Как улучшить выживаемость МСК в организме реципиента

Открытые несколько лет назад мезенхимальные стволовые клетки (МСК) изначально показались очень ценной находкой для регенеративной медицины. Эти клетки, выделяемые из костного мозга и жировой ткани, способны давать начало клетками костной, хрящевой, мышечной и других типов соединительной ткани. Однако результаты клинических исследований не оправдали надежды ученых. Одной из причин этого является короткая продолжительность жизни трансплантированных клеток в организме.

Исследователи Гарвардского университета, работающие под руководством доктора Хуана Мелеро-Мартина (Juan Melero-Martin), продемонстрировали, что результаты трансплантации мезенхимальных стволовых клеток можно улучшить путем одновременного введения реципиенту эндотелиальных колониеобразующих клеток. Эти клетки являются циркулирующими в кровотоке клетками-предшественниками внутренней оболочки кровеносных сосудов – эндотелия.

В рамках исследования авторы трансплантировали под кожу иммунодефицитных мышей мезенхимальные стволовые клетки, выделенные из костного мозга или жировой ткани человека, в комбинации с эндотелиальными колониеобразующими клетками, выделенными из пуповинной крови. Животным группы контроля трансплантировали только мезенхимальные стволовые клетки.

Проведенный через несколько недель анализ тканей животных показал, что эндотелиальные колониеобразующие клетки значительно повышали выживаемость мезенхимальных стволовых клеток в организме реципиента за счет подавления раннего апоптоза и одновременно обеспечивали сохранение характерных признаков стволовых клеток, в том числе способность к репопуляции при вторичной трансплантации.

Жировые клетки (желтые), появившиеся в результате дифференцировки человеческих МСК (зеленые) в организме мыши
через 28 дней после трансплантации. Красным обозначены собственные адипоциты мыши, голубым – ядра клеток.

В то же время, в отсутствие эндотелиальных колониеобразующих клеток в организме реципиента приживалось лишь незначительное количество мезенхимальных стволовых клеток.

Это можно объяснить тем, что в организме мезенхимальные стволовые клетки обычно локализуются в непосредственной близости от капилляров и постоянно получают необходимые для их функционирования сигналы. При культивировании в лабораторных условиях клетки получают эти сигналы из вносимых в среду питательных добавок. Однако при трансплантации отсутствие достаточно количества капилляров в зоне введения приводит к их гибели.

Авторы уже сотрудничают с коллегами, проводящими клинические исследования методов трансплантации мезенхимальных стволовых клеток для восстановления костной и жировой ткани. Однако они признают, что совместная трансплантация двух типов клеток требует проведения дополнительных экспериментов для определения безопасности и эффективности процедуры. Еще одним направлением их дальнейшей работы является идентификация сигнальных молекул, получаемых мезенхимальными стволовыми клетками от эндотелиальных колониеобразующих клеток, и разработка методов их воспроизведения в отсутствие клеток.

Статья Ruei-Zeng Lin et al. Human endothelial colony-forming cells serve as trophic mediators for mesenchymal stem cell engraftment via paracrine signaling опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Harvard University:
Research team pursues techniques to improve elusive stem cell therapy. 

03.07.2014