Перспективы использования различных популяций стволовых/прогениторных клеток в клеточной терапии заболеваний печени

А. А. Гумерова, А.К. Шафигуллина, С.Р. Абдулхаков,

И.М. Газизов, М.С. Калигин, Д.И. Андреева,

М.А. Титова, Г.Р. Бурганова, А.А. Трондин,

А.Р. Шайхутдинова, А.П. Киясов Перспективы использования различных популяций стволовых/прогениторных клеток в клеточной терапии заболеваний печени

ГОУ ВПО «Казанский государственный медицинский университет», Казань, Россия anissagum@mail.ru

А.А. Gumerova, A.K. Shafigullina, S.R. Abdulkchakov,

I.М. Gazizov, M.S. Kaligin, D.l. Andreeva, M.A. Titova,

G.R. Burganova, A.A. Trondin, A.R. Shaichutdinova,

A.A. Kiassov

Perspectives of different populations of stem/progenitor cells in stem cell therapy of liver diseases

В настоящее время проводится множество исследований, посвященных поиску региональной стволовой клетки печени, изучению возможностей диффе-ренцировки в гепатоциты стволовых/прогениторных клеток различной природы и анализу перспектив их дальнейшего использования в терапии хронических заболеваний печени. Целью комплекса наших экспериментальных и клинических исследований было оценить перспективы применения различных популяций стволовых/прогениторных клеток для лечения хронических гепатитов.

Материал и методы. Аутотрансплантация мобилизованных гемопоэтических стволовых клеток (ГСК) периферической крови проведена 12 больным хроническим алкогольным гепатитом с исходом в тяжелый фиброз/цирроз печени. Биопсия печени проведена больным до трансплантации и через 1, 3 и 12 мес. после трансплантации. В условиях in vitro проведено изучение способности ГСК человека, мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток (ММСК) костного мозга крысы и звёздчатых клеток печени (ЗКП) крысы дифференцироваться в гепатоциты в различных условиях (влияние растворимых и контактных факторов со стороны ЗКП, добавление факторов роста). В экспериментах на белых лабораторных крысах изучена активация стволового компартмента печени после частичной гепатэктомии, а также хоуминг и пути дифференцировки нативных и генетически модифицированных ГСК пуповинной крови человека, транпланти-рованных крысам, перенесшим частичную гепатэктомию. Изучение фенотипов клеток во всех случаях проведено иммуногистохимическими методами.

Результаты клинических испытаний аутотрансплантации ГСК, мобилизованных из периферической крови, больным алкогольным гепатитом с исходом в тяжелый фиброз/цирроз печени показали её безопасность и эффективность. Через 1^3 мес. после однократной инъекции ГСК у больных улучшались клинические, биохимические и морфологические показатели (снижение индекса гистологической активности на 1^2 пункта у всех больных). Иммуногистохимическое исследование позволило установить снижение активности миофиб-робластов, восстановление фенотипа эндотелиальных клеток синусоидов печени и уменьшение их капилляри-зации, снижение напряженности регенераторного процесса (сокращение числа пролиферирующих клеток) и риска опухолевой трансформации (уменьшение числа клеток, экспрессирующих Bcl-2). Однако эффект от лечения сохранялся не более 12 мес.

Результаты экспериментов по культивированию ГСК пуповинной крови человека, ММСК и ЗКП крысы показали, что ГСК сохраняют жизнеспособность только при сокультивировании с ЗКП, но не дифференцируются в гепатоциты ни под воздействием паракринных и контактных влияний со стороны последних, ни под влиянием добавленных в культуральную среду факторов роста. Однако ГСК пуповинной крови человека (как нативные, так и генетически модифицированные) после трансплантации крысам, перенёсшим операцию частичной гепатэктомии, мигрировали в печень и дифференцировались в гепатоциты, холангиоциты и синусоидные клетки печени. Другие же популяции клеток — ММСК и ЗКП — продемонстрировали, в отличие от ГСК, способность к гепатоцитарной дифференцировке уже в условиях in vitro. ММСК начинали экспрессировать гепатоцитарные маркеры (цитокератин 18, —-фето-протеин, специфический антиген гепатоцитов) спонтанно, но при добавлении среды, переработанной ЗКП, этот процесс происходил быстрее и был более выраженным. ЗКП после образования монослоя также начинали экспрессировать гепатоцитарные маркеры. Культивирование ММСК и ЗКП с факторами роста ускоряло их дифференцировку в гепатоциты.

Изучение активации стволового компартмента в печени после частичной гепатэктомии показало наиболее выраженные свойства стволовых/прогениторных клеток (экспрессию маркера стволовых клеток C-kit) у ЗКП и гепатоцитов. Аналогичные результаты были получены нами ранее при изучении онтогенеза человека и крысы.

Выводы: поскольку в условиях in vivo ЗКП проявляют признаки стволовых/прогениторных клеток в онтогенезе и при регенерации, в условиях in vitro ММСК и ЗКП демонстрируют значительно более выраженные, по сравнению с ГСК, потенции к гепатоцитарной дифференцировке, а терапевтический эффект от аутотрансплантации ГСК больным хроническим алкогольным гепатитом не является длительным, мы считаем более перспективными для разработки методов клеточной терапии заболеваний печени ЗКП и ММСК.

Р.В. Деев 1 а, И.Я. Бозо 3, Н.В. Цупкина 4,

И.В. Честков 5, М.С. Калигин 6, Г.П. Пинаев 4 Судьба пересаженных в костную рану мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток

1 ОАО «Институт стволовых клеток человека»,

Москва, Россия

2 ФГУ «Российский НИИ травматологии и ортопедии им. P.P. Вредена Росмедтехнологий»,

Санкт-Петербург, Россия

3 Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова, Санкт-Петербург, Россия

4 УРАН «Институт цитологии РАН», Санкт-Петербург, Россия

5 УРАН «НИИ общей генетики РАН им. Н.И. Вавилова», Москва, Россия

Б ГОУ ВПО «Казанский государственный медицинский университет», Россия romdey@gmail.com

R.V. Deev, I.Ya. Bozo, N.V. Tsupkina, I.V. Thestkov,

M.S. Kaligin, G.P. Pinaev

Differentiations of transplanted in bone defect multipotent mesenchymal stromal cells

Многочисленными исследованиями показан диф-ференцировочный потенциал мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток (ММСК). Подтверждающие это данные были получены в экспериментах

Клеточная трансплантология и тканевая инженерия Том V, № 3, 2010