Трансплантация стволовых клеток при патологии центральной нервной системы: терапевтический эффект

Выяснение возможностей и ограничений использования стволовых клеток для клеточной те­рапии патологии центральной нервной системы человека — одна из основных задач в исследовании муль­типотентных стволовых клеток мозга. Трансплантация фетальных тканей и клеток используется в течение более 30 лет в экспериментальных исследованиях и при лечении заболеваний центральной нервной системы чело­века. Одно из перспективных направлений нейротрансплантации — внутримозговое введение эмбриональных стволовых клеток, нервных стволовых клеток и клеток-предшественников.

Связано это с тем, что ранние эмбриональные мультипотентные клетки обладают более высокими потенциями интеграции с моз­гом реципиента, сохраняя способность к пролиферации, миграции и терминаль­ной дифференциации. Существенно также то, что есть возможность клонирования эмбриональных стволовых клеток, нервных стволовых клеток, клеток-предшественников, их направленной генетической модификации и предварительной дифференциации, что позволяет создавать значительные объемы нативного и генноинженерного клеточного материала для экспериментальной и клинической ней­ротрансплантации.

Установлено, что популяция нейральных клеток-предшественников, выделенных из мозга эмбрионов человека, увеличивается при культивировании в среде, содержащей EGF, bFGF и LIF в 10 млн раз, не теряя при этом способности к направленной миграции и дифференциации в нервные и глиальные клетки при последующей транспланта­ции в мозг взрослых крыс.

Терапевтический эффект выявлен при внутримозговой трансплантации эмбриональных стволовых клеток, нервных стволовых клеток и клеток-предшественников при различных формах экспериментальной патологии центральной нервной системы. Связано это с уникальной способностью направленной миграции клеток-предшественников не только к местам терминальной дифференциации, но и к патологическому очагу. На­пример, при создании локального очага фотоиндуцированного апоптоза нейронов коры мозга мышей мультипотентные клетки-предшественники мыши формируют дифференци­рованные нейроны преимущественно в месте нейрональной гибели.

При глиомах мозга крыс трансплантированные нейрональные стволовые клетки мигрируют к опухоли и локализуются по ее периферии. Интересно, что направленная мигра­ция происходит не только при имплантации стволовых клеток в месте локализации опухоли, но и при введении этих клеток в удаленные от нее участки ипсилатеральной коры, и даже в противоположное полушарие или в желудочки мозга. Более того, нервные стволовые клетки были обнаружены в месте локализации опухоли после внутривенного введения нейрональных стволовых клеток.

Исходя из этого, представляется возможным использовать нервные стволовые клетки в нейроонкологии для целенаправленного транспорта противоопухолевых препаратов, на­пример цитозиндезаминазы.

Лечение детской онкологии в Израиле проводится не только традиционными методами — хирургическим, химиотерапией и прочими, но и с применением клетом пуповинной крови, как аутогенных так и алогенных.

Внутримозговая трансплантация крысам клеток-предшественников, экс­прессирующих интерлейкин-4, приводит к постепенному исчезновению опухо­ли. Трансплантированные клетки-предшественники, меченные BrdU, сохраняются в течение несколь­ких недель.