Получены первые доказательства эффективности терапии стволовыми клетками на обезьянах

Ученые впервые продемонстрировали на обезьянах возможность получения новой костной ткани из аутологичных индуцированных стволовых клеток (ИПСК), полученных из клеток кожи животного. Результаты исследования также показали, что риск образования у животного опухолей из трансплантированных клеток невысок, а вероятность нежелательного исхода лечения значительно ниже, чем предполагалось ранее на основании результатов исследований на мышах с ослабленным иммунитетом. Полученные данные были опубликованы в журнале Cell Reports.

По словам Синтии Дунбар (Cynthia Dunbar) из Национального Института Сердца, Легких и Крови (National Heart, Lung, and Blood Institute, США), принимавшей участие в этом исследовании, обезьяна макак-резус хороша в качестве модельного организма для подобных исследований, поскольку строение ее организма напоминает строение организма человека. Из недифференцированных аутологичных ИПСК образуется особый вид опухолей – тератомы, однако ученые показали, что рост этих опухолей очень медленный, а для их образования требуется большое количество ИПСК, которые должны оказаться в определенных условиях.

Ученые также продемонстрировали, что новую костную ткань можно получить из аутологичных (собственных) ИПСК. Это означает, что использование этих клеток для восстановления тканей не потребует длительного применения лекарственных препаратов, подавляющих активность иммунной системы с целью предотвращения развития реакции «трансплантат против хозяина». Подобные лекарства могут оказать нежелательное токсическое действие на организм реципиента.

С помощью стандартного метода ученые репрограммировали клетки кожи, полученные от макак-резус, обратно в «стволовое» состояние до получения так называемых первых плюрипотентных стволовых клеток, для которых, однако, в большей степени свойственна способностью выполнять роль прогениторных клеток костной ткани. Полученные прогениторные клетки были посеяны на керамические подложки, которые уже используются специалистами в области реконструктивной хирургии, пытающимися заполнить костное пространство или реконструировать кость.

Результаты экспериментов показали, что в организме животных, которым были трансплантированы полученные клетки, не образовывалось тератом. Результаты других исследований показали, что недифференцированные ИПСК могут формировать тератомы в организме реципиентов, однако это напрямую зависит от количества трансплантированных клеток.

По словам ученых, методы лечения, основанные на подобном подходе, могут оказать положительное действие на состояние здоровья пациента как с небольшими повреждениями кости, так и с серьезными костными дефектами. Несмотря на тот факт, что замещение костной ткани не является «способом применения стволовых клеток у человека номер один», поскольку костные заболевания не угрожают жизни, результаты исследования на приматах являются важным этапом на пути трансляции регенеративных методик в клиническую практику.

По словам Дунбар, чтобы разработать регенеративную терапию с применением плюрипотентных столовых клеток или иных клеток, отличающуюся высокой эффективностью, необходимо провести исследования на доклинической модели на животных крупного размера, чтобы разрешить вопросы интеграции тканей и хоуминга клеток, риска образования опухолей и иммуногенности. По мнению ученого, тестирование клеток, полученных от человека, в условиях in vitro или на иммунодефицитных мышах не может ответить на важнейший вопрос о безопасности и эффективности лечения.

Исследовательская команда также работала над дифференцировкой ИПСК, полученных от макак резус, в клетки печени, сердца и белые клетки крови для возможных клинических испытаний для лечения гепатита С, сердечной недостаточности и хронической гранулематозной болезни.

Ученые разработали модель оценки эффективности и безопасности применения терапии плюрипотентными стволовыми клетками на макаках-резус, обезьянах небольшого размера, строение организма которых напоминает строение организма человека. (фото: © johnnychaos / Fotolia)

По материалам Cell Press

Оригинальная статья:
So Gun Hong, Thomas Winkler, Chuanfeng Wu, Vicky Guo, Stefania Pittaluga, Alina Nicolae, Robert E. Donahue, Mark E. Metzger, Sandra D. Price, Naoya Uchida, Sergei A. Kuznetsov, Tina Kilts, Li Li, Pamela G. Robey, Cynthia E. Dunbar. Path to the Clinic: Assessment of iPSC-Based Cell Therapies In Vivo in a Nonhuman Primate Model. Cell Reports, 2014; DOI: 10.1016/j.celrep.2014.04.019