Индуцированными стволовыми клетками можно замещать костные дефекты

В экспериментах на животной модели, наиболее приближенной к человеку, исследователи продемонстрировали возможность формирования новой костной ткани из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (иПСК), полученных из собственных клеток животных. Результаты исследования свидетельствуют также о том, что иПСК могут давать начало опухолям, однако вероятность этого очень низка.

Исследователи Национального института болезней сердца, легких и крови США, работающие под руководством Синтии Данбар (Cynthia Dunbar), использовали в качестве животной модели для изучения возможности терапевтического применения аутологичных иПСК макак резус, физиология которых очень близка к физиологии человека.

Сначала они применили стандартный протокол репрограммирования к фибробластам кожи, стволовым клеткам костного мозга и гемопоэтическим стволовым (CD34⁺) клеткам обезьян. Полученные в результате индуцированные плюрипотентные стволовые клетки культивировали в условиях, обеспечивших их дифференцировку в мезенхимальные стволовые клетки, способные давать начало клеткам соединительной ткани, в том числе остеоцитам (клеткам костной ткани).

Полученные клетки смешивали с керамическими частицами, в настоящее время применяемые пластическими хирургами для заполнения дефектов костной ткани, и вводили под кожу обезьянам. В качестве контроля животным имплантировали аутологичные стволовые клетки костного мозга и не содержащий клеток керамический материал.

В результате через 8 недель в зонах имплантации стволовых клеток, независимо от их происхождения, было зафиксировано формирование костной ткани, гистологические характеристики которой во всех случаях соответствовали параметрам костной ткани, формируемой стволовыми клетками костного мозга. В зонах имплантации керамических частиц формирование ткани не наблюдалось.

Исследователи также отмечают, что важным моментом является отсутствие в зонах имплантации тератом – опухолей, формируемых эмбриональными и недифференцированными индуцированными плюрипотентными стволовыми клетками и состоящих из клеток различных типов. Повторная проверка, проведенная через 27-39 недель после имплантации, подтвердила наличие стабильных костных структур и отсутствие тератом.

Многочисленные эксперименты, в рамках которым под кожу животным вводили разные дозы аутологичных полученных из иПСК мезенхимальных стволовых клеток в комплексе с различными естественными и искусственными материалами, продемонстрировали, что в условиях организма эти клетки способны формировать тератомы, однако это происходит только в благоприятных условиях: при высокой концентрации клеток и соединений, стимулирующих рост тератом, таких как белки внеклеточного матрикса.

Авторы считают, что разработанный ими подход может лечь в основу не требующих постоянной иммуносупрессивной терапии методов регенерации значительных врожденных или возникших в результате травмы дефектов костной ткани. В настоящее время они, совместно с другими исследовательскими группами, работают над методами дифференцировки иПСК макак в клетки печени, сердца и лейкоциты. Конечной целью этот работы является проведение клинических исследований с участием пациентов с гепатитом С, сердечной недостаточностью и хроническим гранулематозом.

Статья So Gun Hong et al. Path to the Clinic: Assessment of iPSC-Based Cell Therapies In Vivo in a Nonhuman Primate Model опубликована в журнале Cell Reports.

Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам ScienceDaily:
First test of pluripotent stem cell therapy in monkeys is successful.

16.005.2014