Получение лимфоцитов из эмбриональных стволовых клеток

Работа исследователей из Университета Айовы (США) и их коллег из Тайваня и Германии, результаты которой опубликованы в журнале Blood, показала, что эмбриональные стволовые клетки (ЭСК) могут использоваться в качестве источника клеток иммунной системы. Таким образом, трансплантации ЭСК можно рассматривать как альтернативу трансплантациям костного мозга. Это весьма обнадеживающий факт для пациентов, страдающих от различных тяжелых гематологических заболеваний.

Эмбриональные стволовые клетки в настоящее время являются объектом пристального внимания исследователей как возобновляемый источник недифференцированных клеток, которые теоретически могут участвовать в регенерации всех тканей организма. Использование ЭСК для восстановления пула иммунокомпетентных клеток предпочтительнее трансплантаций костного мозга, стволовых клеток пуповинной крови и донорских клеток периферической крови. В случае применения донорского материала донор и реципиент должны быть совместимы по поверхностным лейкоцитарным антигенам (HLA-совместимы) во избежание отторжения чужеродных клеток. Использование ЭСК, имеющих низкий уровень молекул гистосовместимости на мембране, с меньшей вероятностью провоцирует иммунную реакцию, что позволяет подбирать доноров по менее жестким критериям.

Более ранние исследования показали, что генетическая модификация ЭСК, а именно внесение в них гена HOXB4, усиливает их пролиферацию и приводит к дифференцировке в гемопоэтические клетки-предшественницы (ГСК). Эти полученные in vitro клетки могут быть далее трансплантированы мышам, чей собственный костный мозг был уничтожен радиационным облучением. После трансплантации у таких животных полностью восстанавливается система кроветворения.

Однако ранние исследования не были направлены на определение функциональности вновь сформированной иммунной системы, то есть адекватности ее реакций на патогены и вакцины. Поскольку эмбрион не нуждается в собственной иммунной системе, до настоящего момента оставалось неясно, до какой степени ЭСК могут восстанавливать функциональные иммунные клетки.

В данном исследовании также использовались HOXB4-экспрессирующие ЭСК. Они успешно приживались в костном мозге подвергшихся облучению животных и дифференцировались в клетки гемопоэтического ряда.

После восстановления кроветворной системы мыши были инфицированы вирусом LCMV, а затем была определена активность их Т-клеток. Несмотря на то, что число Т-лимфоцитов было невелико, они адекватно реагировали на вирусную инфекцию. Кроме того, трансплантированные ЭСК были также способны давать начало В-лимфоцитам и антиген-презентирующим клеткам, без которых Т-лимфоциты не могут активироваться. В работе было показано, что в ответ на вакцинацию в организме животного также появляются антиген-специфичные иммунокомпетентные клетки. Несмотря на то, что иммунный ответ, наблюдавшийся у животных из экспериментальной группы, был существенно слабее выражен, чем у животных из контрольной группы, он был вполне эффективен. Кроме того, ни у одного из 70 животных, участвовавших в эксперименте, не было отмечено развития опухолей в течение 200 дней.

«Наши результаты показывают, что функциональные лимфоциты, главные иммунокомпетентные клетки организма, могут быть получены из ЭСК, экспрессирующих HOXB4», говорит руководитель исследования Николас Завазава (Nicholas Zavazava), «и мы надеемся, что это вскоре войдет в клиническую практику».

По материалам:
American Society of Hematology