Hviezdy v kmeňových bunkách! Klinický výskum a aplikácia mezenchymálnych kmeňových buniek z pupočníka

V posledných rokoch sa výskum mezenchymálnych kmeňových buniek neustále zvyšuje a doteraz bolo na Pubmede nájdených viac ako 47 000 článkov súvisiacich s mezenchymálnymi kmeňovými bunkami.

Mezenchymálne kmeňové bunky z pupočnej šnúry vedci vždy považovali za poklad a neustále preukazujú svoj potenciál na liečbu chorôb a proti starnutiu.

Dnes vám redaktor vysvetlí, čo sú mezenchymálne kmeňové bunky z pupočníka, a predvedie čaro mezenchymálnych kmeňových buniek z pupočníka v oblasti medicíny predstavením prípadov aplikácie mezenchymálnych kmeňových buniek z pupočníka v klinickom výskume.

Čo sú mezenchymálne kmeňové bunky z pupočnej šnúry?

Mezenchymálne kmeňové bunky z pupočnej šnúry (hUC MSC) pochádzajú z pupočnej šnúry novorodencov a sú bezpečnejšie a primitívnejšie v porovnaní s dospelými mezenchymálnymi kmeňovými bunkami. Majú silnejšie proliferačné, diferenciačné a imunitné regulačné schopnosti; Okrem toho, v porovnaní s inými zdrojmi mezenchymálnych kmeňových buniek, sa mezenchymálne kmeňové bunky z pupočníka získavajú z oddeleného tkaniva pupočníka bez akéhokoľvek poškodenia ľudského tela. Preto sú MSC z pupočnej šnúry vhodné na klinický výskum a aplikáciu a sú preferovanou voľbou pre bunkovú terapiu a regeneratívnu medicínu.

Mezenchymálne kmeňové bunky z pupočnej šnúry preukázali in vitro vysokú diferenciačnú schopnosť, vrátane chondrocytov, adipocytov, osteoblastov, skeletálnych buniek, kardiomyocytov, pečeňových buniek, ako aj produkujúcich glukagónové bunky, bunky vylučujúce somatostatín, gliové bunky (oligodendrocyty) a dopamínergné neuróny. Preto sú mezenchymálne kmeňové bunky z pupočníka veľmi vhodné pre klinické aplikácie a vedecký výskum.

Mezenchymálne kmeňové bunky sa stali stredobodom výskumu

V posledných rokoch je výskum mezenchymálnych kmeňových buniek na vzostupe a ClinicalTrials z NIH v Spojených štátoch je najväčšou svetovou databázou klinického výskumu. Podľa výsledkov vyhľadávania v databáze bolo k 13. máju 2019 v databáze evidovaných 753 klinických štúdií týkajúcich sa mezenchymálnych kmeňových buniek. Medzi nimi sa počet klinických štúdií vykonaných v Číne, Európe a Spojených štátoch radí medzi prvé tri na svete.

Z pohľadu typov liečených chorôb zahŕňa klinický výskum mezenchymálnych kmeňových buniek stovky chorôb. Medzi nimi sú neurologické, kardiovaskulárne a ortopedické ochorenia tromi hlavnými výskumnými oblasťami, ktoré predstavujú viac ako 15 % a celkový počet presahuje polovicu. Okrem toho podiel cukrovky, pečene, pľúc, gastrointestinálneho traktu, kože, autoimunitných ochorení a reakcie štepu proti hostiteľovi (GVHD) je asi 5 %, čo je dôležitý smer klinického výskumu mezenchymálnych kmeňových buniek.

Prípad výskumu klinickej aplikácie mezenchymálnych kmeňových buniek z pupočníka

01.Metabolické choroby

1.1 Cukrovka

V súčasnosti klinicky neexistuje žiadny radikálny liek na cukrovku a pri znížení hladiny cukru v krvi sa môžeme spoľahnúť len na inzulín alebo lieky in vitro a zároveň spolupracovať s diétou a cvičením. Mezenchymálne kmeňové bunky majú schopnosť stimulovať pankreatické ostrovčeky β Funkcia regenerácie buniek.

V Číne sú tri špičkové nemocnice, ktoré uskutočnili klinický výskum transplantácie mezenchymálnych kmeňových buniek pri liečbe cukrovky II. Väčšina pacientov dosiahla efekt zníženia hladiny cukru v krvi a inzulínu a niektorí dokonca prestali užívať lieky. Zároveň sa zlepšil fyzický stav pacientov a do určitej miery sa upravil ich podzdravotný stav.

Všeobecná nemocnica vo Fuzhou vo vojenskom regióne Nanjing skúmala bezpečnosť a účinnosť mezenchymálnych kmeňových buniek z pupočníka v kombinácii s autológnymi mezenchymálnymi kmeňovými bunkami kostnej drene pri liečbe diabetu I. typu bez imunoterapie. Výsledky ukázali, že efekt liečby u 42 pacientov bol dobrý. C-Pep sa zvýšil o 105,7 %, inzulín o 49,3 %, HbA1c sa znížil o 12,6 %, rýchla glykémia sa znížila o 24,4 % a potreba inzulínu klesla o 29,2 %.

1.2 Komplikácie diabetu

Mezenchymálne kmeňové bunky majú širšie uplatnenie pri komplikáciách diabetu.

1.2.1 Diabetická noha

V provinčnej ľudovej nemocnici v Shaanxi bola za sterilných podmienok injikovaná suspenzia mezenchymálnych kmeňových buniek z pupočníka do svalov v intervaloch 3 cm x 3 cm na lézie 5 hospitalizovaných pacientov s diabetom typu II komplikovaným diabetickou nohou. U pacientov so závažnými léziami boli injekcie rozmiestnené vo vzdialenosti 1 cm x 1 cm od seba do chodidla so zameraním na injekciu okolo vredu. Po liečbe sa stupeň bolesti a necitlivosti chodidiel výrazne znížil, intermitentná klaudikácia sa výrazne zlepšila a vredy sa úplne zahojili.

V Affiliated Anhui Provincial Hospital of Anhui Medical University boli mezenchymálne kmeňové bunky z pupočníka injikované do vredových miest postihnutých končatín 53 pacientom s diabetickou nohou stupňa II-IV. Po troch mesiacoch liečby v porovnaní s kontrolnou skupinou, liečená skupina vykazovala významné zlepšenie teploty kože, indexu členkovo-brachiálneho tlaku, napätia kyslíka v koži a vzdialenosti chôdze.

1.2.2 Diabetická nefropatia

Clinical Medical College of Fuzhou General Hospital, Druhá vojenská lekárska univerzita a pridružená nemocnica Changzheng Druhej vojenskej lekárskej univerzity liečili 15 pacientov s mezenchymálnymi kmeňovými bunkami z pupočníka prostredníctvom intervencie do pankreatickej dorzálnej artérie, bilaterálnych renálnych artérií a periférnej žilovej infúzie. . Po liečbe sa u pacientov zlepšil krvný tlak, hladina cukru v krvi, hladina C-peptidu a ukazovatele funkcie obličiek. Pokiaľ ide o klinickú účinnosť pri zlepšovaní diastolického krvného tlaku a funkcie obličiek, liečebná skupina prekonala kontrolnú skupinu liečenú perorálnym telmisartanom plus subkutánnou injekciou inzulínu.

02.Neurologické poruchy

2.1 Parkinsonova choroba

Prvý prípad transplantácie kmeňových buniek pre Parkinsonovu chorobu v Číne dokončili v nemocnici v Shijiazhuangu. Xie Xiyun, 76-ročný z Indonézie, trpel Parkinsonovou chorobou viac ako desať rokov, pociťoval stuhnutosť a kontrakciu troch prstov pravej ruky, stuhnutosť tela, ťažkosti s prehĺtaním a stratu schopnosti sebaobsluhy. Počas niekoľkých hodín po transplantácii mezenchymálnych kmeňových buniek bol schopný v ten večer hladko a pohodlne sledovať televíziu s výrazným zlepšením ostatných symptómov.

Dr. Sun Li z Čínskej lekárskej univerzity infúziou podal suspenziu obsahujúcu mezenchymálne kmeňové bunky z pupočníka do krčných tepien 10 pacientov s Parkinsonovou chorobou. Po transplantácii sa u pacientov zlepšila pozícia pri chôdzi, závažnosť tremoru, vôľový pohyb a schopnosť sedieť a stáť. Nielenže účinne kontrolovala progresiu Parkinsonovej choroby, ale tiež výrazne zlepšila funkciu poškodeného mozgového tkaniva, čím zlepšila kvalitu života pacientov.

2.2 starecká demencia

Tím vedený Zhou Qiangom v nemocnici Jinyang v meste Guiyang liečil štyroch starších pacientov s demenciou pomocou autológnych kmeňových buniek kostnej drene. Prvý pacient, 75-ročný muž, pri prijatí nepoznal členov rodiny a mal stratu kontroly močového mechúra a čriev. Po transplantácii sa tieto symptómy rýchlo zlepšili a po prepustení nielenže rozpoznal členov svojej rodiny, ale tiež získal normálnu funkciu močového mechúra a čriev.

2.3 Nespavosť

Doktor Wang Yali z ozbrojenej policajnej nemocnice Zhejiang liečil 19 pacientov s nespavosťou intravenóznou infúziou mezenchymálnych kmeňových buniek z pupočníka. Všetci títo pacienti mali ťažkosti so zaspávaním, zníženú kvalitu spánku a celkový čas spánku kratší ako 6 hodín. Po jednom mesiaci liečby bolo zlepšenie kvality spánku u pacientov porovnateľné so zlepšením perorálnych liekov. Po dvoch mesiacoch liečby bolo skóre kvality spánku u pacientov výrazne lepšie ako u perorálnych liekov. Po troch mesiacoch liečby bola kvalita spánku pacientov tiež výrazne lepšia ako pri perorálnych liekoch a účinky jednej liečby mohli trvať až jeden rok, čo výrazne zlepšilo kvalitu spánku u pacientov.

03.Poruchy pohybového aparátu

3.1 Degeneratívne ochorenie kĺbov

V deväťdesiatych rokoch Brittberg a ďalší začali dosahovať určité výsledky pri oprave poranení chrupavky pomocou autológnych chondrocytov. Preto sa čoraz viac štúdií začalo zameriavať na mezenchymálne kmeňové bunky. Mezenchymálne kmeňové bunky sa môžu diferencovať do rôznych tkanív a opraviť poranenia kĺbovej povrchovej chrupavky a subchondrálnej kosti.

V štúdii uskutočnenej Akgunom a kol. z Katedry ortopédie a traumatológie Istanbulskej univerzity v Turecku porovnávali terapeutické účinky autológnych mezenchymálnych kmeňových buniek kostnej drene a chondrocytov u 14 pacientov s osteoartrózou. Zistili, že pacienti, ktorí dostávali liečbu mezenchymálnymi kmeňovými bunkami, vykazovali výraznejšie zlepšenia v skóre zranenia kolena a osteoartrózy (KOOS) a skóre vizuálnej analógovej škály (VAS).

Wakitani a kol. z Feinberg School of Medicine na Northwestern University a Cleveland Clinic Hospital na Ohio University vykonali klinickú skúšku s použitím mezenchymálnych kmeňových buniek. V experimentálnej skupine bol do lézií kĺbovej chrupavky pacientov implantovaný kolagénový gél zmiešaný s autológnymi mezenchymálnymi kmeňovými bunkami získanými z kostnej drene, zatiaľ čo kontrolná skupina dostala len rovnaké množstvo kolagénového gélu. Obe skupiny vykazovali zlepšenie funkcie kĺbov, ale iba experimentálna skupina preukázala regeneráciu priehľadnej chrupavky v mieste poranenia. Sledovali 41 pacientov, ktorí dostávali terapiu mezenchymálnymi kmeňovými bunkami až 11 rokov a nezistili žiadne vážne komplikácie.

04. Choroby reprodukčného systému

4.1 Neplodnosť

Oprava vážneho poškodenia endometria, ktoré je nočnou morou mnohých neplodných žien, je teraz možná prostredníctvom technológie regenerácie mezenchymálnych kmeňových buniek, ktorá prináša nádej na splnenie snov žien o materstve.

Tím profesora Hu Yaliho z pôrodníckeho a gynekologického oddelenia nemocnice Gulou v Nankingu v spolupráci s tímom profesora Dai Jianwu z Inštitútu genetiky a vývojovej biológie Čínskej akadémie vied po prvý raz na medzinárodnej úrovni úspešne vyvinul metódu kombinovania kolagénové lešenia s mezenchymálnymi kmeňovými bunkami. Integráciou tradičných hysteroskopických techník dosiahli funkčnú opravu poškodeného endometria, čím pomohli trom pacientkam splniť ich sny stať sa matkami.

Pani Hu z Yancheng, Jiangsu, zažila vo veku 31 až 34 rokov tri prirodzené potraty, ktoré viedli k závažným zrastom v jej maternicovej dutine v dôsledku operácií kyretáže maternice po potrate. Nemocnica Gulou v Nanjingu pomocou mezenchymálnych kmeňových buniek úspešne opravila endometrium v ​​priebehu ôsmich mesiacov. To jej umožnilo úspešne otehotnieť a 17. júla 2014 porodila v Číne prvé „dieťa z regeneračnej medicíny“.

„Operácia na regeneráciu endometria“ v nemocnici Nanjing Gulou s mezenchymálnymi kmeňovými bunkami úspešne umožnila 13 neplodným pacientkam s vážnymi zrastmi v dutine maternice otehotnieť a porodiť, čo má za následok celkovo 14 zdravých detí „detskej medicíny z regeneračnej medicíny“.

4.2 Predčasné zlyhanie vaječníkov

Predčasným zlyhaním vaječníkov sa rozumie fenomén, pri ktorom ženy zažijú atrofiu vaječníkov a prestanú ovulovať pred dosiahnutím veku 40 rokov. V súčasnosti asi 1 % žien v reprodukčnom veku na celom svete pociťuje predčasné zlyhanie vaječníkov, čo z neho robí významnú príčinu ženskej neplodnosti.

Profesor Wu Ji a jeho tím z Shanghai Jiao Tong University v Číne izolovali samičie reprodukčné kmeňové bunky z jedno- až dvojtýždňových transgénnych myší so zeleným fluorescenčným proteínom. Po purifikácii, kultivácii a iných procesoch boli tieto bunky transplantované myšiam s predčasným zlyhaním vaječníkov. Výsledky výskumu ukázali, že ženské reprodukčné kmeňové bunky, podobne ako iné kmeňové bunky, majú navádzacie vlastnosti. Po nasmerovaní sa niektoré bunky diferencovali a postupne sa vyvinuli na zrelé oocyty, čím sa obnovila funkcia vaječníkov.

4.3 Erektilná dysfunkcia (ED)

Použitie terapie kmeňovými bunkami na erektilnú dysfunkciu môže nahradiť poškodené alebo odumreté bunky tkaniva penisu a vylučovať faktory na opravu funkčne poškodených buniek tkaniva penisu.

Pätnásť pacientov s erektilnou dysfunkciou v Dánsku dostalo infúzie mezenchymálnych kmeňových buniek bez liekov alebo transplantácie penisu. Po šiestich mesiacoch bolo osem mužov schopných normálneho sexuálneho styku.

05.Autoimunitné ochorenia

V roku 2007 profesor Sun Lingyun v Číne úspešne vyliečil dva prípady refraktérneho systémového lupus erythematosus pomocou mezenchymálnych kmeňových buniek a nasledujúci rok liečil ďalších deväť prípadov. Po liečbe sa symptómy pacientov výrazne zmiernili a počas 6-mesačného sledovania nedošlo k recidíve.

V roku 2012 oddelenie reumatológie a imunológie pridruženej nemocnice univerzity Jiangsu intravenózne podalo mezenchymálne kmeňové bunky z pupočníkovej šnúry 21 pacientom so systémovým lupus erythematosus, čo výrazne znížilo hladiny bielkovín v moči u týchto pacientov, znížilo aktivitu ochorenia a znížilo systémový lupus erythematosus. Skóre indexu aktivity choroby.

Vplyv transplantácie mezenchymálnych kmeňových buniek na aktivitu ochorenia a proteín v moči u pacientov so systémovým lupus erythematosus (SLE)

Reumatologické a imunologické oddelenie Prvej pridruženej nemocnice Univerzity Yangtze a Prvej ľudovej nemocnice v Jingzhou v roku 2013 podalo mezenchymálne kmeňové bunky z pupočníka cez prednú kubitálnu žilu 18 pacientom so systémovým lupus erythematosus. O mesiac neskôr väčšina pacientov vykazovala významné zlepšenie klinických symptómov a znakov, ako je horúčka, únava a slabosť v porovnaní s obdobím pred transplantáciou.

06.proti starnutiu

Starnutie ľudského tela súvisí s nedostatočným alebo neaktívnym množstvom kmeňových buniek. S pribúdajúcim vekom dochádza k poklesu množstva aj kvality kmeňových buniek v tele. Tento trend vedie k úbytku a starnutiu poškodených buniek a orgánov a tkanív zložených z buniek, čo vedie k suboptimálnemu zdraviu a starnutiu. Mezenchymálne kmeňové bunky majú potenciál multipotentnej diferenciácie, schopné diferenciácie na rôzne typy kmeňových buniek potrebných v organizme. Doplnením nedostatočných kmeňových buniek v tele a opravou poškodených orgánov a tkanív hrajú mezenchymálne kmeňové bunky úlohu v boji proti starnutiu.

S rastúcim záujmom a aplikáciou výskumu mezenchymálnych kmeňových buniek z pupočníkovej šnúry sa verí, že v blízkej budúcnosti budú široko používané v klinickom prostredí, čím poskytnú väčšiu hodnotu pre ľudské zdravie.