Гемопоэтические стволовые клетки применяются в лечении многих заболеваний. Ранее считалось, что их источником может быть только костный мозг. В конце 1980-х годов было обнаружено удивительное свойство пуповинной крови: она содержит стволовые клетки с очень высоким потенциалом к активному размножению и дифференцировке в клетки различных тканей организма. С тех пор в мире стали создаваться так называемые банки стволовых клеток пуповинной крови, где ценные клетки после специальной обработки могут храниться в замороженном виде годами и десятилетиями. Есть такая возможность и в Беларуси. Банк персонифицированного хранения стволовых клеток пуповинной крови действует в РНПЦ детской онкологии, гематологии и иммунологии.
Анжелика Солнцева, директор РНПЦ ДОГИ, доктор мед. наук, профессор:
Шанс получить запас стволовых клеток пуповинной крови дается лишь один раз — при рождении. И это действительно можно назвать биологическим страхованием жизни, инвестицией в будущее. Ведь никто заранее не знает, какие наследственные или приобретенные заболевания могут проявиться у человека или его родственников.
Клеточные технологии непрерывно развиваются, и если раньше стволовые клетки применялись в основном в онкогематологии при лейкозах, апластической и других видах анемий, тромбоцитопении, опухолях костного мозга, то сегодня список заболеваний превысил 100 наименований. В частности, это целый спектр наследственных нарушений иммунной системы, нейродегенеративных заболеваний, наследственных нарушений обмена веществ.
В этом списке такие серьезные диагнозы, как ретинобластома, мукополисахаридоз, наследственный остеопороз, при которых трансплантация ГСК входит в протоколы лечения. В рамках клинических испытаний (как одобренный FDA метод лечения) стволовые клетки пуповинной крови применяются при ДЦП, аутизме, гидроцефалии, сахарном диабете 1-го и 2-го типа, и наш центр также этим занимается. Несомненно, в будущем спектр применения будет только расширяться.
Жидкое золото в медицине
После первой успешной трансплантации стволовых клеток пуповинной крови вместо костного мозга в 1988 году ученые стали называть пуповинную кровь жидким золотом в медицине. В США, Европе, Японии всех рожениц обязательно информируют об уникальном шансе заготовить пуповинную кровь ребенка. В мире есть два вида криобанков для хранения — публичные и коммерческие.
Первые основаны на безвозмездном донорстве, финансируются государством или на пожертвования. Семья дает согласие на взятие после родов пуповинной крови, ничего не платит за хранение, но при этом не имеет абсолютно никаких прав на свои стволовые клетки. Они могут использоваться при лечении любого человека, которому генетически подойдут.
Янина Исайкина, заведующая лабораторией клеточных биотехнологий и цитотерапии РНПЦ ДОГИ, кандидат биол. наук
В работе коммерческого банка лежит принцип персонификации. Семья заключает договор на обработку пуповинной крови и хранение стволовых клеток на платной основе, является их владельцем на протяжении всего периода и в любой момент может воспользоваться возможностями современных клеточных технологий. Именно по такому принципу работает Банк персонифицированного хранения стволовых клеток пуповинной крови на базе нашего центра.
Официально он был создан в 2010 году, но данным направлением мы стали заниматься гораздо раньше, как только в мире появились технологии применения стволовых клеток пуповинной крови в лечении онкогематологической патологии. Самые первые образцы у нас хранятся с 2003 года.
В то время родители некоторых детей со злокачественными заболеваниями крови планировали рождение второго ребенка в надежде, что стволовые клетки его костного мозга помогут спасти первого. Шансы на это всегда минимальные, потому что требуется относительно много времени, пока второй ребенок родится и подрастет до того момента, когда сможет стать донором костного мозга. Причем не факт, что он будет совместим с реципиентом.
Янина Исайкина:
Таким семьям мы рекомендовали заготовить пуповинную кровь при рождении второго ребенка. Даже если удается пациента вывести в стойкую фазу ремиссии, нет 100 % гарантии от рецидива, когда стволовые клетки могут пригодиться. И в нашей практике есть два таких клинических случая с успешным результатом. Восьмилетней девочке с апластической анемией выполнили трансплантацию стволовых клеток пуповинной крови ее брата. Сейчас ей уже 22 года.
Второго пациента, 10-летнего мальчика с острым лейкозом, также спасла пуповинная кровь его родного брата, было достигнуто полное выздоровление.
Разумеется, таких результатов могло быть гораздо больше, если бы изначально хранилась пуповинная кровь пациентов и не пришлось ждать рождения брата или сестры в надежде на спасение. Поэтому семьям с отягощенным онкологическим, гематологическим анамнезом, наличием аутоиммунных заболеваний, иммунодефицитов однозначно рекомендуется при планировании детей рассмотреть вопрос о заготовке и хранении пуповинной крови каждого ребенка, в том числе первого. Это международная практика.
В принципе я бы посоветовала сделать это каждой семье, ведь никто не может заранее знать, с какими заболеваниями столкнется в течение жизни.
Уникальность клеток из пуповины
Получение стволовых клеток из костного мозга требует болезненной инвазивной хирургической процедуры. Но самое печальное, что только у 30 % пациентов, которым нужна трансплантация стволовых клеток, есть полностью совместимый родственный донор костного мозга.
Эти факты делают пуповинную кровь все более востребованной. Ведь своевременно заготовленные и сохраненные стволовые клетки пуповинной крови доступны в любой момент и могут быть применены по мере необходимости. Кроме того, они имеют целый ряд других неоспоримых преимуществ перед полученными из костного мозга. Янина Исайкина перечислила основные из них.
Сохраненные стволовые клетки из пуповины:
- более толерантны к несоответствиям тканей. Так, достаточна совместимость по HLA 5 из 6 или даже 4 из 6, тогда как для костного мозга требуется полная совместимость 10 из 10;
- даже при частичной совместимости намного реже вызывают реакцию «трансплантат против хозяина»;
- значительно уменьшают риск передачи вирусных инфекций при трансплантации;
- так как клетки пуповинной крови «более молодые» по сравнению с клетками костного мозга, они обладают гораздо более сильной возможностью размножаться и дифференцироваться в нужные организму клетки после введения.
Успеть за 30 секунд… и за 24 часа
После родов и перерезания пуповины, соединявшей новорожденного с плацентой матери, в сосудах пуповины остается до 180 мл крови.
Инесса Доронина, заведующая отделением трансфузиологии и экстракорпоральных методов лечения, координатор работы Банка стволовых клеток пуповинной крови:
Забор пуповинной крови необходимо провести в течение первых 30 секунд после наложения зажима, перерезания пуповины и отделения ребенка, пока плацента остается в полости матки, в том числе при родах путем кесарева сечения. Кровь забирается путем пункции пуповинной вены.
Наиболее предпочтителен закрытый способ при помощи эксфузии крови непосредственно в контейнер, что исключает контакт крови с внешней средой. Процесс происходит без физического контакта с ребенком и матерью, не представляет для них никакого риска. Объем взятой крови должен составлять не менее 40 мл.
Когда все только начиналось, сотрудники РНПЦ ДОГИ сами выезжали на заборы пуповинной крови. В настоящее время этому процессу обучен персонал родильных домов и учреждений здравоохранения, где принимаются роды. Процедура выполняется врачами-акушерами-гинекологами или акушерками.
Инесса Доронина:
Транспортировка образца пуповинной крови осуществляется в контейнере при комнатной температуре (18–24 °С), исключая воздействие прямого солнечного света. В течение 24 часов контейнер должен быть доставлен в наш центр.
Минус 196 по Цельсию. Обработка и хранение
После приема образца пуповинной крови и оформления всей необходимой документации в первую очередь проводится тестирование на вирусную и бактериальную контаминацию (ВИЧ, гепатиты, сифилис и пр.), а также подсчитывается количество гемопоэтических стволовых клеток. Кстати, на все эти анализы нужно всего лишь 0,5 мл крови. При отсутствии стерильности образец выбраковывается и подлежит утилизации в установленном порядке.
Если объем крови небольшой и стволовых клеток в ней мало, сотрудники лаборатории всегда связываются с родителями и сообщают эту информацию. Предоставляют им право самим принять решение, стоит ли хранить их образец. Большинство настаивают на хранении, логично рассуждая, что наука не стоит на месте, развиваются технологии, совершаются открытия.
Янина Исайкина:
Некоторые родители говорят: даже если всего несколько стволовых клеток, все равно пусть хранятся. И я согласна с таким мнением. Действительно, сейчас уже появляются технологии, которые позволяют увеличить количество стволовых клеток in vitro, то есть размножить их лабораторно.
Американские ученые активно работают в этом направлении. Так, например, они установили, что снижение активности гена YTHDF2 повышает интенсивность размножения стволовых клеток пуповинной крови in vitro в 10 раз и, что важно, не меняет их дифференцировку во все ростки кроветворения.
После того как образец пуповинной крови протестирован и решение о его хранении принято, начинается следующий этап: обработка и подготовка к замораживанию.
Янина Исайкина:
Цель предварительной обработки — минимизировать объем, это достигается за счет редукции плазмы и эритроцитов. Раньше все делалось только вручную, что сопряжено с некоторым риском контаминации при переносе образца из центрифуги в ламинарный шкаф и выполнении ряда манипуляций. Сейчас у нас имеется специальное оборудование — программируемый клеточный сепаратор для быстрого и полного разделения клеток в закрытой стерильной системе.
Образец пуповинной крови помещается в аппарат, через определенное время на выходе получаем 25 мл взвеси стволовых клеток или точнее — клеточный концентрат, обогащенный стволовыми клетками, в специальном стерильном пакете, в котором в дальнейшем они и будут храниться до востребования.
Для защиты клеток от разрушения супернизкой температурой к ним добавляется криопротектор.
Янина Исайкина:
Замораживание проводим с применением программируемого замораживателя по специально разработанной программе, которая позволяет снижать температуру очень медленно, примерно на 1 градус в минуту. При достижении минус 90 °С образец с клетками переносим в ячейку криохранилища. Хранение происходит в жидком азоте при температуре минус 196 °С. По такому же принципу замораживаются и хранятся образцы ГСК костного мозга. Такая методика позволяет максимально сохранить клетки. Практика показывает, что в случае востребованности образца и его разморозки 98–99 % клеток остаются живыми и могут применяться для трансплантации.
Криохранилища РНПЦ ДОГИ оборудованы по самому последнему слову техники, с применением многоступенчатой системы защиты от непредвиденных ситуаций отключения электричества. Каждая единица холодильного оборудования соединена с резервуаром, наполненным жидким азотом, объемом 250 литров. В свою очередь эти резервуары соединены с огромным танкером с запасом жидкого азота в объеме 1,5 тонны. При повышении температуры в криохранилище автоматически открывается клапан на подачу жидкого азота. Кроме того, технические работники круглосуточно следят за процессом.
Как воспользоваться шансом
В настоящее время в Банке персонифицированного хранения стволовых клеток пуповинной крови РНПЦ ДОГИ находится на хранении более 1 660 образцов. Ежегодно в среднем 150–180 семей решают воспользоваться шансом и сохранить стволовые клетки пуповинной крови своего новорожденного ребенка. Каков алгоритм действий в таких случаях?
Инесса Доронина:
Первое, что нужно сделать, это позвонить нам. Мы ответим на все вопросы и пригласим на оформление договора, как правило, после 36-й недели беременности. Подписывается информированное согласие на забор пуповинной крови, заполняются регистрационные формы матери и отца, также берем ксерокопии обменной карты и паспортов. Заключается договор и производится оплата (к слову, она в 5–6 раз меньше, чем, например, в Европе), выдаем набор для сбора крови, инструкцию для персонала роддома, памятку для семьи. В день родов кто-то из родственников привозит нам пакет с собранной пуповинной кровью.
Отведенное время для доставки (24 часа) и условия, которые несложно соблюсти (обеспечение температуры 18–24 °С), позволяют сделать это семьям из любого населенного пункта.
Инесса Доронина:
Семьи из регионов, райцентров гораздо более дисциплинированные, все детально уточняют, оформляют, ответственно относятся к транспортировке. Среди минчан бывают такие, кто привозит в самые последние часы из отведенных 24. Или в день родов спохватываются и прибегают заключать договор со словами «помогите, жена уже рожает». Буквально недавно было два таких случая. Но все получилось.
После помещения концентрата стволовых клеток в криохранилище семья получает сертификат индивидуального хранения, где указываются идентификационный номер, объем полученного концентрата стволовых клеток, дата закладки в криохранилище и номер ячейки, количество ядросодержащих клеток, относительное содержание CD34+ клеток, группа крови и резус-фактор.
Хранение возможно в течение неограниченного срока до востребования. Стволовые клетки пуповинной крови ребенка подойдут ему самому на 100 %, его родным братьям и сестрам с вероятностью 70 %, а в ряде случаев его родителям, бабушкам и дедушкам или другому человеку, нуждающемуся в трансплантации.
Фото Татьяны Столяровой, «МВ».