Юрий Захаров - Лечение сахарного диабета стволовыми клетками. Серия: Доказательная медицина

Корректор Юрий Кудряшов

Дизайнер обложки Мария Ведищева

© Юрий Захаров, 2019

© Мария Ведищева, дизайн обложки, 2019

ISBN 978-5-4496-4498-5

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

Прежде всего необходимо понимать, что клеточная терапия с помощью различных клеточных препаратов – это не панацея, не чудо, а самая обычная медицинская технология, имеющая свои показания и ограничения. В терапии сахарного диабета 1-го типа она решает сразу две задачи:

– предупреждение аутоиммунной реакции за счет репрограммирования клеток иммунной системы, что останавливает разрушительное действие иммунитета на β-клетки;

– увеличение (восстановление) общего количества дееспособных β-клеток.

Это подтверждает исследование: в то время как регенеративный потенциал стволовых клеток может быть использован для обеспечения глюкозочувствительных инсулин-продуцирующих клеток, их иммуномодулирующие свойства могут потенциально использоваться для предотвращения, остановки или отмены аутоиммунной реакции:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23572052?fbclid=IwAR1D2qpwTv6CqMfS9vZOLVY0R-xqP9fCwp0wv9N7lO0nQvBvmnoicYYTwcM

А вот теперь самое главное: аналогичные результаты удается получить с помощью традиционных методов, но в значительно более длительной перспективе, хотя многочисленные публикации в отношении клеточной терапии показывают, что полный ответ организма на терапию составляет окно от 90 дней до 36 месяцев и обусловлен как индивидуальными особенностями организма, так и циклом деления стволовых клеток.

Между тем на обложке июльского выпуска журнала Stem Cells от июля 2017 года The Medical Medicine демонстрирует последнее достижение в функциональном излечении инсулинозависимого диабета. Ученые из Symbio Cell Tech (SCT), небольшой биотехнологической компании в Солт-Лейк-Сити, разработали технологию, которая объединяет мезенхимальные стволовые клетки (MSC) с культивируемыми островковыми клетками поджелудочной железы с образованием трехмерных клеточных кластеров, называемых неоостровками. Однократная доза неоостровков, вводимая в брюшную полость, обеспечивает контроль сахара в крови, освобождая от зависимости к экзогенному инсулину:

https://stemcellsjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/

epdf/10.1002/sctm.17—0005fbclid=IwAR3fZx

CYlmviydAtGEp1bY5SdfFPAk-6LKnBW0glDZvl

PaNkjGbkQEfPzJw

Еще один вид клеточной терапии эффективен для лечения сахарного диабета 1-го типа ввиду высокой регенерационной способности и иммуномодулирующих свойств стволовых клеток для остановки аутоиммунной реакции в отношении β-клеток, сохранения остаточной массы β-клеток, облегчения эндогенной регенерации:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28618324?

fbclid=IwAR0NO1GpJv3nj0J4BO-kEaQ3c-

uBy42Vnji2rv3M44pxY4CukuJCzYgVfQ8

Человеческий организм состоит более чем из 200 различных типов клеток. Все они имеют какую-то определенную специализацию: нервные, мышечные клетки, эпителий и эндотелий, жировые, хрящевые, костные клетки и т. д. Определенные клетки организма меняются очень быстро, например клетки кожи. Довольно быстро обновляется кровь.

Есть типы клеток, число которых остается практически неизменным во взрослом организме, например клетки сердца – кардиомиоциты. До недавнего времени считалось, что нервные клетки не восстанавливаются. Однако стремительное развитие биологической науки опровергает старые догмы. Выдающиеся открытия последнего времени произошли в биологии и медицине в связи с развитием клеточных технологий. Возможность выделения клеток из организма и искусственного их выращивания лежит в основе множества новых научных технологий.

В последние годы внимание ученых привлекли особые клетки организма, наш «запасной материал» – стволовые клетки. Открытие стволовых клеток и механизма их действия стало революцией в практической и регенерационной медицине. Оно признано одним из наиболее выдающихся открытий прошлого века наряду с расшифровкой строения ДНК и генома человека. Стволовые клетки – основной строительный материал организма и, более того, некая «элита», способная организовывать работу других клеток, влиять на них. Именно они принимают непосредственное участие в процессах регенерации. Ежедневно в человеческом организме происходит обновление примерно миллиарда клеток. На смену поврежденным или устаревшим клеткам приходят новые, берущие свое начало от стволовых. Стволовые клетки в организме – в различных тканях и органах – располагаются в строго определенных местах, называемых нишами. Ниши стволовых клеток расположены практически во всех органах и тканях. В коже, например, это дермальный слой.

Есть два различных типа стволовых клеток. Первый – это эмбриональные стволовые клетки, из которых состоит эмбрион. Стволовые клетки другого типа называются взрослыми или соматическими. Соматические клетки также способны к дифференциации, однако более ограниченной, чем эмбриональные. Соматические клетки одного типа способны давать начало другим типам клеток. Эта способность называется пластичностью. Это свойство делает возможным применение соматических стволовых клеток для терапии и репарации больных и поврежденных тканей.

Однако использование соматических стволовых клеток ограничивается тем, что они труднее поддаются дифференциации и культивируются в лабораторных условиях хуже, чем эмбриональные. Количество и качество стволовых клеток в них с возрастом снижается. Именно этот факт лежит в основе современной концепции старения.

Стволовые клетки можно искусственно нарастить в культуре in vitro, то есть вне организма, выделяя их из различных источников (костный мозг, жир, кожа, мышечная ткань, волосяные фолликулы). Культивируемые клетки характеризуются постоянством кариотипа (хромосомного набора) и экспрессии генов в течение длительного времени (до 300 дней). Они устойчивы к инфекции, в них сложнее вызвать мутации.

До недавнего времени было трудно добиться устойчивой продукции инсулина у репрограммированных стволовых клеток в β-клетки. Несмотря на успехи в дифференцировке инсулин-продуцирующих клеток из эмбриональных стволовых клеток человека, генерация зрелых функциональных β-клеток in vitro остается труднодостижимой. Для достижения этой цели разработали условия культивирования клеток, чтобы точно имитировать события, происходящие во время органогенеза островков поджелудочной железы и созревания β-клеток. Ученые сфокусировались на рекапитализации кластеров эндокринных клеток путем выделения и повторной агрегации незрелых β-подобных клеток с образованием обогащенных островков β-кластеров (eBCs). EBCs показывают физиологические свойства, аналогичные первичным β-клеткам человека, включая устойчивую динамическую секрецию инсулина, повышенную передачу сигналов кальция в ответ на секрецию и улучшенную митохондриальную функцию.