Трансплантация мезангиобластов новый подход к клеточной терапии миодегенеративных заболеваний

ИМИ!

Новости клеточных технологий

делиться, позже они мигрируют в область наружного ядер ного слоя.

Авторы указывают, что установленные на мышах зако номерности лишь открывают перспективы для дальнейших исследований в области лечения заболеваний сетчатки у человека. По степени морфо функциональной зрелости предшественники фоторецепторов 3 5 дня жизни у мышей соответствуют таковым у человека во втором триместре внутриутробной жизни. По понятным причинам данный клеточный материал не может рассматриваться как пер спективный для пересадок. Вместе с тем, сотрудники той же исследовательской группы показали, что прогрессивное

развитие постмитотических предшественников палочек и колбочек ассоциировано с началом функционирования транскрипционного фактора 1\]1г. Пересаженные клетки, на ходящиеся на этой стадии развития, характеризовались луч шим приживлением и дифференцировкой в фоторецепторы. Активацию данного фактора наблюдали и в культуре эмб риональных стволовых клеток человека. Вероятно, ЭСК, отобранные на стадии активации данного фактора, способ ны к прогрессивной дифференцировке в фоторецепторные клетки сетчатки, что, по мнению исследователей, приведет в ближайшие 5 лет к созданию клеточной биотехнологии ле чения патологии сетчатки у человека.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Royo Р.Е., Quay W.B. Retinal transplantation from fetal to maternal mammalian eye. Growth 1959; 23: 313 36.

2. del Cerro М., Notter M.F., del Cerro C. et al. Intraretinal transplantation for rod cell replacement in light damaged retinas. J. Neural Transplant. 1989; 1 [1 ): 1 10.

3. Silverman M.S., Hughes S.E. Photoreceptor transplantation in inherited and environmentally induced retinal degeneration: anatomy, immunohistochemistry and function. Prog. Clin. Biol. Res. 1989; 314: 687 704.

4. Silverman M.S., Hughes S.E., Valentino T.L., Liu Y. Photoreceptor transplantation: anatomic, electrophysiologic, and behavioral evidence for the functional reconstruction of retinas lacking photoreceptors. Exp. Neurol. 1992; 115(1): 87 94.

5. Aramant R.B., Seiler M.J. Progress in retinal sheet transplantation. Prog. Retin. Eye Res. 2004; 23(5): 475 94.

6. Mears A.J., Kondo M., Swain P.K. et al. Nrl is required for rod photoreceptor development. Nature Genet. 2001 ; 29: 447 52.

Подготовил PB. Деев По материалам: Nature 2006, 444: 203-7

Трансплантация мезангиобластов - новый подход к клеточной терапии миодегенеративных заболеваний

В последние годы для лечения наследственных миопа тий (главным образом, миопатии Дюшенна) в эксперименте и в клинике используют трансплантацию скелетных миоб ластов и клеток костного мозга [1]. Однако, исследователи не удовлетворены результатами таких трансплантаций в свя зи с гибелью клеток, иммунным ответом и быстрой «потерей эффекта» [1, 2]. Поэтому продолжается поиск клеточных по пуляций, которые были бы способны стабильно и длительно поддерживать достаточный уровень белка дистрофина (с де фицитом которого связано развитие миопатии Дюшенна МД) в поражённых мышцах без иммунных реакций. В журнале Nature опубликована экспериментальная работа итальянской группы Sampaolesi et al„ посвящённая разработке нового ме тода клеточной терапии МД на оригинальной модели.

Известно, что как аутогенные, так и аллогенные стволо вые клетки способны стимулировать синтез дистрофина в мутантных миобластах мышей [3]. Однако мыши не демон стрируют клинических проявлений заболевания, а потому не могут считаться подходящим модельным объектом. Одной из лучших моделей МД считаются mxd собаки [2]. Оказа лось, что миопатия Дюшенна сходным образом протекает у человека и у золотистого ретривера (порода собак), поэтому именно данную mxd модель использовали авторы работы. У этих собак, как и у человека, при недостатке дистрофина наблюдается сильная деградация мышечных волокон, что приводит к параличу сначала скелетной, а затем пищева рительной и дыхательной мускулатуры, в результате чего они погибают, не достигнув годовалого возраста.

Исследователи использовали в качестве трансплантата обнаруженные ими ранее взрослые стволовые клетки -мезангиобласты, которые получали из фрагментов био псийного материала мышц. [4]. Клетки имели фенотип

С013УС044УС034УССЭ45УС031 УС0117“. Интересно, что мезангиобласты являются самообновляющейся популя цией, и вместе с тем коммитированы к развитию в миобласты (4]. Мезангиобласты демонстрируют неоспоримые преимуще ства перед другими взрослыми клетками, также способными дифференцироваться и мигрировать в скелетные мышцы. Их достаточно легко изолировать и поддерживать в культуре, при этом они не теряют способности развиваться в миобласты. При трансфузии мезангиобластов в крупные артерии они трансмигрируют через сосудистые стенки и приживляются в повреждённых мышцах, стимулируя быстрые процессы ре генерации [5].

Эксперимент проводили на тринадцати собаках, которые получали либо аллогенные несовместимые донорские мезан гиобласты от здоровых особей, либо - аутогенные, но с вве дением конструкции, несущей ген микродистрофина (укоро ченной формы дистрофина). Трансфекция проводилась для коррекции генетического повреждения, которое несли ауто генные клетки, а укороченная форма белка использовалась потому, что она способна выполнять все функции полнораз мерной молекулы, но при этом гораздо легче встраивается в вирусный вектор (6). При трансплантации как аутогенного, так и аллогенного материала проводилась сопутствующая имму носупрессия по различным схемам. Для увеличения эффек тивности терапии производились трансфузии клеток до пяти раз с интервалом в месяц. Наблюдения за собаками произ водились от пяти до тринадцати месяцев после завершения эксперимента (в зависимости от их выживаемости).

Трансфузия как аутогенных, так и аллогенных мезанги областов приводила к восстановлению экспрессии дистро фина во всех группах мышц экспериментальных животных. Белок обнаруживался не только в мышцах конечностей

Клеточная трансплантология и тканевая инженерия Том II, 1У< 1, 2007

И I II II

m

Новости клеточных технологий

(трансфузии проводились в бедренную артерию), но и в мес тах удалённых от области первичного введения клеток. Это свидетельствует о том, что мезангиобласты способны к зна чительной миграции. Более того, в регенерирующих мышцах обнаруживался не только сам дистрофии, но и р саркогликан, являющийся компонентом дистрофиновой системы. При вве дении мезангиобластов в грудную ветвь аорты было показано наиболее сильное распространение их по мышечной системе организма, а также наилучшая степень регенерации.

Результаты исследования оказались более чем обнадё живающими: животное, получившее аортальную трансфузию аллогенных клеток, практически полностью восстановило способность нормально двигаться, остальные же продемон стрировали улучшения в несколько меньшей степени. В це лом, те собаки, которые получили трансфузии именно алло генных, но не аутогенных трансфецированных вектором мезангиобластов, демонстрировали более быстрое и эффек тивное улучшение качества жизни. Некоторые их мышцы, судя по биопсиям, после лечения практически не отличались от здоровых, другие же, несмотря на неполное восстановле ние, всё же могли выполнять свои функции. При дополни тельном введении аллогенных мезангиобластов собакам, уже получавшим аутогенных клетки, также наблюдалось выздоровление. Таким образом, эти различия нельзя свя зывать со временем начала терапии.

Интересно, что более выраженный эффект был получен при введении именно аллогенных клеток. Можно предполо жить, что если метод будет перенесён в клинику для терапии МД, при Н1_А несовместимости донора и реципиента, паци ент после трансплантации должен подвергаться пожизненной иммуносупрессии. Это, в свою очередь, может приводить к тяжёлым побочным эффектам. Возможно, в будущем удас тся разработать более адекватный метод генетической кор рекции аутогенных клеток. Решением проблемы может стать введение в вектор полноценной копии гена дистрофина. Кроме того, авторами использовался ген человеческого микродистрофина, что могло повлиять на результаты экс перимента.

Несомненно, предложенный метод перспективен, требует дальнейшей разработки и, возможно, клинических испыта ний. Это связано, в частности, с тем, что мезангиобласты могут применяться не только в случаях миопатии Дюшенна, но и при других миодегенеративных заболеваниях. Так, этой же группой авторов было показано, что мезангиобласты могут восстанавливать функцию мышц при некоторых дру гих типах миодистрофий (7). На данный момент таких за болеваний насчитывается около двадцати. Возможно, именно это направление окажется одним из наиболее пер спективных для применения взрослых стволовых клеток в клинике.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Emery А.Е. The muscular dystrophies. Lancet 2002; 359: 687 95.

2. Dell'Agnola С., Wang Z., Storb R. et al. Hematopoietic stem cell transplantation does not restore dystrophin expression in Duchenne muscular dystrophy dogs. Blood 2004; 104(13): 4311 8.

3. Qu Petersen Z., Deasy B., Jankowski R. et al. Identification of a novel population of muscle stem cells in mice: potential for muscle regeneration. J. Cell Biol. 2002; 157:851 64.

4. Minasi M.G., Riminucci М., De Angelis L. et al. The meso angioblast: a

multipotent, self renewing cell that originates from the dorsal aorta and differentiates into most mesodermal tissues. Dev. 2002; 1 29: 2773 83.

5. Galvez B.G., Sampaolesi М., Brunelli S. et al. Complete repair of dystrophic skeletal muscle by mesoangioblasts with enhanced migration ability. J. Cell Biol. 2006; 174: 231 43.

6. Bachrach E, Li S., Perez AL. et al. Systemic delivery of human microdystrophin to regenerating mouse dystrophic muscle by muscle progenitor cells. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2004; 101:3581 6.

7. Cossu G, Sampaolesi M. New therapies for muscular dystrophy: cautious optimism. Trends Mol. Med. 2004; 10: 516 20.

Подготовила A.C. Григорян По материалам: Nature 2006:444, 574-9

Дендритные клетки, активированные антигенами злокачественных стволовых клеток - технология создания онковакцин нового поколения

В настоящее время проводятся клинические испытания ряда так называемых онковакцин для терапии различных видов солидных новообразований и лейкемии. Одна из ос новных применяемых технологий создания таких вакцин заключается в стимуляции цитотоксических лимфоцитов пациента против определённой опухоли. Этот подход реа лизуется через метод активации дендритных клеток (ДК) /п vitro опухолевыми антигенами. Активированные ДК, презен тирующие опухолевый антиген на своей поверхности, взаи модействуют с «наивными» Т лимфоцитами, определяя их дифференцировку в «профессиональные цитотоксические лимфоциты киллеры (ЦТЛ)», миграцию и лизис определён ной опухоли в организме. Более 10ОО онкологических паци ентов, вовлечённых в клинические испытания, получили вак цины на основе ДК. Однако, феномен «ускользания опухоли» от иммунного ответа, часто обусловливающий невысокую

эффективность ряда онковакцин при определённых видах опухолей человека, заставляет исследователей совершен ствовать методики и искать новые подходы к иммунотера пии злокачественных новообразований (1 2]. Создание и действие онковакцины на основе ДК представлено на ри сунке.

В последние годы развивается концепция «злокаче ственных стволовых клеток» (ЗСК) - которые, по видимому, образуются из мутировавших нормальных стволовых клеток взрослых и определяют образование и развитие опухоли (опу холь инициирующие клетки) (3). Именно существованием не большого пула ЗСК исследователи объясняют неэффектив ность современных химиопрепаратов и возникновение рецидивов после эрадикации опухоли. Таким образом, ЗСК являются новой мишенью для разработки современных ме тодов лечения опухолей.

Клеточная трансплантология и тканевая инженерия Том II, 1У< 1, 2007

А