показало оно и противовирусную активность.