Про стовбурові клітини пуповинної крові
Гемафонд / Для спеціалістів / Стовбурові клітини: вчора і сьогодні / Про стовбурові клітини пуповинної крові
Наукові відкриття останніх десятиліть в галузі біології, фундаментальної та клінічної медициниоднозначнодоводять високу медико-біологічну цінність пуповинної крові, оскільки остання є важливим і безпечним джерелом стовбурових клітин. Стовбурові клітини - це недиференційовані клітини, які першими утворються в організмі зародка та здатні диференціювати в спеціалізовані тканини організму.
Відкриття стовбурових клітин – третя по вагомості подія в історії медицини після розшифрування подвійної спіралі ДНК та програми «геном людини».
В залежності від ступеня зрілості і джерел походження розрізняють декілька десятків видів стовбурових клітин, хоча сам термін «стовбурові клітини» досить часто навіть фахівці ототожнюють з «ембріональними стовбуровими клітинами», що недопустимо. Адже ембріональні стовбурові клітини можна отримати лише з тканин зародка, що в більшості країнах світу супроводжується низкою етичних та юридичних перепон. Крім того, з огляду на високий проліферативний потенціал ембріональних клітин, є повідомлення про можливість розвитку з них злоякісних клонів.
Серед більш зрілих і спеціалізованих стовбурових клітин для клінічної медицини найбільше практичне значення мають гемопоетичні та мезенхімальні стовбурові клітини. Гемопоетичні стовбурові клітини - це найбільш досліджена популяція стовбурових клітин. А трансплантація гемопоетичних стовбурових клітин, більш відома як трансплантація кісткового мозку, оскільки кістковий мозок – основне джерело гемопоетичних стовбурових клітин, вже декілька десятиліть широко застосовується в лікуванні злоякісних захворювань системи крові.
Проте серйозною проблемою гематологічної трансплантології є складність підбору імунологічно сумісного донора кісткового мозку згідно основної системи гістосумісності (HLA). В розвинених країнах світу пошуком трансплантатів кісткового мозку займаються спеціальні реєстри, об’єднані в міжнародні мережі з багатотисячною базою даних, в яку внесені імунофенотипи волонтерів, готових донувати кістковий мозок. Тим не менше, ймовірність знайти сумісний донорський трансплантат кісткового мозку складає від 1 на 1 000 до 1 на 1 000 0000 і значно залежить від расової та етнічної приналежності хворого. Число донорів-волонтерів обмежує також інвазивна, досить травмуюча процедура донації кісткового мозку. Тому протягом останнього десятиліття зусилля лікарів спрямовані на пошуки альтернативних джерел гемопоетичних стовбурових клітин та автодонорство, але останнє при багатьох формах лейкозів протипоказане.
Виходячи з вищенаведених фактів, найбезпечнішим, найекономічнішим і абсолютно етичним джерелом гемопоетичних стовбурових клітин можна по праву вважати пуповинну кров. Важливою особливістю стовбурових клітин пуповинної крові є також їх висока імунологічна толерантність, що навіть при неповній гістосумісності згідно системи HLA, характеризується нижчим рівнем розвитку хвороби «трансплантат-проти-господаря», ніж застосування кісткового мозку.
Також відомо, що в процесі старіння в стовбурових клітинах знижується активність ферменту теломерази, що знижує їх здатність до диференціації та проліферації. Цей факт підвищує біологічну цінність стовбурових клітин пуповинної крові, зібраних в перші хвилини життя, коли вони ще не зазнали несприятливого впливу довкілля, і характеризуються меншою схильністю до мутацій та вищою проліферативною активністю, ніж клітини, виділені з кісткового мозку дорослого організму.
Довший час застосування пуповинної крові обмежувалося онкогематологією. Проте дослідження останніх років довели, що в пуповинній крові містяться й інші види стовбурових клітин, зокрема мезенхімальні стовбурові клітини, гемангіобласти (попередники ендотеліоцитів судин) та особлива популяція плюрипотентних стовбурових клітин, які за своєю здатності диференціювати в серцеву та нервову тканини дуже близькі до ембріональних клітин, але, на відміну від останніх, їх отримання абсолютне етичне. Є дані, що плюрипотентні стовбурові клітини, які знайдені в пуповинній крові, не виявляються більше в жодній тканині організму. Цей факт значно розширює біомедичне значення пуповинної крові, як важливої сировини для відновлення ушкодженої тканини міокарду, головного та спинного мозку, лікування захворювань опорно-рухового апарату. З використанням клітинної фракції пуповинної крові розробляються підходи до вирощування органів. Окрім того, в останні роки активізувалися дослідження в напрямку вивчення можливості Т-лімфоцитів пуповинної крові знищувати злоякісні клітини з перспективою їх використання у лікуванні онкологічних захворювань. Практичну цінність має і сироватка пуповинної крові як джерело низки важливих біологічно-активних речовин, що відсутні в крові дорослого та особливості кордових еритроцитів, зокрема наявність фетального гемоглобіну, що робить їх більш фізіологічними в якості трансфузійного середника для застосування в неонатальній хірургії.
Основні відмінності компонентів пуповинної крові від периферичної кровідорослого
1. Наявність серед лейкоцитарної фракції пуповинної крові великої кількості різних популяцій стовбурових клітин, серед яких основними є гемопоетичні, мезенхімальні та плюрипотентні стовбурові клітини, а також гемангіобласти
2. Наявність в сироватці пуповинної крові низки біологічно активно речовин, що справляють на організм загальностимулюючу дію
3. Вище число ретикулоцитів та тромбоцитів
4. Наявність в пуповинній крові фетального гемоглобіну, що підвищує її спорідненість до кисню
5. Гіпоантигенна природа
6. Антималярійний ефект
7. Вища електропровідність