Посібник з трансплантації стовбурових клітин

Трансплантація стовбурових клітин та клітинна терапія (галузь регенеративної медицини) швидко розвивають високоефективні методи лікування широкого спектру гематологічних, імунологічних, метаболічних та злоякісних станів. Для багатьох інших смертельних станів трансплантація кровотворення є потенційним засобом лікування. Трансплантація гемопоетичних стовбурових клітин є найкращим чином розробленою формою клітинної терапії та є наріжним каменем у лікуванні великих гематологічних злоякісних пухлин.

Цей посібник призначений як медичний довідковий документ, що містить всю корисну та необхідну інформацію щодо трансплантації стовбурових клітин.

Зміст:

Швидкий розвиток досліджень стовбурових клітин був прискорений, особливо з відкриттям процедури культивування стовбурових клітин із людських ембріонів наприкінці 1998 р. Отримання стовбурових клітин із ембріонів піднімає багато етичних, моральних та правових питань. Незважаючи на те, що залишається питання, чи можна ембріональні стовбурові клітини використовувати в терапевтичних цілях, дорослі стовбурові клітини вже довели свою ефективність, виявлені в 1963 р. Канадськими дослідниками Джеймсом Тіллом, Ернестом МакКаллоком та Лу Сіміновичем у дослідженнях. на морських свинках.

Починаючи з цього експерименту, визначення стовбурових клітин, що діяло до сьогодні, було конкретизовано: стовбурові клітини представляють як якість необмеженого самообновлення, так і якість диференціації в різних типах тканин і клітин. В останні роки стовбурові клітини також виявляли в тканинах - мозку та печінці. Кровотворні стовбурові клітини знаходяться переважно в кістковому мозку. Все своє життя вони забезпечують постійне оновлення крові. Кровотворні стовбурові клітини також займаються забезпеченням недоторканості імунної системи, оскільки вони також призводять до лейкоцитів, які відповідають за антисептику (боротьбу з мікробами). Дорослі стовбурові клітини також мають здатність мігрувати туди, де вони потрібні - явище, яке називається "самонаведення". Тільки трансплантація гемопоетичних стовбурових клітин дозволила радикально боротися з певними формами лейкемії, завдяки чому незліченна кількість пацієнтів завдячує цій трансплантації своїм життям. У 2005 році 3600 пацієнтів отримали користь від аутологічної трансплантації гемопоетичних стовбурових клітин, з яких приблизно 90% пацієнтів з лейкемією, лімфомою та множинною мієломою.

Після радикальної обробки пухлинних клітин обробкою у високих дозах спостерігається абсолютна нестача гематоцитів (аплазія), яка після трансплантації кісткового мозку триває приблизно. 3-4 тижні і може бути пов’язано з ускладненнями, що загрожують життю. З середини 1980-х років було встановлено, що стовбурові клітини можна отримувати не тільки з кісткового мозку, але і з циркулюючої крові або навіть пуповинної крові. Кровотворні стовбурові клітини в циркулюючій крові характеризуються набагато швидшим відновленням системи кровотворення, ніж ті, що знаходяться в кістковому мозку. Загрожує життю "фаза аплазії" може бути значно зменшена за 8-14 днів, а частота ускладнень трансплантації може бути значно зменшена. Ось чому сьогодні замість кісткового мозку переносяться гемопоетичні стовбурові клітини, отримані з периферичної крові.

Кістковий мозок містить безліч гемопоетичних стовбурових клітин на різних стадіях розвитку. Було показано, що вони ростуть не тільки як гематоцити, але і як клітини інших типів тканин: остеоцити та хондроцити, клітковини, фіброзні, міоцити, клітини печінки та нервові клітини. Дорослі стовбурові клітини можуть «вивчити» абсолютно нові способи диференціації та є багатосторонніми за своїм потенціалом розвитку.

З часу ідентифікації гемопоетичних стовбурових клітин у 1963 р. Трансплантація гемопоетичних стовбурових клітин перетворилася з експериментального та небезпечного методу на стабільну та безпечну стратегію лікування. Цього прогресу можна було досягти лише тим фактом, що в спільній боротьбі з раком багато пацієнтів погодились брати участь у дослідженнях з трансплантації, незважаючи на безліч побічних ефектів, що загрожують життю.

1. Що таке стовбурові клітини?

Стовбурові клітини можуть ділитися необмежено довго і тим самим продукувати нові стовбурові клітини. З іншого боку, стовбурові клітини можуть спеціалізуватися на одній із понад 200 різних типів клітин людського тіла і можуть призвести, наприклад, до м’язових клітин, клітин шкіри або нервових клітин. Їх функція не встановлена заздалегідь, оскільки вони піддаються впливу власних речовин, що передають організм, факторів росту та навколишнього середовища.

2. Різні типи стовбурових клітин

Стовбурові клітини можна розділити за 2 критеріями: їх походження - дорослі (із зрілого організму) або ембріональні (із ембріонів) та їх потенціал для розвитку чи формування (наприклад, кровотворення).

2.1. Ембріональні стовбурові клітини

З заплідненої яйцеклітини через безліч поділів та диференціацій виходить людський організм. Перші клітини в цьому процесі мають дуже високий потенціал для формування. До 8-клітинної стадії клітини заплідненої яйцеклітини дуже потужні - з них може виникнути цілісний організм.

Під час інших відділів спеціалізація клітин підвищується, а якість їх подальшого розвитку знижується. Ці клітини називаються плюрипотентними. Вони вже не можуть привести до незалежного організму, але все одно можуть ділитися на невизначений час і спеціалізуватися приблизно на 200 типах клітин.

2.2 Дорослі стовбурові клітини

У зрілому людському організмі приблизно в 20 тканинах є стовбурові клітини (специфічні для органів). З одного боку, їх можна оновити, а з іншого - вони замінюють дефектні або короткочасні клітини. Вони належать до кровотворних стовбурових клітин кісткового мозку. Вони частково плюрипотентні, що означає, що вони можуть спричинити різні типи гематоцитів або є уніпотентними. У цьому випадку з них може розвинутися лише певний тип гематоцитів.

2.3. Стовбурові клітини пуповинної крові

Плацента і пуповинна кров містять як гемопоетичні стовбурові клітини, так і інші стовбурові клітини. Ці клітини також належать до групи дорослих, але не дозрілих стовбурових клітин, маючи ту перевагу, що вони все ще можуть рости.

3. Кровотворення

3.1. Що таке кров?

Кров складається з плазми та нерухомих компонентів: тромбоцитів, еритроцитів та лейкоцитів. Вони виконують безліч важливих функцій. Еритроцити відповідають за надходження кисню до тканин, лейкоцити - для захисту від інфекцій, а тромбоцити - за згортання крові. Тривалість життя гематоцитів досить коротка, коливається від декількох годин, як у випадку нейтрофільних гранулоцитів - підкласу лейкоцитів - і до приблизно 120 днів еритроцитів. Таким чином, необхідно, щоб нові гематоцити безперервно утворювались у кістковому мозку, близько мільярдів, щоб підтримувати функції, згадані вище.

3.2. Як хіміотерапія впливає на кровотворення?

Клітини раку неконтрольовано діляться, що призводить до росту пухлини, надаючи симптоми, що загрожують життю. Препарати, що застосовуються в хіміотерапії, можуть пошкодити ракові клітини та запобігти росту нових ракових клітин. Вони діють особливо на ті клітини, які перебувають у процесі ділення і зупиняють частковий поділ, що також дало їм назву цитостатиків. Вони діють не тільки на ракові клітини, але й на здорові клітини, що діляться - наприклад, клітини кореня волосся, клітини слизової оболонки травної системи та клітини кровотворення в кістковому мозку. Хіміотерапія також включає типові побічні ефекти, такі як: випадання волосся, запалення слизової оболонки рота та зниження рівня гематоцитів.

4. Загальні відомості про трансплантацію стовбурових клітин

4.1. Що означає "трансплантація стовбурових клітин"?

Поняття "трансплантація стовбурових клітин" означає передачу стовбурових клітин від донора (шляхом переливання) реципієнту. Переливання проводиться після хіміотерапії в поєднанні з променевою терапією і спрямоване на відновлення та заміну кровотворення. Як вже було описано в розділі 3.2, хіміотерапія у високих дозах впливає на кістковий мозок, який утворює гематоцити. Коли рівень гематоцитів різко падає, імунний захист послаблюється, у пацієнтів з важкою анемією та тромбоцитопенією збільшується ризик кровотеч.

4.2. Чиї стовбурові клітини передаються у разі алогенної та аутологічної трансплантації стовбурових клітин?

Якщо пацієнт отримує стовбурові клітини від пов'язаної особи чи ні, тоді передача називається алогенною, тобто вона "різного походження". Для успішного досягнення, як у випадку трансплантації органів, важливо, щоб відповідні характеристики тканин донора та реципієнта відповідали. У разі недостатньої сумісності імунні клітини донора вважають тканини реципієнта чужими і йдуть проти них. Досягається захисна реакція, яка може призвести до пошкодження шкіри, слизових оболонок та внутрішніх органів.

Ступінь сумісності між братами та сестрами становить 25%. Якщо в сім’ї пацієнта немає сумісних донорів, шукають не пов’язаного донора. Ймовірність того, що дві людини, які не мають кровних зв’язків, обраних навмання, будуть сумісними, надзвичайно низька. Навіть із багатьма сумісними функціями ймовірність становить 1: 20000. У разі низьких характеристик ймовірність сумісності становить 1: кілька мільйонів. Ймовірність того, що не вдасться знайти сумісного неспорідненого донора, становить близько 60% через три місяці та близько 80% через 12 місяців.

Якщо реципієнт/реципієнт отримує власні стовбурові клітини, то трансплантація називається аутологічною. У цьому випадку мова не йде про несумісність. Клітини слід збирати перед хіміотерапією у великих дозах.

5. Хіміотерапія з подальшою аутологічною трансплантацією стовбурових клітин

5.1. Що означає хіміотерапія у високих дозах?

Висока доза хіміотерапії з подальшою аутологічною трансплантацією стовбурових клітин - це складна процедура, яка може зайняти тижні чи місяці. Поняття "хіміотерапія високих доз" відноситься до дози цитостатиків, яка становить дозу, щонайменше в 3-10 разів перевищує звичайну дозу. Терапія заснована на спостереженні, що цитостатики діють ефективніше, чим вище застосовувана доза. Метою лікування у високих дозах є повне знищення ракових клітин. Цього неможливо досягти за допомогою регулярної хіміотерапії. Це також збільшує ризик побічних ефектів. Оскільки цитостатики негативно впливають на клітини кровотворної системи в кістковому мозку, запобігаючи поділу клітин, терапія високими дозами може мати небезпечні для життя наслідки, включаючи аутологічну трансплантацію стовбурових клітин.

Високодозова хіміотерапія з подальшою аутологічною трансплантацією стовбурових клітин застосовується до деяких злоякісних лімфом (агресивна ходжкінська та неходжкінська лімфома), множинної мієломи та іноді гострого мієлоїдного лейкозу.

5.2. Як проводити аутологічну трансплантацію стовбурових клітин

5.2.1. Отримання стовбурових клітин

Існує два джерела отримання стовбурових клітин: кістковий мозок та периферична кров. Збір стовбурових клітин кісткового мозку сьогодні вже не застосовується - це лише офіційно згадується: пацієнту забирають близько 1 літра крові кісткового мозку з кісток тазу. Оскільки операція болюча, її проводять під наркозом. Щоб уникнути крововтрати, пацієнт отримує еритроцити назад після відділення стовбурових клітин шляхом переливання.

Сьогодні, у разі аутологічної трансплантації стовбурових клітин, стовбурові клітини отримують із периферичного кровотоку. Там вони існують у дуже невеликій кількості. Перед тим, як отримати стовбурові клітини, пацієнт проходить звичайну хіміотерапію. Це призводить до того, що на етапі відновлення, після закінчення лікування, в крові з’являється кілька стовбурових клітин. Вводячи фактор росту G-CSF, стовбурові клітини стимулюються до міграції в периферичний кровотік. Для «збору» стовбурових клітин проводиться так званий лейкаферез, відповідно поділ лейкоцитів. Пацієнти підключені до апарату лейкаферезу, який збирає стовбурові клітини крові. Решта гематоцитів направляються в кров. Під час збору можуть виникати такі побічні ефекти, як запаморочення, нудота, озноб та оніміння рук і ніг.

Втручання триває близько 2-3 годин. Залежно від "врожаю", лейкаферез повторюють до отримання достатньої кількості стовбурових клітин для одного або декількох повторних введень.

Отримання стовбурових клітин з периферичної крові має багато переваг: простіше і без анестезії, кровотворення швидко відновлюється після трансплантації, периферичні клітини поширюються швидше, а термін їх дозрівання, порівняно з клітинами з кісткового мозку, довший. вкоротити; аплазія хребта значно скорочується, ризик інфекцій та крововиливів зменшується, а отже, період госпіталізації значно коротший.

Після отримання стовбурових клітин відбувається так зване "продування" (очистити (фунт. Англ.) = Очистити). Оскільки пацієнт, у разі аутологічної трансплантації стовбурових клітин, є і донором, і реципієнтом, трансплантація, як правило, "забруднена" пухлинними клітинами, які пережили попередню хіміотерапію (нормальна доза). Тому за допомогою "Прочищення" була зроблена спроба видалити ці клітини пухлини з трансплантата. Але оскільки втрата клітин шляхом "продувки" велика, і в кількох дослідженнях згадувалося про високий рівень зараження у пацієнтів, пов'язаних з трансплантацією, важливість "продувки" все ще оцінюється.

5.2.2. збереження

До трансплантації клітини заморожують і зберігають у рідкому азоті при -196 градусах С.

5.2.3. кондиціонування

Після закінчення хіміотерапії (кондиціонування) високих доз клітини пухлини слід повністю видалити. У поєднанні з хіміотерапією у великих дозах також проводиться часткове опромінення всього тіла. Побічні ефекти, що виникають внаслідок способу дії цитостатиків, є помітними. У Розділі 6 вони, а також заходи боротьби з ними пояснюються більш докладно. Для максимального успіху лікування у високих дозах важливо повністю лікувати побічні ефекти та намагатися запобігти їх.

5.2.4. трансплантація

Приблизно через 24 години після кондиціонування перелиті розморожені клітини пересаджуються, які самостійно мігрують у кістковий мозок.

5.2.5. Фаза аплазії

Між трансплантацією стовбурових клітин та відновленням кровотворення пацієнт зазнає небезпечного дефіциту гематоцитів (фаза аплазії). Недолік гематоцитів можна частково подолати переливанням. У цей період пацієнт піддається високому ризику зараження. Потрібно вжити заходів для захисту від мікробів (стерильне середовище, стерильна їжа, видалення забруднених осіб).

5.2.6. Регенерація кровотворення

Через 8-14 днів після трансплантації стовбурових клітин вони починають виробляти гематоцити. Ще через 10-14 днів лейкоцитів буде достатньо для захисту від інфекцій. Захисні заходи можна зменшувати, поступово і, нарешті, перервати.

5.3. Тривалість лікування

Найпоширенішим питанням для пацієнтів є тривалість лікування, оскільки вони хочуть знати, коли розглядається кінець лікування.

Відповідь на це запитання не дуже проста, оскільки тривалість лікування може бути різною, залежно від типу захворювання.

Етапи лікування:

звичайна попередня обробка, приблизно 3 - 6 місяців (частково можливо амбулаторно);
Збір стовбурових клітин: амбулаторно або стаціонарно прибл. 2 - 3 тижні;
хіміотерапія та трансплантація у високих дозах: зазвичай госпіталізована, прибл. 3 - 4 тижні;
тривале відновлення: відразу після аутологічної трансплантації стовбурових клітин, через короткі проміжки часу (щотижневий амбулаторний огляд), після цього, залежно від стану здоров’я, з інтервалом 3-6 місяців.

5.4. Прогноз

Поговоріть зі своїм лікарем про шанси хіміотерапії у високих дозах з подальшою аутологічною трансплантацією стовбурових клітин. Залежно від ситуації захворювання, шанси можуть бути різними. Часто існує ймовірність того, що через тривалий час хворобу можна перемогти. Запитайте про альтернативні варіанти лікування для Вашого випадку з відповідними перевагами та недоліками.

6. Побічні ефекти під час лікування

6.1. Нудота/блювота

Профілактичні заходи полягають у комбінованій обробці речовин з ефектом проти нудоти та блювоти. Найчастіше при гострій нудоті призначають препарат із групи інгібіторів серотонінових рецепторів. Ефект речовини цієї групи може бути посилений додатковим введенням кортизону.

6.2. Запалення слизової оболонки ротової порожнини (стоматит)

Запалення слизової оболонки порожнини рота є одним з найсильніших побічних ефектів хіміотерапії у великих дозах. Якщо «функціонування бар’єрів» слизової оболонки порожнини рота зменшується в результаті запалення, патогени можуть проникати легше. Це може призвести до важких інфекцій аж до сепсису. Сильний мукозит порожнини рота, очевидно, може продовжити госпіталізацію. Крім того, хворих на стоматит необхідно штучно годувати і часто отримувати знеболюючі та антибіотики.

Важливо стежити за початком стоматиту та його лікуванням. Найважливіші та ефективні заходи полягають у гігієні порожнини рота та в полосканні, при цьому мотивація та співпраця пацієнтів є визначальними.

6.3. Втрата волосся

На жаль, цей побічний ефект не можна запобігти. Майже у всіх випадках волосся відростає, однак, через кілька тижнів після лікування.

6.4. Лихоманка/Інфекції

Кожного пацієнта з нейтропенією (зменшенням кількості нейтрофілів у периферичній крові) слід обстежувати щодня. Простежується поява уражень на шкірі та слизових оболонках. Через небезпеку сепсису, у разі лихоманки понад 38,5 градусів С (або двічі за 12 годин, понад 38,0 градусів С), якомога швидше після збору посівів крові, слід розпочати лікування антибіотиками. Утворення нейтрофільних зернистих лейкоцитів стимулюється фактором росту G-CSF. Це біотехнологічний продукт, який можна вводити у разі нейтропенії. Це може стимулювати вироблення клітин і швидше подолати фазу аплазії.

Значення нейтрофільних гранулоцитів при нейтропенії.

Нейтропенія Важка нейтропенія
Нейтрофільні гранулоцити