Лечение стволовыми клетками может быть безопасным

Лечение стволовыми клетками может быть безопасным

Использование эмбриональных стволовых и индуцированных плюрипотентных клеток (ИПК) в медицине осложнено одним очень крупным риском. В силу того, что эти культуры клеток способны трансформироваться в абсолютно любой тип ткани, они могут также ускорить и рост опухолей, что приведёт к краткосрочному развитию рака. К тому же, несмотря на то, что пересаженные ткани имеют тот же генетический профиль, что и организм пациента, не исключён иммунный ответ в виде местного воспаления.

Теперь же учёные заявляют о том, что им удалось отчасти преодолеть эту проблему. После ряда экспериментов на обезьянах, которые генетически ближе к людям, чем лабораторные мыши, биологи полноценно оценили риск развития побочных эффектов терапии стволовыми клетками.

"Новое исследование имеет огромное значение для медицины, поскольку использование ИПК и стволовых клеток с каждым днём набирает обороты. Новые выращенные вне организма ткани не должны быть отторгнуты иммунной системой организма и не должны становиться катализатором для развития рака", - говорит Эшли Бойд (Ashleigh Boyd), специалист по стволовым клеткам из Университетского колледжа Лондона, которая не принимала участия в новой работе.

Плюрипотентные стволовые клетки имеют огромный потенциал в регенеративной медицине. Из них можно выращивать отдельные ткани (а в будущем и целые органы) и пересаживать их на место изношенных структур организма. При этом изначальный материал берётся у самого пациента и обладает тем же генетическим профилем, а значит в теории не будет отторгнут иммунной системой после трансплантации.

Тем не менее, после массовых клинических испытаний и экспериментов на мышах выяснилось, что иммунный ответ хоть и маловероятен, но не исключён. К тому же риск возникновения медленно растущих раковых опухолей достаточно велик, чтобы поставить под сомнение такую терапию.

Ведущий автор нового исследования Синтия Данбар (Cynthia Dunbar) из Национального института здравоохранения ставила эксперименты на макаках-резусах, чтобы оценить и устранить обе проблемы. Ранее формирование опухолей изучалось только на примере организмов мышей.

"Мы действительно хотели создать модель, которая была бы генетически ближе к человеку. Маловероятно, что здоровая обезьяна со здоровой иммунной системой, в организм которой были пересажены ИПК, заполучит раковую опухоль, а если и получит, то она будет развиваться очень медленно", - рассказывает исследовательница.

Данбар и её команда создали ИПК из клеток кожи и белых кровяных телец двух макак-резусов, после чего культуры были пересажены обратно обезьянам. Потребовалось в 20 раз больше плюрипотентных клеток для образования опухолей у обезьян по сравнению с мышами.

"Эта информация будет полезна для оценки рисков безопасности потенциальных методов лечения", - говорит Данбар.

Костная ткань, сформированная из ИПК у макаки-резуса (фото Cynthia Dunbar, Cell Reports).

Плюрипотентные клетки также вызвали умеренный иммунный ответ в виде привлечения белых кровяных телец к месту воспаления. Однако те клетки, которые были изначально дифференцированы в ткани, а затем уже пересажены, такой реакции у организма не вызвали.

Это было первое исследование, в рамках которого учёные пересадили недифференцированные плюрипотентные клетки приматам, но не первый эксперимент по изучению стволовых клеток на макак-резусах. Другая исследовательская группа из университета Киото в Японии ранее обнаружила, что ИПК обезьян, которые дифференцировались в дофаминергические нейроны (тип клеток мозга, который отмирает при болезни Паркинсона) и были пересажены в мозг, выжили в течение нескольких месяцев без образования опухолей.

Их коллеги из института RIKEN получили аналогичные результаты при пересадке плюрипотентных клеток, которые ещё до трансплантации были запрограммированы на формирование эпителиальных пигментных клеток сетчатки. Ни в одном из экспериментов пересадка собственных донорских клеток не привела к образованию опухолей.

Чтобы изучить подробнее иммунную реакцию, Данбар изначально дифференцировала ИПК в клетки-предшественники костной ткани и поместила их на микроскопические каркасы под кожу, где иммунный ответ был бы наиболее сильным.

Трансплантаты, однако, не вызвали воспаления, вероятно, потому что дифференцированные клетки не создают эмбриональные белки, которые отсутствуют в зрелых тканях. Новая кость сформировалась в течение восьми недель. Год спустя опухолей не появилось, а кость была по по-прежнему цела.

Таким образом, можно сделать вывод, что изначальное программирование ИПК на дифференцирование в определённый тип ткани хоть и сложнее, но влечёт за собой меньше рисков развития злокачественных опухолей и тяжёлого по последствиям иммунного ответа.

В дальнейшем учёным и медикам понадобится провести больше экспериментов с различными типами клеток. Данбар планирует заранее перепрограммировать донорские клетки в клетки-предшественники печени и сердца, что станет намного более сложной задачей. Статья о её нынешнем исследовании вышла в журнале Cell Reports.

Newsland.ru

Похожие новости:
Названа главная опасность лечения стволовыми клетками
Ученые из Института научных исследований Скриппса в США выяснили, что с возрастом человека число мутаций в его индуцированных плюрипотентных стволовых клетках (ПСК) увеличивается. Эти результаты указывают на необходимость анализа клеток на наличие потенциально вредных мутаций. Свои выводы исследователи представили в статье, ..
2016-12-13 2753 0 Технология
0
Нанороботы победили вирус гепатита С
В лабораторных тестах созданные учеными из Университета Флориды "нанороботы" смогли победить вирус гепатита С, который уже инфицировал организм. До сих пор такое лечение было невозможным, и новая технология открывает огромные перспективы для лечения "безнадежных" болезней, таких как рак или вирусные инфекции. Исследователи ..
2012-07-19 3041 2 Технология
0
Ученые предложили новый путь поиска опухолевой ДНК
Ранняя диагностика рака может в корне изменить чью-то жизнь. Сегодня это биопсия, завтра это возможно будет «жидкая биопсия» по анализу крови. Процедура биопсия довольно болезненна для пациента ( берут пробу живой ткани) и не гарантирует сразу получение результата. А ведь ..
2014-03-23 1339 0 Технология
0
Биологи пересадили мыши волосы, созданные из стволовых клеток
Японским биологам удалось вырастить из стволовых клеток мыши полноценные волосяные луковицы и успешно пересадить их на затылок грызуна, абсолютно лишенного шерсти от рождения, как сообщается в статье, опубликованной в научном журнале Nature Communications. На протяжении последних двух десятилетий биологи ..
2012-04-23 2323 0 Технология
0
Перепрограммирование клеток обратило старение и продлило жизнь мышей
Американские и испанские ученые обнаружили, что временное «включение» факторов, преобразующих зрелые клетки в стволовые, способно частично обратить признаки старения и продлить жизнь у мышей с моделью преждевременного старения (прогерии) и пожилых обычных животных. Результаты работы опубликованы в журнале Cell. Ряд предыдущих работ привели к фундаментальному ..
2016-12-18 3030 0 Технология
0
Ученые надеются добиться регенерации зубов у человека
Команда исследователей из США, Тайваня и Китая, анализируя регенерацию зубов у аллигаторов, высказывает предположение, что подобный процесс регенерации можно запустить и у человека, искусственными средствами. В своей статье, опубликованной в «Трудах Национальной академии наук», исследователи описали, как они изучали процесс ..
2013-05-16 2512 0 Технология
0
Ирландские учёные нашли новый способ лечения рака
Ирландские учёные из Королевского университета Белфаста (Queen's University Belfast) нашли новый способ лечения рака гортани и шейки матки. Специалистам Королевского центра по исследованию раковых заболеваний и клеточной биологии удалось выяснить, что здоровые ткани, окружающие злокачественные ..
2012-08-11 2370 0 Технология
0
Ученые нашли новый способ борьбы с раком легких
Почти миллион человек ежегодно умирает от рака легких и Всемирная организация здравоохранения ожидает, что уровень смертности будет продолжать расти, поскольку все больше людей начинают курить. Однако, исследователям удалось сделать важный шаг в борьбе с этой болезнью и спасением ..
2014-06-02 3134 0 Технология
0
Новый метод лечения рака основанный на нанотехнологиях
Обычно, лечение рака сопровождается множеством побочных действий, таких как тошнота и рвота. Интенсивность побочных эффектов настолько остра, что она представляет собой некие устрашающие факторы, сдерживающие дальнейшее лечение. Причиной этих эффектов является то, что существующие методики лечения ..
2012-06-10 5622 0 Технология
0
Учёные Поднебесной научились получать клетки мозга из мочи
Китайские учёные из Института медицины и здравоохранения Гуанчжоу (GIBH) научились создавать клетки головного мозга человека без использования эмбриональных стволовых клеток. Материал для строительства был найден в самом неожиданном месте: исследователи нашли простой способ превращать в нейроны клетки, ..
2012-12-10 2186 0 Технология
0
В Израиле создана вакцина для борьбы с раком
Вакцину, которая поможет иммунной системе человека научиться распознавать и уничтожать раковые клетки, разработали учёные из университета Тель-Авива (TAU). Испытания препарата "Иммуцин" (ImMucin) показали хороший результат в борьбе со злокачественными опухолями. Раковые клетки обычно не распознаются иммунной ..
2012-04-9 2649 0 Технология
-1
Ученые получили стволовые клетки без генной инженерии
Биологам удалось найти способ получения индуцированных стволовых клеток без использования методов генной инженерии - обычные клетки превратили в стволовые исключительно за счет воздействия химических веществ. Подробности со ссылкой на статью ученых в Science приводит Nature News. Эксперимент ученых ..
2013-07-22 1739 0 Технология
0
На замену кварцевой лампе идут новые технологии
Мы все помним кварцевые лампы, которые раньше можно было встретить в каждом детском саду или доме. Эти лампы и сегодня используются для обеззараживания помещений в медицинских учреждениях. Однако активность ультрафиолета не позволяет человеку долгое время контактировать с излучением, а помещения необходимо ..
2015-07-09 2848 0 Технология
0
В США разрешили редактировать геном человека с помощью CRISPR
Федеральная комиссия по биологической безопасности и этике США одобрила проведение первого эксперимента по редактированию генома человека с помощью системы CRISPR/Cas9. Ученые планируют применить технологию для модификации лимфоцитов с целью лечения рака, пишет Stat.Протокол экспериментальной терапии разработали сотрудники Университета Пенсильвании. ..
2016-06-21 1504 0 Технология
0
В США зафиксирован второй случай полного излечения ребенка от ВИЧ
Ученые из Университета Джонса Хопкинса (Johns Hopkins University) объявили о втором случае полного выздоровления ребенка, родившегося с вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ), сообщает Associated Press. Об этом говорится в докладе, сделанном на специализированной конференции в среду, 5 марта. Девочке, родившейся ..
2014-03-08 1780 0 Технология
0