Биореакторы могут решить проблему трансплантации тромбоцитов

В будущем, по-видимому, станет возможно выращивать человеческие тромбоциты в лабораториях in vitro, если подтвердятся результаты, полученные исследователями из Медицинского Центра при Государственном Университете штата Огайо (The Ohio State University Medical Center) в США.

Исследование, которое будет опубликовано 1 января 2009 года в журнале Experimental Hematology, может в один прекрасный день дать возможность банкам крови выращивать в лабораториях необходимое количество тромбоцитов, чтобы обеспечить ими пациентов, нуждающихся в подобного рода трансплантациях.

В клиниках и банках крови США ежегодно заготавливают по 13 миллионов тромбоцитарных концентратов, которые необходимы людям, у которых в крови недостаточно тромбоцитов, либо их собственные тромбоциты плохо функционируют. Это происходит, например, после перенесенной химиотерапии, после трансплантации костного мозга, после переливания большого объема донорской крови, а также при апластической анемии.

Заготовка концентратов тромбоцитов от добровольных доноров весьма дорогостояща, и требует более десяти предварительных тестов на инфекции. К тому же срок хранения таких концентратов не превышает пяти суток. Из-за этого около 20-40% всех заготовленных концентратов в итоге не используется. Эритроциты, для сравнения, хранятся в банках крови до 56 суток.

Короткий срок хранения означает, что тромбоциты очень сложно транспортировать на большие расстояния, и госпитали часто страдают от дефицита материала, а операции приходится откладывать.

Лари Ц. Ласки (Larry C. Lasky), ведущий автор проекта и специалист по трансфузиологии, пояснил, что раньше также предпринимались попытки культивирования и выращивания тромбоцитов в лаборатории, однако результаты были более чем скромные.

«Мы были приятно удивлены, получив стабильную продукцию тромбоцитов в биореакторе в течение целого месяца», говорит Ласки, «и сразу представили множество таких биоректоров, в которых можно культивировать тромбоциты в любых необходимых количествах. Это было бы идеально для клинического использования и смогло бы исключить проблему хранения и транспортировки тромбоцитарной массы. Применение подобного метода также исключит проблему контаминации образцов вирусами и бактериями».

В настоящее время тромбоциты получают либо из донорской крови, либо из аферезного продукта. Аферез – сложная, длительная и дорогостоящая процедура, при которой кровь, забранную из организма человека, пропускают через устройство, изолирующее из нее тромбоциты, а затем инъецируют обратно в организм человека.

В своей работе Ласки и его коллеги использовали гемопоэтические стволовые клетки (ГСК), способные давать начало всем форменным элементам крови. ГСК получали из пуповинной крови, собранной во время нормальных родов. Сначала наращивали некоторое количество ГСК, затем их помещали в биореакторы – камеры с несколькими уровнями контроля состава питательной среды и газового состава атмосферы, где клетки оказывались в трехмерном пространстве. Контрольные клетки выращивали в обычной пластиковой культуральной посуде, то есть в двухмерной системе, которую использовали другие исследователи в более ранних работах.

После нескольких дней культивирования к клеткам из обеих групп добавили смесь ростовых факторов, чтобы стимулировать образование крупных клеток костномозгового происхождения, называемых мегакариоцитами, которые дают начало тромбоцитам.

Один трехмерный биореактор мог производить до 1,2 млн тромбоцитов в сутки, сохраняя эту способность в течение более чем 32 суток. В настоящее время научная группа работает над модификацией разработанного процесса, чтобы максимально увеличить выход тромбоцитов.

По материалам:
Ohio State University Medical Center