Урология №2 / 2017
Использование клеточных биокомпозиционных материалов в тканевой инженерии мочевого пузыря
ГОУ ВПО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова» Минздрава России, НИИ уронефрологии и репродуктивного здоровья человека, Москва, Россия; ФГБУ «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Минздрава России, Москва, Россия
При проведении систематического обзора сделана попытка наиболее полно охарактеризовать существующее положение в области тканевой инженерии мочевого пузыря – в части, связанной с использованием предварительно культивируемых на матрице клеточных линий.
Отбор публикаций проведен по методике, описанной в статье П.В. Глыбочко и соавт. "Тканевая инженерия мочевого пузыря с использованием бесклеточных матриц". На заключительном этапе были проанализированы исследования, проведенные с использованием матриц, содержащих клеточные линии человека и животных.
Были проанализированы современные подходы к использованию клеточных продуктов в тканевой инженерии мочевого пузыря, в том числе формирование 3D-конструкций из нескольких типов клеток, клеточных пластов, генная модификация вводимых клеток. Наиболее часто используемые клеточные линии – клетки уротелия, мезенхимальные стволовые клетки и фибробласты.
Безопасность и эффективность, пожалуй, ни одного типа композиционных клеточных конструкций, используемых в тканевой инженерии мочевого пузыря, не доказаны настолько, чтобы перейти к клиническим исследованиям. Результаты цистопластики мочевого пузыря крысы практически невозможно экстраполировать на человека; кроме того, трудно предсказать возможные побочные эффекты. Для перехода к клиническим испытаниям требуется проведение дополнительных исследований на релевантных животных моделях.
С начала 1990-х гг. исследователи по всему миру пытались реконструировать мочевой пузырь с использованием технологий и методов тканевой инженерии, в том числе клеточных технологий. Однако забор здоровых собственных клеток пациента не всегда возможен из-за фиброзной трансформации тела мочевого пузыря. Таким образом, необходимо продолжать эксперименты, чтобы найти наиболее подходящий источник клеток и тип скаффолда для тканевой инженерии мочевого пузыря. Несмотря на все попытки, положительные результаты были достигнуты не во всех исследованиях из-за возникших морфологических и функциональных проблем, а также проблем биосовместимости. У созданного целиком из синтетических материалов мочевого пузыря полностью отсутствовала способность к сокращению, кроме того, исследователи отметили повышенное образование камней в мочевыводящих путях при использовании данного вида трансплантата. Использование биодеградируемых материалов сопровождалось инфильтрацией фибробластов, рубцеванием и как следствие – уменьшением емкости мочевого пузыря [1].
В настоящее время для восстановления мочевого пузыря хирурги используют различные фрагменты желудочно-кишечного тракта. Эта операция неизбежно приводит к ряду осложнений и часто сильно снижает качество жизни пациента [2, 3]. Повышение интереса к регенеративной медицине стимулирует разработку и внедрение новых клеточных технологий, в особенности методов тканевой инженерии, которые могут быть использованы для создания идеального материала для трансплантата мочевого пузыря [3].
Возможность использования клеточной трансплантации для формирования материала, замещающего стенку мочевого пузыря, открыла новые перспективы. Использование дифференцировочного потенциала прогениторных клеток позволило воссоздать мышечный слой, тем самым сохранив основную функцию мочевого пузыря [1].
Был проведен систематический поиск доклинических и клинических исследований, проведенных вплоть до июня 2016 г., посвященных тканевой инженерии и реконструкции мочевого пузыря согласно методике, приведенной в статье П.В. Глыбочко и соавт. [45].
Для более подробного анализа в данном обзоре были выбраны исследования с использованием матриц, засеянных одним (табл. 1) и двумя типами клеток (табл. 2).
Было продемонстрировано, что клетки уротелия и мышечные клетки могут культивироваться in vitro на матрице из децеллюляризированной стенки мочевого пузыря, таким образом создавая трансплантат стенки [34].
В одном из ранних исследований [5] пласт силикона был хирургически введен в паховую область крыс для образования капсульного мешка. Клетки уротелия культивировали одновременно, суспендировали в фибрине и высевали на вновь сформированную капсулу после удаления силикона. Иммуногистохимический анализ показал формирование многослойного уротелия в месте трансплантации капсульного мешка в опытной группе. Кроме того, смертность животных опытной группы была гораздо ниже, нежели в контрольных, в которых на по...
