Одним із сучасних перспективних напрямів медичної науки, який активно розвивається в усьому світі, є використання клітинних технологій для потреб клінічної медицини. Це відкриває великі можливості для лікування багатьох захворювань за допомогою стовбурових клітин.
Клітинні технології у світовій медицині
Головні успіхи та події в галузі клітинної медицини у світі відбувалися впродовж останніх п’ятдесяти років, тому історію клітинної медицини цілком можна називати вже новою. На знак визнання високого потенціалу цієї галузі регенеративної медицини Комітет з присвоєння нобелівських премій за 2012 рік у галузі фізіології та медицини удостоїв цієї високої нагороди двох вчених – Джона Гердона з Кембриджського університету (Велика Британія) та Сінья Яманаку з Кіотського університету (Японія) за відкриття індукованих плюрипотентних клітин методом репрограмування фібробластів шкіри у стан ембріональної стовбурової клітини. Цей унікальний винахід дав можливість із звичайного фібробласта отримати ембріональні клітини з необмеженим потенціалом. Те, що колись лише було мрією, – з одного фібробласта виростити печінку, нервову тканину, стало цілковито реальним. Хвороби, які досі не піддавалися терапевтичним впливам, наразі лікують за допомогою унікальних технологій використання стовбурових клітин, зокрема певні види спадкової патології, злоякісні пухлини. У світі існують десятки наукових центрів, біотехнологічних кампаній. Тисячі хворих з патологією шкіри, серця, судин, опорно-рухового апарату пройшли лікування за допомогою стовбурових клітин.
Серед перших на заході країни
На жаль, Україна наразі дещо відстає від високорозвинених країн Європи та США у сфері регенеративної медицини, зокрема, й клітинних технологій. Причина передусім у затратності цього суперсучасного напряму – новітнє обладнання, реактиви та й навчання фахівців вимагає чималих коштів. Потреба ж у розробці та застосуванні новітніх технологій, які базувалися б на ґрунті фундаментальних наук, з кожним роком зростає.
Одним з перших на заході України відділення клітинних культур створили в Тернопільському національному медичному університеті ім. Івана Горбачевського на базі міжкафедральної навчально-дослідної лабораторії. Цей підрозділ, який очолює доцентка Аліна Довгалюк, нині є центром наукових розробок у сфері експериментального використання стовбурових клітин, а також їх клінічного застосування. Створили тут і кріобанк, в якому зберігається клітинний матеріал людини та лабораторних тварин. Серед кріоконсервованих клітин особливої уваги заслуговують стовбурові клітини людини, що є унікальними «ремонтними бригадами організму», здатними відновлювати уражені тканини та органи людського тіла. Кріобанк стовбурових клітин є ліцензованим підрозділом університету з правом проведення дослідницьких робіт в умовах лабораторії. Це значно розширює діапазон нових біомедичних наукових досліджень, що дає можливість розробляти сучасні засоби регенеративної медицини та пропонувати новітні методи лікування важких захворювань.
«У відділі клітинних культур наша молода перспективна команда науковців проводить пошук безпечних та ефективних методів отримання й культивування стовбурових клітин, – розповідає Аліна Довгалюк. – Університет безпосередньо не займається лікуванням пацієнтів, але ми вивчаємо механізми терапевтичного впливу стовбурових клітин, здійснюємо важливі наукові розробки, які далі з успіхом можна застосовувати в лікувальній практиці. Зокрема, досліджуємо ефективність клітинної терапії за таких важких змодельованих патологій, як гострий респіраторний дистрес-синдром, хронічні рани, опікові травми, антифосфоліпідний синдром, пародонтози, ураження м’язів і рогівки ока.
В університетському кріобанку клітинних культур зберігаються зразки мезенхімальних стовбурових клітин, отриманих з пуповини, амніону, плаценти та жирової тканини людини, міогенні прогеніторні клітини, нейробласти та фібробласти шкіри щурів. Для стандартизації методик наукових досліджень тут проводять паспортизацію клітинних ліній, зокрема цитогенетичний аналіз та імунофенотипування клітинного матеріалу, визначення проліферативної активності отриманих стовбурових клітин і перевірку їхньої мультипотентності.
Проводять експерименти in vitro на визначення цитотоксичності ацелюлярного дермального матриксу та наночастинок фулерену, які планують використовувати у клінічних дослідженнях. Окрім того, науковці лабораторії вивчають стимулювальні (мітогенні) ефекти плазми крові, збагаченої тромбоцитами (PRP-platelet rich plasma), а також працюють над розробкою біоінженерної конструкції (штучної шкіри), як ефективного ранового покриття для пришвидшеного загоєння хронічних шкірних уражень.
Від науки – до практики
Прогресивна або ж персоналізована терапія. Саме так нині називають лікування за допомогою мезенхімальних стовбурових клітин. Ця назва криє в собі значущість, важливість і високий рівень терапевтичного впливу. Стовбурові клітини приходять на допомогу тоді, коли вже використані всі методи медикаментозної терапії чи хірургічного лікування. Нині – це один з високотехнологічних способів подолання соматичних захворювань. Але блискавичних результатів цієї інноваційної методики теж не варто очікувати. Як метод біологічної терапії таке лікування діє поступово, інколи пацієнтові потрібно пройти кілька курсів – три або й чотири, щоб відчути полегшення.
Доцент нашого університету, науковий співробітник міжкафедральної навчально-дослідної лабораторії ТНМУ Андрій Ковальчук заснував медикобіотехнологічну компанію, що активно розвивається у партнерстві великої кількості вітчизняних та іноземних клінік. Наразі в його портфоліо – понад десять років активної клінічної практики та сотні успішних випадків лікування аутоімунно-запальних захворювань, нейродегенеративних і недуг опорно-рухового апарата, офтальмологічної патології, метаболічних порушень, а останнім часом й бойової травми.
«Те, що фармакологічні препарати інколи безсилі на противагу клітинній терапії, – факт, тому маємо його визнати, – каже Андрій Ковальчук. – Узагалі ж лікування мезенхімальними стовбуровими клітинами позитивно зарекомендувало себе в багатьох напрямах. Скажімо, в лікуванні пацієнтів з розсіяним склерозом, найбільш резистентною до фармакотерапії неврологічною патологією, продемонструвало значний вплив на підвищення якості та збільшення тривалості життя. У нас уже сформувалася ціла група таких пацієнтів, які приїздять у клініку кілька разів на рік для повторних вливань. Схема лікування стовбуровими клітинами для кожного індивідуальна, але результати вражаючі. Рецидивів розсіяного склерозу після такої терапії не виявили у жодного з клієнтів, не було помітно й нових вогнищ активності. Якщо до терапії людина могла пройти лише триста кроків, то після 2 -3 місяців з початку лікування – вже 600-700, а то й кілометр. Значно покращується також рухливість у кінцівках, зникає відчуття скутості, розповідають пацієнти». Нашою інноваційною розробкою є технологія Primary cells. Це унікальна технологія лабораторного розмноження власних молодих фібробластів шкіри пацієнта, які в подальшому використовують для ревіталізації шкіри, а також для лікування проблемних захворювань в сфері дерматології».
Застосування стовбурових клітин дозволяє перевести недугу у стан довготривалої ремісії або ж навіть вилікувати її. Кожен курс включає у себе триразове введення препарату. Часто на тлі таких вливань у пацієнтів помітна позитивна клінічна динаміка, яка не досягалася навіть за довготривалого та активного використання найсучасніших медикаментів. Періодично співробітники біотехнологічної компанії перевіряють біоматеріал в лабораторії нашого університету, а також працюють з приватними лабораторіями, де проводять перевірку біоматеріалу й культивування клітин персонально для кожного пацієнта.
Ще один переконливий приклад з роботи клініки – лікування недужих з автоімунним тиреоїдитом. Тут теж є доволі обнадійливі результати. Після терапії стовбуровими клітинами підвищені показники антитіл до щитоподібної залози в таких пацієнтів значно знижуються й наступає тривала ремісія, є випадки, коли людям узагалі відміняють гормонотерапію.
Лікування на основі мезенхімальних стовбурових клітин – універсальна стратегія. Це засвідчує й позитивна динаміка в пацієнтів з міодистрофією, яких фахівці медикобіотехнологічної компанії спостерігають уже впродовж чотирьох років. Міодистрофія Дюшена – недуга, яка зазвичай призводить до повної інвалідизації. Застосування ж стовбурових клітин сприяє збільшенню відтермінування прогресування захворювання, стан пацієнтів не погіршується, вони не втрачають активну рухову діяльність. Промовистим прикладом є випадок, коли мама хлопчика з міодистрофією народила ще одну дитину, аби врятувати хвору. Після позитивного аналізу на сумісність, хворому хлопчику провели родинну трансплантацію пуповинної крові й результат виправдав сподівання. І це тоді, коли на тлі інших випадків міодистрофії спостерігається доволі сумна картина, на жаль, з доволі несприятливим прогнозом.
Трансплантація стовбурових клітин виявилася найкращим методом й у лікуванні людей з атрофією зорового нерва. Для таких пацієнтів стовбурові клітини виділяють з їхньої власної жирової тканини методом ліпосакції або їх кісткового мозку.
«Інноваційна методика передбачає попереднє комплексне обстеження перед лікуванням – біохімічні дослідження крові, інфекційний скринінг, імунологічну панель, – пояснює керівник проєкту Андрій Ковальчук. – Лише тоді призначаємо терапію стовбуровими клітинами».
Сучасне лікування – це й постійні консультації в онлайн-режимі, часто запрошують до обговорень експертну групу, до складу якої входять академіки, знані вітчизняні й зарубіжні спеціалісти у сфері клітинної терапії.
Важливим етапом терапії стовбуровими клітинами є лабораторний процес в умовах біохімічної лабораторії. Саме там відбувається створення клітинних препаратів, перевірка їх якості та безпеки для клінічного використання. Отримують стовбурові клітини насамперед з власного організму пацієнта. Для цього використовують кістковий мозок хворого, який аспірують з верхньої клубової кістки безпосередньо в клініці або ж його передають з медичних закладів, де людина перебувала на лікуванні. Ще одне джерело – жирова тканина. Під місцевою анестезією проводять ліпосакцію жирової тканини для подальшого виділення фракції стовбурових клітин. Працюють іноді й з донорськими стовбуровими клітинами та проводять донорські трансплантації. Для цього потрібно спочатку виділити первинну клітинну культуру, перевірити її на генетичні мутації, провести інфекційний скринінг. У подальшому найбільш активні проліферативні клітини масштабують в умовах клітинної лабораторії, розмножують до великої кількості, аби підготувати лікувальну дозу. Увесь процес відбувається на високотехнологічному обладнанні, супроводжуючись складними лабораторними процесами підготовки, культивації препарату у спеціальному лабораторному посуді в СО2-інкубаторах і лабінарних боксах зі стерильним повітрям. На виході спеціалісти отримують клітинний препарат, який можна вводити внутрішньовенно або ж ендолюмбально, тобто у спинномозковий канал. До речі, під час нашого перебування в клініці перебував пацієнт з травмою спинного мозку, якому проводили введення цього препарату. Але, як зазначають спеціалісти, таку терапію не потрібно сприймати, як «одноразову акцію», бо це – персоналізована біологічна терапія. Тому результати, наприклад, у пацієнтів після інсульту, будуть відчутні лише через пів року. Так, це довгострокова, але дуже надійна перспектива, бо дозволяє зменшити кількість відвідувань медзакладу, відмінити прийом деяких ліків, а загалом отримати більш високу якість життя.
Як зазначає Андрій Ковальчук, у багатьох країнах Європи, а також у США, Японії, Китаї успішно діють центри регенеративної медицини, де розробляють і використовують у клінічній практиці технології клітинної терапії. Приємно, що відбулися зміни й в українському законодавстві. Це дозволяє нашим фахівцям у правовому полі згідно із сучасними міжнародними стандартами GMP використовувати власний медичний продукт – медикаментозні засоби на основі мезенхімальних стовбурових клітин. «Працюємо наразі за постановою Кабінету Міністрів України за № 286, яка відкрила для нас нове вікно можливостей створити банк стовбурових клітин для клінічного застосування, – стверджує пан Андрій. – За кілька років, сподіваюся, запрацюють нові нормативні документи, що дозволить нам регламентувати нашу діяльність у форматі «препарат стовбурових клітин», зареєстрований в Державному експертному центрі МОЗ України». Наразі Андрій Ковальчук уже підготував пакет документів, готує доклінічні та клінічні випробовування деяких препаратів, аби отримати сертифікат виробництва й випустити їх на фармацевтичний ринок. Це будуть біологічні засоби інноваційної персоналізованої терапії.
Хай щастить у розвитку цього найперспективнішого та прогресивного напряму на теренах української медицини.
Лариса ЛУКАЩУК