Криоконсервация ткани пуповины человека: перспективы клинического применения

Проведен анализ имеющихся в современной научной литературе данных о возможности криоконсервации ткани пуповины человека и ее дальнейшем клиническом применении. Описаны протоколы для получения различных биомедицинских продуктов (матрикса сосудов, графтов на основе вартонова студня, мультипотентных стромальных клеток) из замороженной пуповины и перспективы их клинического применения. Проведенный анализ литературных данных позволяет предположить активное развитие такого перспективного направления клеточной биотехнологии как криоконсервация пуповины человека.

Пупочный канатик человека – орган с уникальным строением: строму его составляет слизистая соединительная ткань (вартонов студень), не встречающаяся в организме взрослого человека. В основном веществе вартонова студня содержится значительное количество гликозаминогликанов, обеспечивающих его упругость, благодаря чему пупочные сосуды (две пупочные артерии и одна вена) защищены от пережатия. В вартоновом студне отсутствуют капилляры, клеточный компонент его представлен производными мезенхимы (фибробластами, миофибробластами, гладкими миоцитами, мультипотентными стромальными клетками (МСК)), сама пуповина покрыта однослойным эпителием [1].

Долгое время пуповина считалась биологическим отходом, не представляющим особой ценности для исследователей или клиницистов, однако с развитием клеточных технологий и тканевой инженерии интерес к тканям пуповинно-плацентарного комплекса в целом, и к пуповине в частности, значительно вырос. В последнее десятилетие активно идет разработка биомедицинских продуктов на основе матрикса пуповины или выделенных из нее МСК, которые по совокупности свойств могут претендовать на звание нового «золотого стандарта» [1]. Основным недостатком пупочного канатика, как источника биоматериала является его транзиентность: доступ к нему строго ограничен небольшим временным промежутком сразу после рождения ребенка. Решением данной проблемы может стать внедрение доступных и эффективных протоколов криоконсервации ткани пуповины, обеспечивающих отсроченное во времени ее применение. В основе корректного и полноценного осуществления криоконсервации образцов пуповины для последующего выделений клеточных культур лежит комплексное морфологическое (макроскопическое и микроскопическое) изучение всех элементов последа, позволяющее выявить их поражения и патологические изменения [2, 3].

Криоконсервация матрикса кровеносных сосудов пуповины

При необходимости реконструкции сосудов малого диаметра «золотым стандартом» считается аутогенная трансплантация, однако она не всегда возможна. Перспективным материалом для создания протеза сосуда могут стать децеллюляризированные пупочные вена и артерии, к преимуществам которых можно отнести походящий диаметр и длительную протяженность без ответвлений [4–6]. Исследования показали, что криоконсервация сосудов пуповины уменьшает эффективность последующей децеллюляризации (предположительно из-за конденсации внеклеточного матрикса), но не оказывает значимого влияния на их механические свойства (жесткость, разрывное давление, прочность удержания шва), по сравнению с сосудами, выделенными из свежей пуповины [4].

Протоколы криоконсервации сосудов пуповины, предназначенных для аллогенной трансплантации, не предполагают сохранности клеточного компонента, поэтому в качестве среды для замораживания используют физиологический раствор без добавления криопротекторов, а материал хранят при -20°С [4]. Для аутогенной трансплантации более предпочтительным является вариант с сохранением живых клеток в составе стенки сосуда, однако таких работ до сих пор не опубликовано. Возможности применения полученных из пупочных артерий и вены скэффолдов не ограничиваются сердечно-сосудистой хирургией; тканеинженерные конструкции на их основе предл...

Строкова С.О., Арутюнян И.В., Муллабаева С.М., Фатхудинов Т.Х.