Израиль. Команда исследователей совершила прорыв, активировав спящие клетки костного мозга для трансплантации

Международная исследовательская группа под руководством израильского учёного утверждает, что она первой в мире нашла инновационный метод активации взрослых стволовых клеток в лабораторных условиях для использования в регенерации костного мозга у реципиентов трансплантатов.

Результаты исследования, опубликованные в рецензируемом журнале Nature Immunology , представляют собой прорыв, который может значительно повысить показатели успешности трансплантации костного мозга у пациентов.

Инновация может помочь людям, прошедшим интенсивную химиотерапию или лучевую терапию и потерявшим большую часть своих стволовых клеток, а также людям с генетическими заболеваниями крови, такими как талассемия (дефицит гемоглобина) и наследственная анемия.

«Иногда, даже если донор подходит человеку, нуждающемуся в лечении, у донора не хватает стволовых клеток для трансплантации», — сказал доктор Томер Иткин с факультета медицинских наук и здравоохранения Тель-Авивского университета и медицинского центра «Шиба», который руководил исследованием. «Этот новый метод значительно расширяет доступный пул стволовых клеток для трансплантации».

В исследовании, одним из руководителей которого был Шон Хоутон из Медицинского колледжа и больницы Вейлла Корнелла в Нью-Йорке, также участвовала группа из более чем двух десятков исследователей из Мемориального онкологического центра имени Слоуна-Кеттеринга, Медицинского центра Университета Торонто и других больниц.

«Мы первые в мире, кто показал, что у нас есть способ программировать активацию взрослых стволовых клеток», — сказал Иткин в телефонном интервью The Times of Israel.

«Вам нужны огромные цифры»

доноры — мягкая ткань внутри костей — содержит взрослые стволовые клетки, которые постоянно вырабатывают новые клетки крови, поддерживая здоровье крови и иммунной системы.

Но люди с такими заболеваниями, как лейкемия, апластическая анемия и лимфома, не способны регенерировать собственную кровь. Им нужна пересадка костного мозга от донора с похожими белками крови.

Однако даже при подходящем совпадении трансплантация не всегда успешна, поскольку новые стволовые клетки не растут. Например, после химиотерапии пациенты не могут возобновить производство собственных кровяных клеток из-за истощения пула стволовых клеток.

Иткин объяснил, что проблема регенерации костного мозга заключается в том, что стволовые клетки, которые очень активны в пуповинной крови и способны к саморегенерации, становятся «спящими» или неактивными в костном мозге взрослого человека.

По его словам, некоторые доноры костного мозга способны обеспечить лишь «очень низкий выход стволовых клеток, которого недостаточно для трансплантации».

На каждый килограмм веса пациента для трансплантации требуется три миллиона стволовых клеток (или 1,36 миллиона клеток на фунт).

«Нужны огромные числа», — сказал Иткин. Вот тут-то и пригодятся его исследования.

Вдохновлено Covid-19

Иткин и другие исследователи идентифицировали ключевой белок — фактор транскрипции Fli-1, — который активирует эти покоящиеся стволовые клетки в иммунной и кровеносной системах.

Fli-1 «на самом деле является геном, который участвует в лейкемии», — сказал Иткин. «Это означает «Друг лейкемии, инициирующий фактор один»».

Ген был первоначально обнаружен как ген, способствующий развитию опухолей, «поэтому мы не можем просто чрезмерно экспрессировать его без контроля», — пояснил он. «А затем пришло понимание из-за COVID».

Большинство вакцин от Covid-19 производятся на основе модифицированной молекулы мРНК, которая временно увеличивает выработку белка для борьбы с вирусом, прежде чем он быстро исчезнет.

Используя тот же подход, учёные ввели мышам модифицированную РНК Fli-1, что успешно пробудило ранее покоящиеся взрослые стволовые клетки.

По его словам, этого было достаточно, чтобы «перевести клетки в состояние активации, вывести их из состояния покоя и начать активироваться».

Учёные провели тесты безопасности, чтобы проверить мутации, которые могут привести к лейкемии. Они ничего не обнаружили в течение полугода после трансплантации мышам.

«Модифицированная РНК очень быстро исчезла из системы, а уровень белка вернулся к норме через несколько дней», — сказал Иткин.

Группа учёных также трансплантировала модифицированные человеческие клетки Fli-1 мышам с иммунодефицитом и обнаружила, что трансплантированные стволовые клетки продемонстрировали повышенную способность к интеграции и восстановлению кроветворения.

«Этот новый метод значительно расширяет доступный пул стволовых клеток для трансплантации», — сказал исследователь. «Кроме того, метод может быть использован для лечения пациентов, которые прошли несколько курсов химиотерапии или генной терапии и имеют недостаточное количество собственных здоровых стволовых клеток».

Иткин заявил, что, по его мнению, такого рода исследования не должны занимать более пяти лет, прежде чем они будут доведены до стадии клинических испытаний и затем получат одобрение FDA.

«Это также открывает массу возможностей в других областях», — сказал он, включая использование инновационного метода на тканях без стволовых клеток.

«Мы показали это в костном мозге», — сказал Иткин. «Теперь мы думаем, хорошо, может быть, мы также сможем сделать это в лёгких, в сердце, в мозге и многих других тканях».