Изучение судьбы стволовых клеток поможет в борьбе с раком

В народе когда говорят «пересадка костного мозга», подразумевают пересадку стволовых клеток. В этом смысле костный мозг понимается как источник стволовых клеток. У взрослых источником стволовых клеток может выступать кровь. Также стволовые клетки извлекаются из пуповинной крови.

Изучение судьбы стволовых клеток поможет в борьбе с ракомПрофессор клиники Аджибадем Адана, детский гематолог-онколог  Бюлент Антмен ответил на вопросы, касающиеся пересадки костного мозга.

При каких заболеваниях требуется пересадка костного мозга?

— Первую группу составляют заболевания крови. На первом месте стоит лейкемия. При лейкемии, которая не поддается лечению, или рецидивирующей лейкемии, особенно при таких заболеваниях, как острый лимфобластный лейкоз, острый миелоидный лейкоз и хронический миелоидный лейкоз трансплантация костного мозга имеет важное значение.

Хотя при диагнозе «острый лимфобластный лейкоз» пересадка может быть первым методом лечения. Заболевания, при которых костный мозг вообще не вырабатывает клетки крови, таких как апластическая анемия, трансплантация костного мозга является единственным методом лечения. Этот вид заболевания может быть врожденным, а также может развиться со временем.

Некоторые вирусы, химические вещества и лекарства могут привести к апластической анемии. При врожденных заболеваниях крови пересадка костного мозга также занимает важное место.

В лечении талассемии, известной как средиземноморская анемия, серповидно-клеточной анемии и при некоторых других редких заболеваниях крови пересадка костного мозга применяется как единственный метод лечения.

Следом за болезнями крови идут онкологические заболевания. Наблюдаемая у детей неходжкинская лимфома возглавляет этот перечень, следом идут болезни, не поддающиеся лечению другим образом или рецидивирующие, лимфома Ходжкина в случае рецидива. Для пациентов с такими диагнозами трансплантация костного мозга является единственным шансом на спасение.

Кто может быть донором костного мозга?

— В донорстве костного мозга может  использоваться  пуповинная кровь, сохранившаяся в плаценте и пупочной вене после рождения ребенка.

Изучение судьбы стволовых клеток поможет в борьбе с раком

 Существует ли опасность  для донора?

— Вокруг трансплантации костного мозга существует много заблуждений относительно вреда для донора. Также как и при пересадке печени или почек, подобная ошибочная информация приводит к тому, что люди не хотят выступать донорами. Однако процедура трансплантации не несет в себе никакого вреда.

Тем не менее, дети возрастом до 2 лет и те, кто старше 60 лет, не рассматриваются в качестве донора костного мозга. Перед забором стволовых клеток проводятся анализы крови, при которых изучаются ее показатели.

Для оценки общего состояния пациента, проводятся медицинские обследования, в ходе которых исследуется печень, почки и кровь.

Аллогенная трансплантация проводится в операционной. Забор стволовых клеток осуществляется с помощью специальной иглы, которая вводится непосредственно в тазовую кость, где располагается основной резервуар костного мозга. Затем контейнер  содержащей стволовые клетки доставляется в лабораторию для отбора стволовых клеток.

Отбор стволовых клеток проводится на аппарате афереза. После этого оценивается количество живых клеток,  на основании чего определяется, подходит ли отобранное количество для рецепиента. Если количество достаточное, то начинается подготовка к трансплантации.

Количество костного мозга после забора у донора восстонавляется в течении 2-х недель.

Как осуществляется пересадка?

Изучение судьбы стволовых клеток поможет в борьбе с раком— Рецепиент также должен пройти подготовку к трансплантации. Как и во время подготовки почвы к выращиванию полезных культур выпалываются все сорняки, так же и перед пересадкой новых стволовых клеток, клетки собственного костного мозга пациента полностью разрушаются при помощи химиотерапии и лучевой терапией. Таким образом, освобождается место для новых клеток. Кроме того, во время подготовки пациенту проводят системное тестирование, чтобы быть уверенным, что физическое состояние позволит ему перенести процедуру. Как правило, подготовка продолжается от 7 до 8 дней, и только после подготовки проводится процедура трансплантации. Новые стволовые клетки вводят пациенту внутривенно, подобно переливанию крови. Катетер Хикмана,  вводится в крупную вену обычно в районе шеи, затем под кожей на груди подводится к сердцу. Стволовые клетки, что были ранее взяты у донора, подаются по катетеру прямо в систему сердечно-сосудистого кровообращения. Запрограммированные природой клетки донора распределяются в костном мозге пациента и подобно семенам в плодородной почве, начинают образовывать новые дееспособные кровяные клетки.

Что ожидает пациентов после трансплантации?

— В случае если у пациента онкологическое заболевание крови, для подавления деффектных клеток больному проводят курс лечения ХТ благодоря, которой разрушаются не только раковые клетки пациента, но и здоровые клетки костного мозга.

Только после такого рода лечения, становиться возможным пересадка здорового донорского костного мозга.

После начинается период иммунносупрессивной терапии,  направленная на подавление иммунной системы пациента, которая может считать пересаженные клетки чужеродными.

Однако, это делает человека беззащитным перед инфекциями из внешнего мира. Поэтому основные усилия направлены на то, чтобы пациент ничем не заразился.

На 14-й дней после трансплантации определяется, воспроизводятся пересаженные клетки или нет. Однако, до достижения определенного количества клеток крови в течение 30-40 дней пациент содержится в стерильной среде.

Если  количество клеток увеличилось, то процедура трансплантации считается успешной.

За этот период происходит увеличение числа кровяных клеток, вырабатываются эритроциты, лейкоциты и тромбоциты, а также если никакой инфекции не обнаружено, пациент может использовать общую среду с другими пациентами в больнице и переводится из бокса в  отделение.

Пациент находиться в клинике в течение 45-60 дней. После лечения, если состояние пациента удовлетворительное, больной выписывается. Следует так же отметить,  что в течении года после выписки, пациенту необходимо находиться под потоянным контролем врача для обеспечения защиты от инфекций  и  контроля его восстановления.

Очень повезло, что у меня есть братья!

История 16 летней девочки из Аданы Х.Ф. с диагнозом лейкемия, которая выздоровела благодаря пересадке костного мозга от старшего брата.

Проф.Док. Бюлент Антмен знает эту пациентку в течение четырех лет. Отец на пенсии, мать домохозяйка, в семье 9 детей, Х.Ф. родилась шестой. Рассказывая о том, как началась ее болезнь, она говорит следующее: «В то время я училась в шестом классе. Был экзамен. У меня кружилась голова, тошнило.

Я не смогла ответить на вопросы, хотела все выбросить из головы и уйти домой. Ушла из школы, с трудом добралась до дома. В аптеке купили лекарство от тошноты. Не помогало, пошли в больницу, оттуда отправили на обследование в Медицинский факультет университета Acibadem.

Лечащим врачом стал доктор Бюлент Антмен…»

Изучение судьбы стволовых клеток поможет в борьбе с раком

Доктор принял решение для первой попытки пересадки взять клетки у старшего брата, если будет отторжение, тогда у сестры. Первая попытка оказалась успешной.

Х.Ф. безостановочно рассказывает о своих планах после выздоровления: «Хочу пойти в школу. Поступлю в лицей. Я вижу своих друзей и волей-неволей расстраиваюсь.

Вначале переживала из-за волос, но теперь не думаю об этом, как бы то ни было заново отрастут. Эта болезнь меня многому научила.

Вместо того, чтобы жаловаться, пытаюсь смотреть на ситуацию с хорошей стороны. Хочу выучиться и получить профессию».

Победить рак. "В мире науки" №4 2017

Молодые ученые из Института молекулярной биологии им. В.А.

Энгельгардта РАН Алексей Александрович Дмитриев и Анна Викторовна Кудрявцева стали лауреатами премии президента РФ за «расшифровку новых механизмов, лежащих в основе возникновения и развития специфического метаболизма злокачественных эпителиальных опухолей». Проще говоря, они сделали важные шаги в понимании природы главного убийцы XXI в. — рака. О том, что это за работа и каково ее прикладное значение, — наш разговор.

Изучение судьбы стволовых клеток поможет в борьбе с раком

Название изображения

Алексей Александрович Дмитриев, старший научный сотрудник Института молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта:

— Канцерогенез— это сложный многостадийный процесс, в котором задействованы десятки и сотни генов. Мы занимаемся тем, что изучаем, чем на молекулярном уровне злокачественная опухолевая клетка отличается от нормальной эпителиальной. Наш подход характеризуется комплексностью. В каждой клетке есть ДНК, с которой

синтезируется РНК, ас РНК— белок. На каждом из этих этапов существует значительное количество регуляторных механизмов. В наших исследованиях мы стараемся учесть многие из них.

На сегодня мировым сообществом получено колоссальное количество данных о нуклеотидных последовательностях, а также их модификациях. например метилировании ДНК, чем в основном занимаюсь я.

Данные о последовательностях нуклеиновых кислот, которые представлены в опухолевых клетках, в большинстве случаев выкладывают в открытый доступ.

Крупнейшая в этой области — база международного проекта The Cancer Genome Atlas (TCGA), в которой депонированы данные для тысяч образцов более чем двух десятков видов рака.

Одно из наших достижений — разработка программного обеспечения, которое позволяет на основе анализа данных, представленных в общедоступных базах, делать предположения о механизмах образования и развития злокачественных новообразований, а также связывать молекулярно-генетические и клинические характеристики, предлагать новые маркеры.

Как вы это делаете? На мышах, или у вас имеются какие-то образцы человеческих тканей?

— Сначала мы анализируем базы данных. Далее идет работа с первичными опухолями российских пациентов — это в основном послеоперационный материал.

Любые опухоли или какие-то конкретные?

— Мы работаем с эпителиальными опухолями. Они самые распространенные и характеризуются высокой смертностью. Например, рак легкого, почки, толстой кишки, яичника, молочной железы. Образцы мы получаем из клиник— в первую очередь это Московский онкологический институт им. П.А.

Герцена. Мы анализируем закономерности, обнаруженные при работе с базами данных, и делаем выводы, наблюдаются ли они в популяции российских пациентов либо есть какая-то специфика. То есть существуют ли популяционные особенности или же обнаруженная закономерность универсальна.

И к какому выводу приходите?

— К тому, что необходимы проверка на популяционные особенности и разработка специфичных систем молекулярных маркеров. Молекулярно-генетический анализ опухоли нужен для выбора эффективной схемы лечения.

Такой анализ позволяет определить агрессивность опухоли и предсказать ее чувствительность к тем или иным препаратам.

Насколько вероятен послеоперационный рецидив? Как будет протекать болезнь? Потребуется ли химиотерапия или достаточно динамического наблюдения?

Такие работы уже ведутся во всем мире. Что принципиально нового сделали вы?

Читайте также:  Рак слепой кишки: признаки и симптомы, удаление опухоли слепой кишки, прогноз на выздоровление, лечение на ранней стадии

— До сих пор механизмы образования и развития злокачественных опухолей известны только в общих чертах. Конкретные участники этого процесса изучены далеко не все. Мы добавили более 30 новых онкоассоциированных генов, которые вовлечены в этот процесс.

То есть вы внесли важный вклад в понимание природы развития рака?

— Фактически да. Кроме того, некоторые закономерности. которые, как мы видим, связаны с клиническими характеристиками, мы предлагаем использовать как молекулярные маркеры. Это наша фундаментальная часть. Проверкой на широкой выборке и внедрением должны заниматься другие люди.

А кто-то будет этим заниматься? Не закончится ли все фундаментальной наукой без прикладного применения?

— Думаю, нет. Вот, например, один из генов, исследованный нами под руководством В.Н. Сенченко.

предлагается для использования в клинической практике во всем мире, потому что выяснилось, что экспрессия этого гена, его метилирование ассоциировано с прогнозом рака молочной железы.

Доведением до практики занимаются в основном фармкомпании. и я надеюсь, что такая же судьба ждет и остальные результаты наших исследований.

Изучение судьбы стволовых клеток поможет в борьбе с раком

Название изображения

Анна Викторовна Кудрявцева, руководитель лаборатории постгеномных исследований Института молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта:

— Наша работа— это масштабное фундаментальное исследование, которое раскрывает многие аспекты канцерогенеза, то есть процесса перерождения нормальной клетки в злокачественную.

 Важно, что мы рассматриваем этот процесс как комплексное явление, то есть на самых разных этапах и уровнях его формирования.

Это позволяет сделать совершенно новые, интересные выводы, которые в дальнейшем могут быть основой для прикладных направлений, для внедрения в практику.

Какие выводы уже сделаны?

— Например, вывод о том, что некоторые маркеры мы можем использовать для предсказания агрессивности течения заболевания, в частности рака предстательной железы.

Кроме того, мы на самом высоком уровне используем уже известные методы, которые применяются за границей, внедряем их в российских условиях, чтобы каждый пациент мог получить все новейшие достижения мировой медицины в обычных клиниках.

Вообще, мы производим некий задел, на основе которого в будущем можно будет разработать что- то действительно новое. В настоящее время персонифицированная медицина применяется уже очень широко, и она действительно позволяет.

используя ряд маркеров, давать оценку того, на- сколько будет эффективен тот или иной препарат. Но не менее важна и фундаментальная исследовательская работа, направленная в будущее.

Вы говорите, что ищете свой путь для развития отечественной онкологии. Что это за путь?

— Нас интересуют редкие опухоли. Дело в том, что рак толстой кишки, рак легкого или молочной железы, конечно, очень часто встречаются и, с одной стороны, следовало бы обратить внимание на них, поскольку очень много людей ими страдают.

С другой же стороны, существует также большое количество редких опухолей, и у людей, которые ими поражены, нет почти никакой возможности получить своевременную диагностику и адекватное лечение.

Практически никакой информации о том, как будет развиваться эта болезнь, нет.

О каких заболеваниях речь?

— Например, сейчас мы занимаемся параганглиомами головы и шеи. В частности, это опухоль каротидного тельца, она же каротидная хемодектома или каротидная параганглиома. Это такая опухоль, которая развивается в зоне раздвоения сонной артерии на наружную и внутреннюю. Она очень опасна своей локализацией. Ее сложно хирургически удалить.

Опухоль сдавливает артерию, нарушается мозговое кровообращение, и это приводит к инсульту. Почти нет организаций, которые берутся за ее удаление, потому что нужны междисциплинарные бригады врачей и опытные сосудистые хирурги, так как операция сложная, сопряжена с высокими рисками осложнений и сопровождается массивной кровопотерей.

И что же хотите сделать вы?

— Мы хотим получить данные о молекулярно-генетических особенностях этой опухоли. Потому что если мы знаем, что эта опухоль имеет склонность к агрессивному течению, то нужно рекомендовать удаление за прилежащим участком артерии и ее пластику.

Но в некоторых случаях можно рекомендовать локальное удаление, потому что, скорее всего, рецидива не будет.

Было бы здорово найти какие-то маркерные признаки, которые могли бы свидетельствовать о том, какие лекарства, разработанные для других локализаций, могут применяться в этом случае.

Что за исследование энергообмена в опухоли?

— Этой темой мы занялись примерно десять лет назад. С одной стороны, нарушение энергетического обмена в опухоли— так называемый эффект Варбурга— показано еще в 1925 г., то есть давным-давно.

Тем не менее по сию пору для многих опухолей не определено точного механизма, как все это происходит. В каждом виде рака, оказывается, процесс идет по-своему. Более того, двух одинаковых опухолей не бывает, и даже в пределах одного вида рака каждая опухоль имеет свои особенности.

В целом клетки начинают очень быстро делиться, сосуды в них не успевают прорастать, то есть клетки находятся в условиях недостатка кислорода, так называемой гипоксии.

И в этих условиях развивается ряд каскадных процессов, что в итоге приводит к нарушению функций митохондрий и активации гликолиза, это путь получения энергии для клетки, но не самый эффективный.

А если туда подавать кислород?

— Эффект Варбурга в том и заключался. Немецкий биохимик Отто Варбург доказал, что если клетка уже перешла на такой измененный путь энергетического обмена, то даже после появления кислорода в достаточном количестве она уже не может перестроиться. Произошли фатальные изменения.

Многие исследователи начали подбирать специальные лекарственные средства, которые могли бы воздействовать на разные этапы энергетического обмена, специфически усиленного в опухолевых клетках, чтобы подавлять его. и таким образом надеяться на то. что раковые клетки начнут гибнуть.

В последний год активно развивается направление, которое показывает, что этот энергетический обмен очень тесно связан с уровнем метилирования генома.

К определенным нуклеотидам прикрепляется метильная группа, что не дает гену нормально функционировать с обычной эффективностью.

Итак, работа генов контролируется различными механизмами, и важно понять, как они реализуют ту информацию, которая в них закодирована.

Один из таких механизмов регуляции — метилирование так называемой прототерной области генов. Например, при раке толстой кишки есть группа опухолей, около 15%, которые характеризуются очень плотным уровнем метилирования по всему геному.

И это имеет клиническое значение: в зависимости от уровня метилирования образцов можно сделать вывод о том, насколько эта опухоль агрессивна. Кроме того, это может дать нам подсказку, какими препаратами можно лечить данного пациента.

А энергетический обмен?

— Оказалось, что уровень метилирования по геному связан с энергетическим обменом. Правда, до конца этот процесс еще не изучен, но это только дает нам новую широкую область, в которой можно проводить исследования, сопоставляя эти два процесса, которые раньше считали независимыми.

Вы не приблизились к пониманию того, что вообще становится причиной перерождения клетки из нормальной в раковую?

— Для многих опухолей это уже известно. Для каждой локализации есть какие-то доказанные этиологические факторы.

Ну, например, рак плевры — это контакт с асбестом, для меланомы — это часто ультрафиолетовый свет, или генетическая природа, как в некоторых случаях рака молочной железы, яичников и желудка.

Часто бывает, что воздействует совокупность признаков, которые могут повлиять на развитие болезни. Но в некоторых случаях, конечно, люди совершенно не понимают, отчего это. Говорят про экологию, но здесь совсем темный лес.

Хотя есть и закономерности. Когда это наследственное заболевание, то есть оно закодировано во всех клетках организма, то рак возникает довольно рано, в молодом возрасте. Если же он развивается в пожилом возрасте, то объяснить это довольно просто хотя бы тем, что ухудшается работа системы починки ДНК.

Каждый раз, когда у нас делится клетка и генетический материал удваивается, происходит очень большое количество ошибок. Система репарации, восстановления клетки обычно это удаляет. Но с возрастом все начинает работать хуже, в том числе эта система.

И если она не очень эффективно справляется со своей задачей, накапливаются генетические мутации, свойственные именно клеткам, которые не перейдут в дальнейшее поколение. Иногда стоит произойти буквально нескольким событиям в клетке, чтобы она стала злокачественной.

Она начинает бесконтрольно делиться, не реагируя на сигналы организма и чувствуя себя как независимый организм. По сути, она начинает жить в теле как паразит, используя его в качестве ресурса для роста и размножения.

Как вы думаете, удастся когда-нибудь полностью победить рак?

— На нашем веку, думаю, нет. Но вообще идет очень мощное развитие медицины, и в частности онкологии. То, что еще недавно казалось фантастикой, сказкой, сейчас воплощается в реальность. Человеку с терминальными стадиями, например, рака легкого можно очень существенно продлить жизнь.

Улучшение наступает буквально на второй-третий день. Люди действительно чувствуют себя намного лучше и возвращаются к нормальному образу жизни. Раньше о таком нельзя было даже помыслить.

Однако подобного эффекта удается добиться только для пациентов, имеющих мутации в конкретном гене, — это называется тар- гетной терапией.

Хотя и опухолевые клетки хитрые. Они находят пути, как обойти все эти препятствия.

Они лабильные, у них больше степеней свободы, и к любому таргетному препарату, который мы применяем, где-то в течение года возникает резистентность.

Наша задача — подобрать такую серию препаратов, чтобы можно было их применять один за другим и таким образом максимально увеличивать продолжительность жизни пациента.

Сейчас некоторые онкологические заболевания переходят в хроническую стадию. С ним можно жить годами и хорошо себя чувствовать. Это, конечно, очень большое достижение, и во многом оно реализуется именно благодаря таким фундаментальным научным исследованиям, как наше. Поэтому мне сложно сказать, сможем ли мы полностью победить рак, но точно знаю: надо пытаться.

Читайте также:  Мезотелиома плевры: признаки и симптомы, клетки мезотелия в плевральной жидкости

Алексей Дмитриев, старший научный сотрудник Института молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта

Анна Кудрявцева, руководитель лаборатории постгеномных исследований Института молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта

Пересадку стволовых клеток сделали безопаснее. Это поможет пациентам с раком

Трансплантацию стволовых клеток часто используют для лечения рака крови, но это очень рискованно. Чтобы решить проблему, исследователи из Вашингтонского университета в Сент-Луисе разработали способ процедуру более безопасной. Суть метода в более точном воздействии на дефектные стволовые клетки пациента. Это позволяет обойтись без лучевой или химиотерапии.

Лейкемия — это злокачественное системное поражение красного костного мозга, во время которого здоровые лейкоциты в крови замещаются измененными клетками.

Аномальные лейкоциты не выполняют своей функции, но в то же время продолжают активное деление, в результате чего их количество возрастает. В костном мозге клетки крови производятся стволовыми клетками.

Для пациентов с опасным для жизни заболеванием есть один вариант лечения, но он сопряжен с серьезным риском побочных эффектов. Речь идет о трансплантации гемопоэтических стволовых клеток (ТГСК).

Чтобы подготовить свое тело к донорским стволовым клеткам, пациенту сначала проводят лучевую или химиотерапию, которая убивает их собственные стволовые клетки, разрушает оставшиеся раковые клетки и ослабляет иммунную систему, чтобы предотвратить отторжение. В новом исследовании ученые разработали методику, которая позволяет обойтись без такой подготовки к трансплантации. 

Вместо этого стволовые клетки в костном мозге точно нацеливают на разрушение с помощью специальных молекул — конъюгатов антитело-лекарственное средство (antibody-drug conjugate, ADC).

Они связываются со специфическими белками на поверхности стволовых клеток крови. По словам ученых, это не дает им повредить другие клетки.

Как только они достигают своей цели, ADC выделяют для уничтожения стволовых клеток сапорин, инактивирующий рибосому белок.

Изучение судьбы стволовых клеток поможет в борьбе с ракомСлева: костный мозг мыши, получившей новое лечение, не повреждающее ткани. Справа: костный мозг мыши, получившей традиционное лечение лучевой терапией

После трансплантации донорских стволовых клеток все еще необходимы иммунодепрессанты, чтобы предотвратить отторжение. В исследовании на мышах ученые использовали препарат барицитиниб, который применяют для лечения ревматоидного артрита.

  • Читать далее
  • Невозможно представить: какие объекты во Вселенной самые большие и где они находятся
  • Новый ускоритель разгоняет спутники до 8 047 км/ч и отправляет в космос. Ракета не нужна
  • Ученые провели эксперимент и узнали, как изменится наше поведение на Марсе

Изучение судьбы стволовых клеток поможет в борьбе с раком | Клиники «Евроонко»

Благодаря новой технологии, исследователи научились отслеживать, как стволовые клетки превращаются в разные типы клеток.

В ходе исследования были обнаружены гены, за счет которых стволовые клетки трансформируются в дендритные клетки, которые запускают иммунные реакции. Ученые планируют использовать эту методику для поиска мишеней для новых лекарственных препаратов.

В частности, возможно, это позволит разработать новые методы иммунотерапии рака. Результаты этого исследования были опубликованы в научном журнале Immunity.

Ученые разработали метод анализа клеток, который был назван SIS-seq. Он предполагает изучение «сестринских» клеток, произошедших от одной материнской клетки, и позволяет связать экспрессию определенных генов с различными типами клеток.

Доктор Шалин Найк (Shalin Naik), один из руководителей исследования, рассказывает:

Секвенирование (изучение последовательности генетического кода) РНК разрушает клетку, поэтому таким способом можно лишь проанализировать гены, но после этого уже не удается узнать, что происходит в самой клетке.

Таким образом, мы не можем вернуться назад во времени и узнать судьбу клеточных линий. Мы позволили стволовым клеткам делиться несколько раз, а затем изучили их потомков. Мы изучили биохимические процессы, которые происходили в одних дочерних клетках, а в их «сестрах» проанализировали гены.

Таким образом, нам удалось разобраться, как отдельные гены влияют на судьбу клеток.

Открыто 30 новых важных генов

Чтобы изучать последовательность генетического кода, ученые применили CRISPR-скрининг. Эта инновационная технология создана на основе «иммунитета» бактерий.

Она позволяет «разрезать» ДНК и РНК в определенных местах. Было протестировано 500 генов, которые влияют на судьбу дендритных клеток.

Среди них ученым удалось выявить 30 новых генов, фактически обеспечивающих программирование дендритных клеток.

Таким образом, был получен список генов, с помощью которых можно «в пробирке» создавать дендритные клетки и программировать их определенным образом. Это может совершить прорыв в развитии иммунотерапии рака.

Авторы работы не намерены останавливаться на достигнутом. В будущем с помощью своей новой методики они планируют отыскать гены, которые программируют развитие каждого типа иммунных клеток.

Можно ли обнаружить «большой взрыв» в развитии рака?

«Большой взрыв» — так, по аналогии с моментом возникновения нашей Вселенной, ученые называют событие, запускающее развитие злокачественной опухоли. Возможно, метод SIS-seq поможет разобраться в этом событии и разработать новые противоопухолевые препараты.

Доктор Найк говорит об этом так:

Мы надеемся, что с помощью нашей «машины времени» получится с высокой точностью разобраться, какие программы в клетках были нарушены генами, связанными с развитием онкологических заболеваний. Эта информация может быть использована для поиска новых мишеней для противоопухолевых препаратов.

Иммунотерапия — инновационное направление в лечении онкологических заболеваний, которое показывает большие успехи. Ее потенциал еще далеко не исчерпан.

Мы внимательно следим за научными работами в этой сфере и разработкой новых противоопухолевых препаратов.

В клиниках федеральной сети «Евроонко» для пациентов доступны все современные оригинальные иммунопрепараты с доказанной эффективностью, зарегистрированные на территории России.

Источник: sciencedaily.com.

Новости

При делении стволовые клетки, являющиеся незрелыми, могут формировать подобные себе клетки в большем количестве, вследствие чего и возникли вопросы относительно связи, провоцируют ли стволовые клетки и рак.

Если человек заболевает или получает травму, клетки организма погибают или повреждаются. Стволовые клетки активируются, чтобы заменить погибшие или старые, восстановить поврежденные ткани и предотвратить преждевременное старение.

Данное свойство привлекло внимание медиков.

Опухолевые стволовые клетки выявлены при различных видах рака (мозга, яичников, молочной железы, меланоме и пр.), в результате чего возникла идея, что стволовые клетки и рак взаимосвязаны.

Результаты исследований подтвердили, что стволовые клетки и рак взаимосвязаны. Связь была установлена специалистами ведущих исследовательских центров. Однако утверждать, что стволовые клетки – причина рака у здоровых людей, ученые пока не могут.

На вопрос о том, по какой причине возникает рак после стволовых клеток, ученые дают различные ответы.

Некоторые ученые утверждают, что стволовые клетки, используемые при лечении, подавляют иммунитет, вследствие чего дефектные клетки получают возможность существовать дальше и становятся причиной рака.

Взаимосвязь «стволовые клетки и рак» на данном этапе не изучена полностью, поэтому абсолютно точного ответа на вопрос о том, стволовые клетки вызывают ли рак, нет.

Почему стволовые клетки становятся раковыми

С точки зрения ученых ответ на вопрос относительно того, почему они взывают рак, кроется в свойствах опухолевых стволовых клеток. Злокачественные новообразования развиваются из одной клетки, которая является результатом трансформации нормальной клетки в результате каких-то событий в раковую.

Делением этой клетки создается злокачественная опухоль. Поскольку раковые клетки являются истинно ствольными клетками, делиться и постоянно самовоспроизводиться они могут неограниченно.

Стволовые клетки и рак связаны, поскольку злокачественные новообразования являются результатом деления трансформировавшихся стволовых клеток.

Лечение рака стволовыми клетками изначально казалось перспективным направлением, в частности в области лечения рака мозга.

Данные многочисленных исследований, проведенных в разных странах, подтвердили, что стволовые клетки и рак взаимосвязаны, поэтому использование стволовых клеток может стать причиной появления новых злокачественных опухолей или увеличения уже существующих.

Стволовые клетки, мигрируя с кровотоком, могут стать причиной возникновения новообразований или стимулировать рост имеющихся опухолей.

Взаимосвязь регенерации и развития заболевания

Связь изучали, в том числе в целях использования стволовых клеток для восстановления здоровья больных раком, в плане регенерации поврежденных тканей.

Регенерация предусматривает их активное использование в режиме турбо, но при этом стволовые клетки работают с перегрузками.

Если функции генов нарушаются и иммунная защита организма на какое-то время понижается, то стволовая клетка начинает активно самовоспроизводиться, будучи поврежденной. В результате раковые клетки размножаются, формируя злокачественную опухоль.

Если вы заметили симптомы этого страшного заболевания, важно как можно быстрее обратиться к опытным и хорошо себя зарекомендовавшим специалистам. Относитесь к их выбору предельно серьезно, ведь этим врачам вы доверите свое здоровье. Выбирайте клиники, которые продолжительное время работают в этой сфере и имеют положительные результаты лечения.

Лечение рака стволовыми клетками за рубежом

Применение стволовых клеток совершила революцию в современной медицине. Несмотря на то, что данный метод был разработан еще в середине прошлого века, именно в последние годы клеточная терапия стоит в авангарде передовых технологий, которые применяются в современной медицине.

Перспективные результаты показывает терапия стволовыми клетками и в лечении онкологических заболеваний, в частности, рака и лейкозов. В настоящее время лидирующие позиции в применении стволовых клеток при лечении рака занимают ведущие крупнейшие клиники Израиля, Германии и США. В отечественных крупных центрах по изучению стволовых клеток этот метод также успешно применяется.

К терапии стволовыми клетками у онкологических пациентов прибегают в случаях, когда другие методы не дают желаемого эффекта.

Стволовые клетки — уникальное открытие в биологии человека. Эти клетки являются предшественниками всех других клеток.

Эти клетки обнаружены мышцах, костной ткани, в коже, печени, почках, кишечнике, в крови и костном мозге и других тканях и органах. Из стволовых клеток возникают зрелые клетки всех тканей и органов.

Наибольшая активность стволовых клеток отмечается у эмбрионов и плода, с возрастом число и активность стволовых клеток катастрофически падает.

В различных тканях процесс регенерации стволовыми клетками длится по разному. Быстрее регенерация протекает в коже, кишечнике и роговице глаза. Медленнее всего — в тканях сердца и нервной системы.

В тканях обычно имеются тотипотентные стволовые клетки, то есть, такие, которые специфичны для той или иной ткани и органа. Исследователями был открыт также и другой вид стволовых клеток — плюрипотентные.

Этот вид стволовых клеток может дифференцироваться в любые другие виды клеток. В основном такой тип стволовых клеток содержится в костном мозге.

Стволовые клетки недавно стали применяться в лечении раковых заболеваний. Принцип их использования заключается в том, что стволовые клетки способствуют образованию иммунных факторов, которые, как известно, страдают у пациентов с опухолями. По сути, терапия стволовыми клетками при раке — это вид иммунотерапии.

Читайте также:  Как проходит химиотерапия при раке легких: эффективность, химия терапия при раке легких

На сегодня терапия стволовыми клетками применяется успешно при раке легких, яичек, молочной железы, нейробластомы, неходжкинских лимфомах, миеломной болезни, а также при лейкозах.

Кроме того, активно ведутся исследования использования стволовых клеток в терапии рака щитовидной железы, меланомы, рака кишечника, желудка и яичников.

На сегодня стволовые клетки можно получать из крови пациента, а также его костного мозга. Однако,  наибольшая эффективность стволовых клеток — у тех, что получены из пуповинной крови и крови из плаценты, то есть, фетальных стволовых клеток.

Метод терапии стволовыми клетками при раке заключается в следующем. На начальном этапе пациенту проводится химиотерапия и лучевая терапия, цель которой — полное подавление кроветворной функции костного мозга.

Этот и последующие этапы проводятся в изолированном боксе под постоянным контролем врачей. На следующем этапе проводится подсадка стволовых клеток. Делается это с помощью обычной системы для инфузий — капельницы. Процедура длится не более часа.

На следующем этапе пациент находится под постоянным контролем врачей. В этот период высок риск присоединения различных инфекций, а также реакции отторжения. В это время пациент получает антибиотики, инфузионную терапию. Длится данный этап 2 — 4 недели.

Как только в анализах крови выявляется рост форменных элементов, в частности, лейкоцитов, можно делать вывод, что стволовые клетки начали свою работу по продуцированию костного мозга.

В израильских клиниках сегодня используется передовая инновационная методика терапии рака стволовыми клетками.

Заключается она в том, что перед подсадкой стволовые клетки  как бы программируют на борьбу с конкретным раковыми антигеном, то есть как бы «натаскивают» стволовые клетки на ту опухоль, которая имеется у пациента. С этой целью проводится биопсия опухоли для выделения из нее специфичного антигена.

После перепрограммирования стволовых клеток они культивируются в лаборатории. Такой метод применения стволовых клеток является на сегодня самым перспективным способом лечения рака.

Борьба с раком и COVID-19: ученые делают ставку на стволовые клетки

15 октября 2020, 14:01 • РИА НОВОСТИ

Выращивание новых органов, редактирование генов, полное излечение от самых тяжелых заболеваний. Ученые ищут новые способы решить эти задачи за счет изучения стволовых клеток, хотя вокруг этичности этих исследований ведется широкая дискуссия.

По последним данным, средства на основе стволовых клеток могут также помочь в борьбе против COVID-19; препарат, который был использован для лечения президента США Дональда Трампа, был разработан с их помощью.

О том, какие новые уникальные возможности может дать человеку медицинское применение стволовых клеток, рассказали ученые из российских университетов, входящих в Проект «5-100».

Стволовые клетки и коронавирус

В начале октября стало известно, что для лечения коронавируса врачи назначили Дональду Трампу коктейль из противовирусных антител, созданный компанией Regeneron, который сам он назвал «чудодейственным».

Regeneron разработал это лечение с помощью клеточной линии под названием HEK 293, первоначально полученной от абортированного плода в 1973 году в Нидерландах, однако сами стволовые клетки в препарат не входят.

Осенью 2020 года другие исследователи также заявили о возможности эффективно использовать стволовые клетки в лечении против вируса COVID-19.

В США была подана заявка на применение препарата на основе мезенхимальных стволовых клеток ткани пуповины.

Ученые из Израиля предложили сразу несколько вариантов лечения с использованием стволовых клеток острого и опасного для жизни респираторного дистресса у пациентов с коронавирусом и пневмонией.

По словам ученых, мезенхимальные стволовые клетки имеют большие перспективы для лечения пациентов с COVID-19 из-за их способности подавлять сверхактивированную иммунную систему и способствовать восстановлению недостаточности легких и других органов при тяжелом течении заболевания.

Стволовые клетки можно разделить на три большие категории в зависимости от их происхождения: эмбриональные (получают из плаценты), фетальные (их берут из материалов плода после аборта), постнатальные (клетки взрослого организма).

Несмотря на то, что стволовые клетки зрелого организма обладают значительно меньшим потенциалом для применения в сравнении с эмбриональными и фетальными и могут порождать меньшее количество различных типов клеток, этический аспект их исследования и применения не вызывает серьезной полемики. Некоторые исследователи предлагают использовать такой тип стволовых клеток в борьбе с коронавирусом и пневмонией. На сегодняшний день они применяются в тканевой инженерии и для разработки индивидуальных средств диагностики.

Эмбриональные стволовые клетки обладают уникальными свойствами: во-первых, они могут делиться бесконечно долго, во-вторых, их потомки могут превратиться в любую специализированную клетку, будь то один из нейронов мозга, гепатоцит печени или клетка кишечного эпителия – нужно только задать требуемую молекулярно-генетическую программу.

Однако использовать клеточный материал человеческих эмбрионов в медицинских или сугубо научных целях невозможно по этическим причинам, в большинстве стран на работу с этим типом клеток наложен запрет.

Поэтому биологам пришлось создать альтернативу: в 2006 году японский ученый Синъя Яманака впервые получил так называемые индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPSC, или iPS); за это открытие он получил Нобелевскую премию.

Аналоги эмбриональных стволовых клеток могут дать человеку шанс на искусственную регенерацию и излечения от тяжелых болезней.

Можно полностью вылечить человека от рака, если выделить у него так называемые опухоль-ассоциированные Т-клетки, модифицировать их и вернуть обратно.

T-клетки – это главное оружие организма, они выделяются из лейкоцитов в костном мозге и обеспечивают распознавание и уничтожение клеток, несущих чужеродные антигены.

Преодоление врожденных генетических дефектов

Аналоги Т-клеток сегодня стало возможным получать благодаря результатам большого проекта ученых Московского физико-технического института (МФТИ) и их коллег из университета Гуанчжоу (Китай) и Гарвардского университета (США).

Также с помощью аналогов стволовых клеток ученые МФТИ и Национального медицинского исследовательский центр эндокринологии Минздрава России разрабатывают способ лечения для больных с генетическими дефектами, вызывающими дисфункцию коры надпочечников. Это тяжелое заболевание проявляется с первых недель после рождения и представляет серьезную угрозу жизни ребенка.

«Применения обычной генотерапии в подобных случаях недостаточно: стволовые клетки коры надпочечников быстро обновляются, поэтому доставляемая функциональная копия генов активна только 8-12 недель, потом ее активность падает», – рассказал РИА Новости руководитель Лаборатории геномной инженерии МФТИ Павел Волчков.

Ускорить рост и уменьшить затраты Стволовые клетки обладают потенциалом для использования в тканевой инженерии, при создании тканей и органов для трансплантации. Среди последних достижений ученых — выращенные из стволовых клеток миниатюрное человеческое сердце, модель мозга эмбриона, пищевод.

Исследователи из Балтийского федерального университета (БФУ) им. Канта занимаются созданием нейронов из постнатальных стволовых клеток для трансплантации при травмах спинного мозга, повреждениях нервной ткани и нейродегенеративных заболеваний.

Сегодня для стимулирования дифференциации стволовых нейрональных клеток ученые добавляют в клеточную среду факторы роста и ферменты. По мнению специалистов, это довольно дорогой метод, который требует долгого времени для дифференциации стволовых клеток.

«Мы планируем это исправить с помощью нашей методики. Такие материалы, как пьезополимеры, дешевы в изготовлении и просты в применении, а сама методика позволит ускорить процесс развития стволовых клеток в нейроны определенного типа», – рассказала РИА Новости старший научный сотрудник Лаборатории новых магнитных материалов БФУ им. И. Канта Екатерина Левада.

Для стимуляции роста клеток ученые разрабатывают так называемые композитные мультиферроики – магнитные частицы, разведенные в биосовместимой пьезополимерной матрице. Такие композиты обладают выраженной взаимосвязью магнитных и электрических свойств.

«Мы планируем использовать новый материал как активную подложку для культивирования биологических объектов, и оказывать на них необходимые стимулирующие воздействия с использованием магнитных и электрических полей. Этот способ может дать более эффективный результат по сравнению с одиночными полями», – сообщил РИА Новости старший научный сотрудник БФУ Абдулкарим Амиров.

Индивидуальный подбор противоопухолевой терапии

Постнатальные стволовые клетки, взятые у конкретного человека, можно использовать для создания индивидуальных методов диагностики онкологических заболеваний и для первичного скрининга веществ, обладающих противоопухолевой активностью.

По словам специалистов, стволовые клетки не только представляют собой универсальный «строительный материал» клеток крови и органов, но также поддерживают в организме рост и жизнеспособность злокачественных опухолей, делают их устойчивыми к химиотерапевтическим препаратам, что сильно усложняет процесс терапии. Перед врачами и учеными остро стоит задача поиска наиболее эффективных методов лечения, которые могли бы преодолеть эти барьеры.

Сегодня фармацевтическая промышленность активно использует в основном двухмерные модели in vitro – то есть клетки, растущие на плоской поверхности. Причем, чаще всего используется только один тип опухолевых клеток. Однако двумерные модели не учитывают естественную трехмерную архитектуру опухоли, сложные межклеточные взаимодействия и, как следствие, не могут дать объективных результатов.

Ученые во всем мире работают над новыми моделями опухолевых заболеваний, которые варьируют от относительно простых 3D агрегатов опухолевых клеток (сфероиды) и кусочков опухолей (органоиды), до сложных технологий органов-на-чипе.

В научно-клиническом центре прецизионной и регенеративной медицины Института фундаментальной медицины и биологии Казанского (Приволжского) федерального университета (КФУ) проводятся разработки специальных тест-систем.

Они основаны на совместном культивировании стволовых, опухолевых и иммунных клеток с добавлением специального внеклеточного матрикса для того, чтобы клетки существовали в трехмерной среде, напоминающей естественные опухолевые ткани организма.

Разработка позволяет эффективно получать трехмерные тканеподобные структуры, схожие с опухолью в организме, а также моделировать процессы метастазирования и формирования лекарственной устойчивости «в пробирке».

«Разработанная учеными тест-система также может подойти для индивидуального подбора схемы противоопухолевой химиотерапии при использовании стволовых, опухолевых и иммунных клеток самого пациента», – сообщил профессор КФУ, почетный профессор фундаментальной медицины Ноттингемского университета Альберт Ризванов.

Материал подготовлен в рамках «Проекта 5-100». Задача проекта – предоставление государственной поддержки ведущим университетам Российской Федерации в целях повышения их конкурентоспособности среди ведущих мировых научно-образовательных центров.

Оставьте комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector