Zvezde v matičnih celicah! Klinične raziskave in uporaba mezenhimskih matičnih celic popkovine

V zadnjih letih se raziskave o mezenhimskih matičnih celicah nenehno povečujejo in doslej je bilo na Pubmedu pridobljenih več kot 47000 člankov, povezanih z mezenhimskimi matičnimi celicami.

Znanstveniki so mezenhimske matične celice iz popkovine vedno obravnavali kot zaklad in nenehno dokazujejo svoj potencial za zdravljenje bolezni in preprečevanje staranja.

Danes vam bo urednik razložil, kaj so mezenhimske matične celice iz popkovine, in prikazal čar mezenhimskih matičnih celic iz popkovine na medicinskem področju s predstavitvijo primerov uporabe mezenhimskih matičnih celic iz popkovine v kliničnih raziskavah.

Kaj so mezenhimske matične celice popkovine?

Mezenhimske matične celice popkovine (hUC MSC) izvirajo iz popkovine novorojenčkov in so varnejše in bolj primitivne v primerjavi z mezenhimskimi matičnimi celicami odraslih. Imajo močnejšo sposobnost razmnoževanja, diferenciacije in imunske regulacije; Poleg tega so v primerjavi z drugimi viri mezenhimskih matičnih celic mezenhimske matične celice popkovine pridobljene iz ločenega tkiva popkovine brez kakršne koli škode za človeško telo. Zato so MSC iz popkovine primerni za klinične raziskave in uporabo ter so prednostna izbira za celično terapijo in regenerativno medicino.

Mezenhimske matične celice popkovine so pokazale visoko sposobnost diferenciacije in vitro, vključno s hondrociti, adipociti, osteoblasti, skeletnimi celicami, kardiomiociti, jetrnimi celicami, kot tudi celicami, ki proizvajajo glukagon, celice, ki izločajo somatostatin, glialne celice (oligodendrociti) in dopaminergične nevrone. Zato so mezenhimske matične celice iz popkovine zelo primerne za klinično uporabo in znanstvene raziskave.

Mezenhimske izvorne celice so postale žarišče raziskav

V zadnjih letih so bile raziskave mezenhimskih matičnih celic v porastu, ClinicalTrials iz NIH v Združenih državah Amerike pa je največja baza podatkov o kliničnih raziskavah na svetu. Glede na rezultate iskanja baze podatkov je bilo na dan 13. maja 2019 v bazi registriranih 753 kliničnih študij o mezenhimskih matičnih celicah. Med njimi se po številu kliničnih študij na Kitajskem, v Evropi in ZDA uvršča med prve tri na svetu.

Z vidika vrst zdravljenih bolezni klinične raziskave mezenhimskih matičnih celic vključujejo na stotine bolezni. Med njimi so nevrološke, srčno-žilne in ortopedske bolezni tri glavna raziskovalna področja, ki predstavljajo več kot 15 %, skupaj pa presegajo polovico. Poleg tega je delež sladkorne bolezni, bolezni jeter, pljuč, prebavil, kože, avtoimunskih bolezni in bolezni presadka proti gostitelju (GVHD) približno 5 %, kar je pomembna smer kliničnega raziskovanja mezenhimskih matičnih celic.

Raziskovalni primer klinične uporabe mezenhimskih matičnih celic popkovine

01.Presnovne bolezni

1.1 Sladkorna bolezen

Trenutno radikalnega zdravljenja sladkorne bolezni klinično ni, za zniževanje krvnega sladkorja pa se lahko zanesemo le na inzulin ali zdravila in vitro, hkrati pa sodelujemo z dieto in telesno vadbo. Mezenhimske matične celice imajo sposobnost stimulacije otočkov trebušne slinavke β Funkcija regeneracije celic.

Na Kitajskem so tri najboljše bolnišnice, ki so izvedle klinične raziskave o presaditvi mezenhimskih matičnih celic pri zdravljenju sladkorne bolezni tipa II. Večina bolnikov je dosegla učinek znižanja krvnega sladkorja in inzulina, nekateri celo prenehajo jemati zdravila. Hkrati se je bolnikovo fizično stanje izboljšalo in v določeni meri popravilo podzdravstveno stanje.

Splošna bolnišnica Fuzhou vojaške regije Nanjing je raziskovala varnost in učinkovitost mezenhimskih matičnih celic popkovine v kombinaciji z avtolognimi mezenhimskimi matičnimi celicami kostnega mozga pri zdravljenju sladkorne bolezni tipa I brez imunoterapije. Rezultati so pokazali, da je bil učinek zdravljenja pri 42 bolnikih dober. C-Pep se je povečal za 105,7 %, inzulin za 49,3 %, HbA1c se je zmanjšal za 12,6 %, hitra glukoza v krvi se je zmanjšala za 24,4 %, potreba po insulinu pa za 29,2 %.

1.2 Zapleti sladkorne bolezni

Mezenhimske matične celice imajo širšo možnost uporabe pri zapletih sladkorne bolezni.

1.2.1 Diabetično stopalo

V ljudski bolnišnici province Shaanxi so v sterilnih pogojih suspenzijo mezenhimskih matičnih celic iz popkovine vbrizgali v mišice v intervalih 3 cm x 3 cm na lezijah 5 hospitaliziranih bolnikov s sladkorno boleznijo tipa II, zapleteno z diabetičnim stopalom. Pri tistih s hudimi lezijami so bile injekcije razporejene 1 cm x 1 cm narazen v stopalo, s poudarkom na injekciji okoli razjede. Po zdravljenju se je stopnja bolečine in odrevenelosti stopala bistveno zmanjšala, intermitentna klavdikacija se je izrazito izboljšala, razjede pa so se popolnoma zacelile.

V pridruženi bolnišnici province Anhui medicinske univerze Anhui so mezenhimske matične celice iz popkovine vbrizgali v mesta razjed na prizadetih okončinah 53 bolnikov z diabetičnim stopalom stopnje II-IV. Po treh mesecih zdravljenja je v primerjavi s kontrolno skupino skupina za zdravljenje pokazala znatno izboljšanje temperature kože, indeksa gleženjsko-brahialnega tlaka, napetosti kisika v koži in prehojene razdalje.

1.2.2 Diabetična nefropatija

Klinični medicinski kolegij splošne bolnišnice Fuzhou, Druga vojaška medicinska univerza, in pridružena bolnišnica Changzheng Druge vojaške medicinske univerze sta zdravili 15 bolnikov z mezenhimskimi matičnimi celicami iz popkovine s posegom v dorzalno arterijo trebušne slinavke, dvostranske ledvične arterije in periferno veno. . Po zdravljenju so bolniki pokazali izboljšave krvnega tlaka, krvnega sladkorja, ravni C-peptida in indikatorjev delovanja ledvic. Kar zadeva klinično učinkovitost pri izboljšanju diastoličnega krvnega tlaka in ledvične funkcije, je zdravljena skupina prekašala kontrolno skupino, zdravljeno s peroralnim telmisartanom in subkutano injekcijo insulina.

02. Nevrološke motnje

2.1 Parkinsonova bolezen

Prvi primer presaditve matičnih celic za Parkinsonovo bolezen na Kitajskem je bil dokončan v bolnišnici v Shijiazhuangu. Xie Xiyun, 76-letnik iz Indonezije, je že več kot desetletje trpel za Parkinsonovo boleznijo, doživljal je okorelost in krčenje treh prstov desne roke, okorelost telesa, težave s požiranjem in izgubo sposobnosti samooskrbe. V nekaj urah po presaditvi mezenhimskih izvornih celic je tisti večer lahko nemoteno jedel in udobno gledal televizijo, drugi simptomi pa so se bistveno izboljšali.

Dr. Sun Li s kitajske medicinske univerze je suspenzijo, ki je vsebovala mezenhimske izvorne celice popkovine, vbrizgal v vratne arterije 10 bolnikov s Parkinsonovo boleznijo. Po presaditvi so bolniki pokazali izboljšave v drži pri hoji, resnosti tresenja, prostovoljnem gibanju ter sposobnosti sedenja in stanja. Ne samo, da je učinkovito nadzoroval napredovanje Parkinsonove bolezni, ampak je tudi znatno izboljšal delovanje poškodovanega možganskega tkiva in tako izboljšal kakovost življenja bolnikov.

2.2 senilna demenca

Ekipa, ki jo je vodil Zhou Qiang v bolnišnici Jinyang v mestu Guiyang, je zdravila štiri starejše bolnike z demenco z uporabo avtolognih izvornih celic kostnega mozga. Prvi bolnik, 75-letni moški, ob sprejemu ni prepoznal družinskih članov in je izgubil nadzor nad mehurjem in črevesjem. Po zdravljenju s presaditvijo so se ti simptomi hitro izboljšali in po odpustu ni le prepoznal svojih družinskih članov, temveč je ponovno vzpostavil normalno delovanje mehurja in črevesja.

2.3 Nespečnost

Dr. Wang Yali iz oborožene policijske bolnišnice Zhejiang je zdravil 19 pacientov z nespečnostjo z intravensko infuzijo mezenhimskih izvornih celic popkovine. Vsi ti bolniki so imeli težave s spanjem, zmanjšano kakovost spanja in skupni čas spanja je bil krajši od 6 ur. Po enem mesecu zdravljenja je bilo izboljšanje kakovosti spanja pri bolnikih primerljivo s peroralnimi zdravili. Po dveh mesecih zdravljenja so bili rezultati bolnikove kakovosti spanja znatno boljši od rezultatov peroralnih zdravil. Po treh mesecih zdravljenja je bila tudi kakovost spanja bolnikov bistveno boljša kot pri peroralnih zdravilih, učinki posameznega zdravljenja pa so lahko trajali do enega leta, kar je bistveno izboljšalo kakovost spanja pri bolnikih.

03. Mišično-skeletna obolenja

3.1 Degenerativna bolezen sklepov

V devetdesetih letih prejšnjega stoletja so Brittberg in drugi začeli dosegati določene rezultate pri popravljanju poškodb hrustanca z uporabo avtolognih hondrocitov. Zato se je vse več študij začelo osredotočati na mezenhimske matične celice. Mezenhimske matične celice se lahko diferencirajo v različna tkiva in popravijo poškodbe sklepnega hrustanca in subhondralne kosti.

V študiji, ki so jo izvedli Akgun et al. z Oddelka za ortopedijo in travmatologijo na Univerzi v Istanbulu v Turčiji so primerjali terapevtske učinke avtolognih mezenhimskih matičnih celic kostnega mozga in hondrocitov pri 14 bolnikih z osteoartritisom. Ugotovili so, da so bolniki, ki so prejemali zdravljenje z mezenhimskimi izvornimi celicami, pokazali pomembnejše izboljšave pri rezultatih poškodbe kolena in osteoartritisa (KOOS) ter rezultatov vizualne analogne lestvice (VAS).

Wakitani idr. z Medicinske fakultete Feinberg na Univerzi Northwestern in klinične bolnišnice Cleveland na Univerzi Ohio izvedli klinično preskušanje z uporabo mezenhimskih matičnih celic. V eksperimentalni skupini so bolnikom v lezije sklepnega hrustanca implantirali kolagenski gel, pomešan z avtolognimi mezenhimskimi matičnimi celicami kostnega mozga, medtem ko je kontrolna skupina prejela le enako količino kolagenskega gela. Obe skupini sta pokazali izboljšave v delovanju sklepa, le eksperimentalna skupina pa je pokazala regeneracijo prozornega hrustanca na mestu poškodbe. Spremljali so 41 bolnikov, ki so prejemali terapijo z mezenhimskimi matičnimi celicami do 11 let, in niso ugotovili resnih zapletov.

04. Bolezni reproduktivnega sistema

4.1 Neplodnost

Popravilo hude poškodbe endometrija, ki je nočna mora mnogih neplodnih žensk, je zdaj mogoče z regenerativno tehnologijo mezenhimskih matičnih celic, ki prinaša upanje za izpolnitev ženskih sanj o materinstvu.

Ekipa profesorja Hu Yalija z oddelka za porodništvo in ginekologijo bolnišnice Gulou v Nanjingu je v sodelovanju z ekipo profesorja Dai Jianwuja z Inštituta za genetiko in razvojno biologijo Kitajske akademije znanosti uspešno razvila, prvič mednarodno, metodo za združevanje kolagenske ogrodje z mezenhimskimi izvornimi celicami. Z integracijo tradicionalnih histeroskopskih tehnik so dosegli funkcionalno popravilo poškodovanega endometrija in tako trem bolnicam pomagali uresničiti sanje o materinstvu.

Gospa Hu iz mesta Yancheng, Jiangsu, je med 31. in 34. letom starosti doživela tri naravne spontane splave, kar je povzročilo hude adhezije v njeni maternični votlini zaradi operacij kiretaže maternice po splavu. Z mezenhimskimi izvornimi celicami je bolnišnica Gulou v Nanjingu v osmih mesecih uspešno popravila njen endometrij. To ji je omogočilo uspešno zanositev in 17. julija 2014 je na Kitajskem rodila prvega »otroka regenerativne medicine«.

"Kirurgija regeneracije endometrija" mezenhimskih matičnih celic bolnišnice Nanjing Gulou je uspešno omogočila 13 neplodnim bolnicam s hudimi adhezijami v maternični votlini, da so zanosile in rodile, kar je povzročilo skupno 14 zdravih "otrokov z regenerativno medicino".

4.2 Prezgodnja odpoved jajčnikov

Prezgodnja odpoved jajčnikov se nanaša na pojav, pri katerem ženske doživijo atrofijo jajčnikov in prenehajo z ovulacijo pred 40. letom starosti. Trenutno približno 1 % žensk v rodni dobi po vsem svetu doživi prezgodnjo odpoved jajčnikov, zaradi česar je pomemben vzrok za žensko neplodnost.

Profesor Wu Ji in njegova ekipa s šanghajske univerze Jiao Tong na Kitajskem so izolirali samice reproduktivnih matičnih celic iz en do dva tedna starih transgenih miši z zelenimi fluorescentnimi beljakovinami. Po čiščenju, gojenju in drugih postopkih so te celice presadili v miši s prezgodnjo odpovedjo jajčnikov. Rezultati raziskave so pokazali, da imajo ženske reproduktivne matične celice, tako kot druge matične celice, lastnosti navajanja. Po domovanju so se nekatere celice diferencirale in postopoma razvile v zrele jajčne celice, s čimer se je ponovno vzpostavilo delovanje jajčnikov.

4.3 Erektilna disfunkcija (ED)

Uporaba terapije z matičnimi celicami za erektilno disfunkcijo lahko nadomesti poškodovane ali odmrle celice tkiva penisa in izloči faktorje za popravilo funkcionalno okvarjenih celic tkiva penisa.

Petnajst bolnikov z erektilno disfunkcijo na Danskem je prejelo infuzijo mezenhimskih matičnih celic brez zdravil ali presaditve penisa. Po šestih mesecih je lahko osem moških normalno spolno občevalo.

05.Avtoimunske bolezni

Leta 2007 je profesor Sun Lingyun na Kitajskem uspešno zdravil dva primera neodzivnega sistemskega eritematoznega lupusa z uporabo mezenhimskih matičnih celic, naslednje leto pa je zdravil še devet primerov. Po zdravljenju so se simptomi pri bolnikih bistveno ublažili, v 6-mesečnem spremljanju ni prišlo do ponovitve.

Leta 2012 je Oddelek za revmatologijo in imunologijo pridružene bolnišnice Jiangsu University intravenozno infundiral mezenhimske matične celice iz popkovine 21 bolnikom s sistemskim eritematoznim lupusom, kar je znatno zmanjšalo raven beljakovin v urinu pri teh bolnikih, zmanjšalo aktivnost bolezni in znižalo sistemski eritematozni lupus Rezultat indeksa aktivnosti bolezni.

Vpliv presaditve mezenhimskih matičnih celic na aktivnost bolezni in beljakovine v urinu pri bolnikih s sistemskim eritematoznim lupusom (SLE)

Leta 2013 sta Oddelek za revmatologijo in imunologijo Prve pridružene bolnišnice Univerze Yangtze in Prve ljudske bolnišnice Jingzhou dajala mezenhimske izvorne celice iz popkovine preko sprednje kubitalne vene 18 bolnikom s sistemskim eritematoznim lupusom. En mesec kasneje je večina bolnikov pokazala znatno izboljšanje kliničnih simptomov in znakov, kot so zvišana telesna temperatura, utrujenost in šibkost, v primerjavi s pred presaditvijo.

06.proti staranju

Staranje človeškega telesa je povezano z nezadostno ali neaktivno količino izvornih celic. S starostjo se zmanjšujeta tako količina kot kakovost izvornih celic v telesu. Ta trend vodi v propadanje in staranje poškodovanih celic ter organov in tkiv, sestavljenih iz celic, kar ima za posledico neoptimalno zdravje in staranje. Mezenhimske matične celice imajo potencial za multipotentno diferenciacijo, sposobne diferenciacije v različne vrste izvornih celic, ki jih potrebuje telo. Z dopolnjevanjem nezadostnih izvornih celic v telesu in obnavljanjem poškodovanih organov in tkiv mezenhimske izvorne celice igrajo vlogo pri preprečevanju staranja.

Z naraščajočim zanimanjem in uporabo raziskav mezenhimskih matičnih celic popkovine se verjame, da se bodo v bližnji prihodnosti široko uporabljale v kliničnih okoljih, s čimer bodo zagotovile večjo vrednost za zdravje ljudi.