STROKE №3 / 2011

Исследование стволовых клеток при инсульте. Насколько далеко от клинического применения?

1 января 2011

Абстракт. Применение стволовых клеток является весьма перспективным потенциальным новым методом лечения, направленным на функциональное восстановление после инсульта. В исследованиях с использованием моделей на животных продемонстрировали, что трансплантация стволовых клеток позволяет улучшить функциональный статус путем замещения нейронов или трофического действия, модуляции воспаления, активации ангиогенеза, ремиелинизации и повышения пластичности аксонов, и нейропротекции. Эндогенные нервные стволовые клетки также являются потенциальными терапевтическими мишенями, поскольку после инсульта становятся источником образования новых нейронов. Клинические испытания продолжаются, но в настоящее время не существует доказанных методов лечения инсульта стволовыми клетками. Для оптимизации терапевтического эффекта и минимизации риска при использовании стволовых клеток при инсульте необходимы результаты доклинических и клинических исследований.

Помимо тромболитической терапии, которую можно провести только незначительной доле пациентов в течение первых часов после ишемического инсульта, не существует эффективных методов лечения, направленных на улучшение функционального восстановления в отдаленном периоде. Применение стволовых клеток представляет собой совершенно новый метод лечения, направленный на функциональное восстановление после инсульта. Доступен ряд перспективных экспериментальных данных, основанных на изучении моделей на животных, и в настоящее время запланировано или продолжается несколько клинических испытаний. Тем не менее в настоящее время не существует доказанных методов лечения инсульта с использованием стволовых клеток. Мы описали, насколько близко методы лечения стволовыми клетками продвинулись к их внедрению в клиническую практику. Мы также обозначили важнейшие вопросы, которые необходимо решить в фундаментальных и клинических исследованиях, если будут разработаны методы использования стволовых клеток для эффективного и безопасного лечения. Для получения более полной информации по этому вопросу можно ознакомиться со статьями T.M. Bliss и соавт. [1], T.C. Burns и соавт. [2] и Z.G. Zhang и M. Chopp [3].

Улучшение функционального восстановления приинсульте после трансплантации нейрональныхстволовых клеток

Доказательства того, что в мозге человека возможно замещение нейронов, было получено при изучении болезни Паркинсона [4]. Тем не менее действительно ли улучшения у пациентов с инсультом можно достигнуть за счет замещения нейронов, учитывая что это гораздо более сложный вид патологии? Стволовые клетки могут выжить, дифференцироваться в нейроны, а также частично восстановить функции после трансплантации в мозг грызунов после инсульта (см. рис. 1 и 2 на цв. вклейке). Нейрональные стволовые клетки (НСК), дифференцировавшиеся из эмбриональных стволовых (ЭС) клеток человека, введенные в пограничную зону ишемии у крыс с инсультом, мигрировали в зону поражения и приводили к улучшению функции передней конечности [5]. По результатам электрофизиологических исследований установили наличие функциональных нейрональных свойств у трансплантированных клеток и формирование синаптических ответов от собственных нейронов [6, 7]. НСК, дифференцировавшиеся из ЭС человека, после имплантации в зону коркового поражения частично дифференцировались в нейроны и индуцировали некоторое улучшение простых сенсомоторных функций [8]. Трасплантированные фетальные НСК человека дифференцировались в нейроны и мигрировали к зоне ишемического поражения у грызунов [9]. Человеческие НСК, изолированные из стриатума и коры плода [10], после трансплантации в пострадавший от инсульта стриатум крыс дифференцировались в зрелые нейроны [11]. В совокупности, эти результаты свидетельствуют о том, что нейроны, дифференцировавшиеся из стволовых клеток, могут проявлять некоторый уровень синаптической интеграции в сети нейронов реципиента и позволяют предположить, что замещение нейронов в мозге, пострадавшем от инсульта, может способствовать наблюдаемым изменениям.

Из ЭС клеток человека может образоваться неограниченное количество НСК, но это связано с риском образования опухоли [12]. Проблемой для трансляции результатов в клинику является то, что этот риск трудно оценить в доклинических ситуациях при использовании ксенотрансплантата [13]. Инженерные стволовые клетки экспрессируют "суицидальные" гены, которые можно включить в случае нежелательных эффектов, а использование клеточного сортинга [14] для устранения опухолеобразующих клеток может привести к повышению безопасности. Человеческие фетальные НСК менее онкогенны, чем ЭС клетки, так, в клинических испытаниях с человеческими НСК при болезни Баттена у 5 пациентов через 2 года после трансплантации не обнаружили опухолей (www.stemcellsinc.com).

Соматические клетки, такие как фибробласты, можно перепрограммировать в полипотентные стволовые клетки путем введения факторов транскрипции (рис. 1, см. на цв. вклейке) [15]. Эти индуцированные полипотентные стволовые клетки затем дифференцируются в специфические типы нейронов для трансплантации. С помощью этой технологии можно получать специфические для пациентов клетки без необходимости проведения иммуносупрессивной терапии после трансплантации, что позволит избежать этической проблемы использования человеческих ЭС клеток. Однако, как и ЭС клетки, индуцированные полипотентные стволовые клетки могут приводить к образованию опухоли [16]. Также неизвестно, экспрессируют ли дифференцировавшиеся из индуцированных полипотентных клеток нейроны полный функциональный фенотип нейронов, которые они должны заместить.

Функционирующие нейроны можно также получить путем непосредственного перепрограммирования соматических клеток мыши (рис. 1, см. на цв. вклейке) [17]. Эта трансформация происходит, минуя стадию полипотентных стволовых клеток, и тем самым исключается риск образования опухоли. Остается продемонстрировать, что этот подход также осуществим при использовании человеческ...

О. Линдвалл, З. Кокаиа
Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.