Зачем хранить стволовые клетки

Выделение и сохранение стволовых клеток из пуповинной крови новорожденного может рассматриваться, как форма медицинского страхования или защиты.

Однажды полученные, стволовые клетки могут храниться десятилетиями. Они могут понадобиться Вам или Вашему ребенку в случае тяжелого заболевания.

Стоимость затрат на выделение и хранение аутологичных стволовых клеток из пуповинной крови в десятки раз меньше, поиск и приобретение аналогичных, но донорских.

Сам факт наличия стволовых клеток пуповинной крови в криогенном хранилище (Банке стволовых клеток) означает, что в случае необходимости эти клетки могут быть использованы незамедлительно, без потери времени на поиск (не всегда успешный) совместимого донора. Чем раньше начнется лечение, тем больше шансов победить заболевание или остановить его прогрессию. К тому же, стволовые клетки пуповинной крови обладают меньшей иммуногенностью (способностью вызывать болезнь "трансплантат против хозяина") в случае трансплантации не полностью идентичному реципиенту, что позволяет успешно их использовать для пересадки близким родственникам донора.

2.3.Выделение и размножение собственных стволовых клеток человека (аутологичные стволовые клетки);

Все специализированные клетки взрослого организма происходят из эмбриональных стволовых клеток. Стволовые клетки - это «неприкосновенный запас» информации эмбриогенеза, каждый этап развития не запрограммирован автоматически, а зависит от сигналов микроокружения. Все нормальные органы и ткани человека сохраняют «реликты» зародышевой ткани в виде вкраплений стволовых клеток.

В свою очередь аутологичные стволовые клетки человека бывают двух типов:

· стволовые клетки костного мозга;

· стволовые клетки периферической крови.

Аутологичные стволовые клетки человека имеют ряд преимуществ по сравнению с донорскими клетками: они более доступны и безопасны, лечение с их помощью лишено ряда осложнений (например отторжение стволовых клеток в случае использования донорских клеток).

Стволовые клетки костного мозга

Основным источником стволовых клеток у взрослого человека является костный мозг. Костный мозг заполняет просвет костной ткани. В молодом и среднем возрасте относительно небольшой объем костного мозга (40-50 мл) содержит стволовые клетки в количестве, достаточном для клинического применения, например, в случае инфаркта миокарда. В процессе старения организма количество стволовых клеток в костном мозге драматически снижается.

В костном мозге существует 2 типа СК — гемопоэтические, дающие начало всем клеткам крови, и мезенхимальные (МСК), являющиеся клетками — предшественниками тканей человека, развивающихся из мезодермы. Эти клетки (МСК) присутствуют во всех органах и системах человека в небольшом количестве — «маленькие ремонтные бригады», но наибольшая концентрация этих клеток находится в костном мозге. Они могут воспроизводить сами себя, не превращаясь в клетки других тканей, так как остаются «изначальными».

Костный мозг – это мягкое губчатое вещество, которое находится внутри костей. Гемопоэтические стволовые клетки делятся и образовывают больше кровеобразующих стволовых клеток или один из трех видов клеток крови:

· лейкоциты, которые борются с инфекцией;

· эритроциты, которые доставляют кислород;

· тромбоциты, которые принимают участие в свертывании крови.

Большинство гемопоэтических стволовых клеток находятся в костном мозге, но некоторые клетки, которые называются стволовые клетки периферической крови (СКПК), находятся в кровотоке.

Стволовые клетки берут обычно из крыла подвздошной кости (это кость таза). Потому что наибольшее количество стволовых клеток содержится в костях таза. Процедура достаточно безболезненная, осуществляется под местной анестезией. Делают пункцию. Шприцем забирают необходимое количество костного мозга. Далее в специальном контейнере с питательной средой отвозят в лабораторию, где и занимаются выделением, выращиванием и сохранением стволовых клеток.

Замораживание стволовых клеток

Образец c пробиркой-спутником помещают в специальный контейнер - криобокс, переносят в хранилище и подвергают плавному охлаждению до -80оС, после чего погружают в жидкий азот, в котором они и будут храниться. В каждой ячейке криобокса хранится один образец в мешке или криопробирках с пробиркой-спутником.

Хранение стволовых клеток

Выделенные стволовые клетки находятся в аутологичной плазме. Никаких чужеродных для человеческого организма компонентов.

Каждая ампула с клетками помещается в герметично запаянный пластиковый пенал, обеспечивающий дополнительную защиту содержимого и маркировки. Данный способ является наиболее адекватным по сравнению с хранением цельной крови в пластиковых мешках.

Стволовые клетки расфасованы в несколько ампул. В случае необходимости, это позволит использовать нужное на данный момент количество клеток, а оставшиеся сохранить для будущих нужд, учитывая быстрое развитие новых клеточных технологий.

Стволовые клетки подвергаются программному замораживанию в специальной установке, обеспечивающей оптимальную скорость охлаждения и максимальную жизнеспособность выделенных клеток.

Клетки хранятся в уникальных условиях: в жидком азоте при температуре -196°С. При такой температуре они сохраняют жизнеспособность и биологическую активность на протяжении практически неограниченного периода времени.

Чтобы исключить риск возможного инфицирования бактериальными или вирусными агентами, ни один образец не попадет в хранилище, не пройдя тщательного бактериологического и вирусологического контроля. До этого времени, все пробы проходят "карантинное" хранение и изолированы друг от друга. Только "чистые" по всем показателям образцы попадают в основное хранилище клеток.

Криохранилище представляет собой резервуар (дюар), заполненный жидким азотом, внутри которого находится система для размещения криобоксов. Температура в дюаре - 196оС. Сегодня считается, что клетки могут сохраняться в жидком азоте без потери активности до 15 лет, однако есть все основания предполагать, что они могут храниться гораздо дольше.

2.4. Донорство иногда - это единственный путь помочь человеку, в ситуациях, когда, например, на выращивание своих клеток просто нет времени. Это может быть при инфаркте, инсульте, различных авариях.

Донорство является единственным выходом при лечении различных генетических дефектов, например, для лечения заболеваний с нарушениями остеогенеза, с повреждением определенных генов. При трансплантации донорских клеток, несущих неповрежденный ген, получены очень хорошие результаты.

Донорские стволовые клетки показаны очень пожилым и ослабленным людям. Но при этом донорские стволовые клетки должны быть очень хорошо тестированы.

С возрастом количество МСК в костном мозге снижается, и активность этих стволовых клеток заметно уменьшается, соответственно, начинается процесс старения.

Возникает необходимость активизировать собственные ресурсы организма, и поэтому требуется введение собственных или донорских МСК. Они находят пораженные места в организме, концентрируются там и начинают активно восстанавливать пораженные ткани и органы, в связи с чем начинается процесс восстановления изнутри. Внутривенное введение МСК в больших дозах (250 — 400 млн) оказывают мощное лечебное воздействие на весь организм, при этом эффект сохраняется длительное время.

Трансплантация костного мозга и трансплантация стволовых клеток периферической крови.

Трансплантация костного мозга (ТКМ) и трансплантация стволовых клеток периферической крови (ТСКПК) – это процедуры, с помощью которых восстанавливают стволовые клетки, разрушенные высокодозированной химиотерапией и/или лучевой терапией. Существует три вида трансплантации:

· Аутогенная трансплантация – пациентам пересаживают их собственные стволовые клетки

· Сингенная трансплантация – пациентам пересаживают стволовые клетки их однояйцевых близнецов

· Алогенная трансплантация – пациентам пересаживают стволовые клетки брата, сестры, родителей. Можно также использовать стволовые клетки человека, не являющегося родственником пациента (неродственный донор).

К вопросу о безопасности трансплантации донорских МСК

Ранее считалось, что для лечения человека можно использовать только собственные стволовые клетки, но проведенные исследования показали, что донорские клетки МСК при выращивании теряют антигены, которые отвечают за иммунный конфликт, а значит, они не вызывают реакции отторжения и абсолютно безопасны так же, как и собственные.

В настоящее время во всем мире ставка делается на применение донорских МСК. Это особенно важно в тех случаях, когда МСК пациенту необходимо ввести срочно, а времени для их культивирования нет. Ведь период выращивания МСК в культуре от момента забора костного мозга до их трансплантации занимает около 4 — 5 недель. А донорские клетки можно взять их банка, разморозить и вырастить до нужного количества за 7 — 10 дней.