Gwiazdy w komórkach macierzystych! Badania kliniczne i zastosowanie mezenchymalnych komórek macierzystych pępowiny

W ostatnich latach badania nad mezenchymalnymi komórkami macierzystymi stale się rozwijają i jak dotąd w Pubmed odnaleziono ponad 47 000 artykułów związanych z mezenchymalnymi komórkami macierzystymi.

Mezenchymalne komórki macierzyste pępowiny zawsze były uważane przez naukowców za skarb i stale wykazują swój potencjał w leczeniu chorób i przeciwdziałaniu procesom starzenia.

Dzisiaj redaktor wyjaśni Państwu, czym są mezenchymalne komórki macierzyste pępowiny i zademonstruje urok mezenchymalnych komórek macierzystych pępowiny w medycynie, przedstawiając przypadki zastosowań mezenchymalnych komórek macierzystych pępowiny w badaniach klinicznych.

Czym są mezenchymalne komórki macierzyste pępowiny?

Mezenchymalne komórki macierzyste pępowiny (hUC MSC) pochodzą z pępowiny noworodków i są bezpieczniejsze i bardziej prymitywne w porównaniu z mezenchymalnymi komórkami macierzystymi dorosłych. Mają silniejsze zdolności proliferacji, różnicowania i regulacji układu odpornościowego; Ponadto, w porównaniu z innymi źródłami mezenchymalnych komórek macierzystych, mezenchymalne komórki macierzyste pępowiny uzyskuje się z odłączonej tkanki pępowiny bez szkody dla organizmu ludzkiego. Dlatego komórki MSC pępowiny nadają się do badań klinicznych i zastosowań, a także są preferowanym wyborem w terapii komórkowej i medycynie regeneracyjnej.

Mezenchymalne komórki macierzyste pępowiny wykazały wysoką zdolność różnicowania in vitro, obejmując chondrocyty, adipocyty, osteoblasty, komórki szkieletowe, kardiomiocyty, komórki wątroby, a także wytwarzające komórki glukagonu, komórki wydzielające somatostatynę, komórki glejowe (oligodendrocyty) i neurony dopaminergiczne. Dlatego mezenchymalne komórki macierzyste pępowiny doskonale nadają się do zastosowań klinicznych i badań naukowych.

Mezenchymalne komórki macierzyste stały się gorącym punktem badań

W ostatnich latach rośnie liczba badań nad mezenchymalnymi komórkami macierzystymi, a ClinicalTrials z NIH w Stanach Zjednoczonych to największa na świecie baza danych badań klinicznych. Według wyników wyszukiwania bazy, według stanu na dzień 13 maja 2019 r. w bazie zarejestrowanych było 753 badań klinicznych dotyczących mezenchymalnych komórek macierzystych. Wśród nich liczba badań klinicznych przeprowadzonych w Chinach, Europie i Stanach Zjednoczonych plasuje się w pierwszej trójce na świecie.

Z punktu widzenia rodzaju leczonych chorób badania kliniczne nad mezenchymalnymi komórkami macierzystymi obejmują setki chorób. Wśród nich choroby neurologiczne, sercowo-naczyniowe i ortopedyczne to trzy główne obszary badawcze, które stanowią ponad 15%, a całość przekracza połowę. Ponadto odsetek cukrzycy, wątroby, płuc, przewodu pokarmowego, skóry, chorób autoimmunologicznych i choroby przeszczep przeciw gospodarzowi (GVHD) wynosi około 5%, co stanowi ważny kierunek badań klinicznych mezenchymalnych komórek macierzystych.

Przypadek badawczy zastosowania klinicznego mezenchymalnych komórek macierzystych pępowiny

01.Choroby metaboliczne

1.1 Cukrzyca

Obecnie nie ma klinicznie radykalnego lekarstwa na cukrzycę i możemy jedynie polegać na insulinie lub lekach in vitro obniżających poziom cukru we krwi, współpracując jednocześnie z dietą i ćwiczeniami fizycznymi. Mezenchymalne komórki macierzyste mają zdolność stymulacji wysp trzustkowych. β Funkcja regeneracji komórek.

W Chinach istnieją trzy najlepsze szpitale, które przeprowadziły badania kliniczne nad przeszczepianiem mezenchymalnych komórek macierzystych w leczeniu cukrzycy typu II. Większość pacjentów osiągnęła efekt obniżenia poziomu cukru we krwi i insuliny, a niektórzy nawet przestają brać leki. Jednocześnie poprawił się stan fizyczny pacjenta i w pewnym stopniu poprawił się jego stan subzdrowotny.

Szpital ogólny w Fuzhou w regionie wojskowym Nanjing badał bezpieczeństwo i skuteczność mezenchymalnych komórek macierzystych pępowiny w połączeniu z autologicznymi mezenchymalnymi komórkami macierzystymi szpiku kostnego w leczeniu cukrzycy typu I bez immunoterapii. Wyniki wykazały, że efekt leczenia 42 pacjentów był dobry. C-Pep wzrósł o 105,7%, insulina o 49,3%, HbA1c spadła o 12,6%, szybka glikemia spadła o 24,4%, a zapotrzebowanie na insulinę spadło o 29,2%.

1.2 Powikłania cukrzycy

Mezenchymalne komórki macierzyste mają szersze zastosowanie w leczeniu powikłań cukrzycy.

1.2.1 Stopa cukrzycowa

W Szpitalu Ludowym prowincji Shaanxi w sterylnych warunkach wstrzyknięto zawiesinę mezenchymalnych komórek macierzystych pępowiny do mięśni w odstępach 3 cm x 3 cm w miejscu zmian u 5 pacjentów hospitalizowanych z cukrzycą typu II powikłaną stopą cukrzycową. W przypadku osób z ciężkimi zmianami zastrzyki wykonywano w stopie w odstępach 1 cm x 1 cm, koncentrując się na zastrzykach wokół owrzodzenia. Po leczeniu stopień bólu i drętwienia stóp uległ znacznemu zmniejszeniu, chromanie przestankowe uległo znacznej poprawie, a owrzodzenia całkowicie się zagoiły.

W stowarzyszonym szpitalu prowincjonalnym Anhui Uniwersytetu Medycznego w Anhui wstrzyknięto mezenchymalne komórki macierzyste pępowiny w miejsca owrzodzeń dotkniętych chorobą kończyn u 53 pacjentów ze stopą cukrzycową II-IV stopnia. Po trzech miesiącach leczenia, w porównaniu z grupą kontrolną, grupa leczona wykazała znaczną poprawę temperatury skóry, wskaźnika ciśnienia kostka-ramię, napięcia tlenu w skórze i dystansu chodu.

1.2.2 Nefropatia cukrzycowa

Kolegium Medycyny Klinicznej Szpitala Ogólnego w Fuzhou, Drugiego Wojskowego Uniwersytetu Medycznego i stowarzyszonego szpitala Changzheng Drugiego Wojskowego Uniwersytetu Medycznego leczyły 15 pacjentów mezenchymalnymi komórkami macierzystymi pępowiny poprzez interwencję w tętnicy grzbietowej trzustki, obustronnych tętnicach nerkowych i wlew do żył obwodowych . Po leczeniu u pacjentów zaobserwowano poprawę ciśnienia krwi, poziomu cukru we krwi, poziomu peptydu C i wskaźników czynności nerek. Pod względem skuteczności klinicznej w poprawie rozkurczowego ciśnienia krwi i czynności nerek grupa leczona uzyskała lepsze wyniki niż grupa kontrolna leczona doustnym telmisartanem w skojarzeniu z podskórnym wstrzyknięciem insuliny.

02.Zaburzenia neurologiczne

2.1 Choroba Parkinsona

Pierwszy przypadek przeszczepienia komórek macierzystych w chorobie Parkinsona w Chinach został zakończony w szpitalu w Shijiazhuang. Xie Xiyun, 76-latek z Indonezji, od ponad dziesięciu lat cierpiał na chorobę Parkinsona, objawiającą się sztywnością i skurczami trzech palców prawej ręki, sztywnością ciała, trudnościami w połykaniu i utratą zdolności do samoopieki. W ciągu kilku godzin od przeszczepienia mezenchymalnych komórek macierzystych mógł tego wieczoru spokojnie i wygodnie jeść, oglądając telewizję, przy znacznej poprawie w zakresie innych objawów.

Doktor Sun Li z Chińskiego Uniwersytetu Medycznego podał zawiesinę zawierającą mezenchymalne komórki macierzyste pępowiny do tętnic szyi 10 pacjentów z chorobą Parkinsona. Po przeszczepieniu u pacjentów wykazano poprawę w postawie chodzenia, nasileniu drżenia, wykonywaniu dobrowolnych ruchów oraz zdolności do siedzenia i stania. Nie tylko skutecznie kontrolował postęp choroby Parkinsona, ale także znacząco poprawiał funkcję uszkodzonej tkanki mózgowej, poprawiając tym samym jakość życia pacjentów.

2.2 demencja starcza

Zespół kierowany przez Zhou Qianga ze szpitala Jinyang w mieście Guiyang leczył czterech starszych pacjentów z demencją przy użyciu autologicznych komórek macierzystych szpiku kostnego. Pierwszy pacjent, 75-letni mężczyzna, w chwili przyjęcia nie rozpoznał członków rodziny i utracił kontrolę nad pęcherzem i jelitami. Po przeszczepieniu objawy te szybko ustąpiły, a po wypisaniu ze szpitala nie tylko rozpoznał członków swojej rodziny, ale także odzyskał prawidłową czynność pęcherza i jelit.

2.3 Bezsenność

Doktor Wang Yali ze Szpitala Policji Zbrojnej w Zhejiang leczyła 19 pacjentów cierpiących na bezsenność za pomocą dożylnego wlewu mezenchymalnych komórek macierzystych pępowiny. Wszyscy ci pacjenci doświadczyli trudności z zasypianiem, obniżoną jakością snu i całkowitym czasem snu krótszym niż 6 godzin. Po miesiącu leczenia poprawa jakości snu pacjentów była porównywalna z poprawą po zastosowaniu leków doustnych. Po dwóch miesiącach leczenia wyniki jakości snu pacjentów były znacznie lepsze niż w przypadku leków doustnych. Po trzech miesiącach leczenia jakość snu pacjentów była również znacznie lepsza w porównaniu z lekami doustnymi, a efekty pojedynczego zabiegu mogły utrzymywać się nawet do roku, znacznie poprawiając jakość snu pacjentów.

03.Zaburzenia układu mięśniowo-szkieletowego

3.1 Choroba zwyrodnieniowa stawów

W latach 90. Brittberg i inni zaczęli osiągać pewne wyniki w naprawie uszkodzeń chrząstki przy użyciu autologicznych chondrocytów. Dlatego też coraz więcej badań zaczęto skupiać się na mezenchymalnych komórkach macierzystych. Mezenchymalne komórki macierzyste mogą różnicować się w różne tkanki i naprawiać uszkodzenia chrząstki powierzchni stawowej i kości podchrzęstnej.

W badaniu przeprowadzonym przez Akgun i in. z Wydziału Ortopedii i Traumatologii Uniwersytetu w Stambule w Turcji porównali działanie terapeutyczne autologicznych mezenchymalnych komórek macierzystych i chondrocytów szpiku kostnego u 14 pacjentów z chorobą zwyrodnieniową stawów. Odkryli, że pacjenci otrzymujący leczenie mezenchymalnymi komórkami macierzystymi wykazali bardziej znaczącą poprawę w zakresie wyników leczenia urazów kolana i choroby zwyrodnieniowej stawów (KOOS) oraz wyników w wizualnej skali analogowej (VAS).

Wakitani i in. z Feinberg School of Medicine na Northwestern University i Cleveland Clinic Hospital na Ohio University przeprowadzili badanie kliniczne z użyciem mezenchymalnych komórek macierzystych. W grupie eksperymentalnej do zmian w chrząstce stawowej pacjentów wszczepiano żel kolagenowy zmieszany z autologicznymi mezenchymalnymi komórkami macierzystymi pochodzącymi ze szpiku kostnego, podczas gdy grupa kontrolna otrzymywała tylko taką samą ilość żelu kolagenowego. Obie grupy wykazały poprawę funkcji stawów, ale tylko grupa eksperymentalna wykazała regenerację przezroczystej chrząstki w miejscu urazu. Obserwowali 41 pacjentów, którzy otrzymywali terapię mezenchymalnymi komórkami macierzystymi przez okres do 11 lat i nie stwierdzili żadnych poważnych powikłań.

04.Choroby układu rozrodczego

4.1 Niepłodność

Naprawa poważnych uszkodzeń endometrium, zmora wielu niepłodnych kobiet, jest teraz możliwa dzięki technologii regeneracji mezenchymalnych komórek macierzystych, niosącej nadzieję na spełnienie kobiecych marzeń o macierzyństwie.

Zespół profesora Hu Yali z Oddziału Położnictwa i Ginekologii Szpitala Gulou w Nanjing, współpracujący z zespołem profesora Dai Jianwu z Instytutu Genetyki i Biologii Rozwoju Chińskiej Akademii Nauk, z sukcesem opracował, po raz pierwszy na arenie międzynarodowej, metodę łączenia rusztowania kolagenowe z mezenchymalnymi komórkami macierzystymi. Łącząc tradycyjne techniki histeroskopowe, udało się przywrócić funkcjonalną naprawę uszkodzonego endometrium, pomagając trzem pacjentkom spełnić marzenia o zostaniu matkami.

Pani Hu z Yancheng w Jiangsu doświadczyła trzech naturalnych poronień w wieku od 31 do 34 lat, które doprowadziły do ​​poważnych zrostów w jamie macicy w wyniku operacji łyżeczkowania macicy po poronieniu. Wykorzystując mezenchymalne komórki macierzyste, szpital Gulou w Nanjing z powodzeniem naprawił endometrium w ciągu ośmiu miesięcy. Dzięki temu udało jej się pomyślnie zajść w ciążę i 17 lipca 2014 roku urodziła pierwsze w Chinach „dziecko medycyny regeneracyjnej”.

Operacja regeneracji endometrium metodą mezenchymalnych komórek macierzystych prowadzona w szpitalu Nanjing Gulou z powodzeniem umożliwiła 13 niepłodnym pacjentkom z poważnymi zrostami jamy macicy zajście w ciążę i poród, w wyniku czego urodziło się łącznie 14 zdrowych „dzieci medycyny regeneracyjnej”.

4.2 Przedwczesna niewydolność jajników

Przedwczesna niewydolność jajników to zjawisko, w którym u kobiet dochodzi do zaniku jajników i zatrzymania owulacji przed 40. rokiem życia. Obecnie na całym świecie około 1% kobiet w wieku rozrodczym doświadcza przedwczesnej niewydolności jajników, co czyni ją istotną przyczyną niepłodności u kobiet.

Profesor Wu Ji i jego zespół z Uniwersytetu Jiao Tong w Szanghaju w Chinach wyizolowali żeńskie komórki macierzyste rozrodcze od jedno- do dwutygodniowych myszy transgenicznych zawierających białko zielonej fluorescencji. Po oczyszczeniu, hodowli i innych procesach komórki te przeszczepiono myszom z przedwczesną niewydolnością jajników. Wyniki badań wykazały, że rozrodcze komórki macierzyste żeńskie, podobnie jak inne komórki macierzyste, mają właściwości zasiedlania. Po zadomowieniu niektóre komórki różnicowały się i stopniowo przekształcały w dojrzałe oocyty, przywracając w ten sposób funkcję jajników.

4.3 Zaburzenia erekcji (ED)

Stosowanie terapii komórkami macierzystymi w leczeniu zaburzeń erekcji może zarówno zastąpić uszkodzone lub martwe komórki tkanki prącia, jak i wydzielać czynniki naprawiające funkcjonalnie upośledzone komórki tkanki prącia.

Piętnastu pacjentów z zaburzeniami erekcji w Danii otrzymało wlew mezenchymalnych komórek macierzystych bez leków lub przeszczepu prącia. Po sześciu miesiącach ośmiu mężczyzn było w stanie normalnie odbyć stosunek seksualny.

05.Choroby autoimmunologiczne

W 2007 roku profesor Sun Lingyun w Chinach z powodzeniem wyleczył dwa przypadki opornego na leczenie tocznia rumieniowatego układowego przy użyciu mezenchymalnych komórek macierzystych, a w następnym roku wyleczył dziewięć kolejnych przypadków. Po zakończeniu leczenia objawy u pacjentów uległy znacznemu złagodzeniu, a w ciągu 6-miesięcznej obserwacji nie stwierdzono nawrotu choroby.

W 2012 roku Oddział Reumatologii i Immunologii Szpitala stowarzyszonego Uniwersytetu Jiangsu podał dożylnie mezenchymalne komórki macierzyste pępowiny 21 pacjentom z toczniem rumieniowatym układowym, co znacząco obniżyło poziom białka w moczu tych pacjentów, zmniejszyło aktywność choroby i obniżyło ryzyko tocznia rumieniowatego układowego Wynik wskaźnika aktywności choroby.

Wpływ przeszczepienia mezenchymalnych komórek macierzystych na aktywność choroby i białko w moczu u pacjentów z toczniem rumieniowatym układowym (SLE)

W 2013 roku Oddział Reumatologii i Immunologii Pierwszego Szpitala stowarzyszonego Uniwersytetu w Jangcy i Pierwszego Szpitala Ludowego w Jingzhou podały mezenchymalne komórki macierzyste pępowiny przez żyłę łokciową przednią 18 pacjentom z toczniem rumieniowatym układowym. Miesiąc później większość pacjentów wykazała znaczną poprawę w zakresie objawów klinicznych, takich jak gorączka, zmęczenie i osłabienie, w porównaniu do stanu przed przeszczepieniem.

06. przeciwdziałanie starzeniu się

Starzenie się organizmu ludzkiego wiąże się z niewystarczającą lub nieaktywną ilością komórek macierzystych. Wraz ze wzrostem wieku obserwuje się tendencję spadkową zarówno pod względem ilości, jak i jakości komórek macierzystych w organizmie. Tendencja ta prowadzi do zmniejszania się i starzenia uszkodzonych komórek oraz narządów i tkanek składających się z komórek, co skutkuje nieoptymalnym stanem zdrowia i starzeniem się. Mezenchymalne komórki macierzyste mają potencjał multipotencjalnego różnicowania, zdolnego do różnicowania się w różne typy komórek macierzystych potrzebnych w organizmie. Uzupełniając niewystarczającą liczbę komórek macierzystych w organizmie i naprawiając uszkodzone narządy i tkanki, mezenchymalne komórki macierzyste odgrywają rolę w przeciwdziałaniu starzeniu się.

Uważa się, że wraz ze wzrostem zainteresowania i zastosowania badań nad mezenchymalnymi komórkami macierzystymi pępowiny w najbliższej przyszłości znajdą one szerokie zastosowanie w warunkach klinicznych, zapewniając tym samym większą wartość dla zdrowia ludzkiego.