Keterbatasan, bahaya dan komplikasi transplantasi sel

Obat plastik regeneratif didasarkan pada kesadaran di klinik totalitas dan sifat pluripoten sel induk embrio dan progenitor, yang memungkinkan in vitro dan in vivo untuk menciptakan jalur sel yang telah ditentukan yang memperbaiki kembali jaringan dan organ tubuh seseorang yang sakit.

Kemungkinan sebenarnya menggunakan sel induk embrionik dan sel induk jaringan definitif (sel induk dewasa yang disebut) manusia untuk tujuan terapeutik tidak diragukan lagi. Namun, para ahli di Akademi Nasional dan Medis Amerika Serikat (AS) merekomendasikan agar sifat sel punca dalam eksperimen dipelajari secara lebih rinci. Pada model biologis yang memadai dan secara obyektif mengevaluasi semua konsekuensi transplantasi, dan hanya kemudian menggunakan sel induk di klinik.

Telah ditetapkan bahwa sel punca adalah bagian dari turunan jaringan dari ketiga selebaran embrio. Sel induk ditemukan di retina mata, kornea, epidermis pada kulit, sumsum tulang dan darah perifer, pembuluh darah, gigi tiruan, ginjal, epitel saluran pencernaan, pankreas dan hati. Dengan bantuan metode modern, terbukti bahwa sel saraf induk dilokalisasi di otak orang dewasa dan sumsum tulang belakang. Data sensasional ini menarik perhatian ilmuwan dan media, karena neuron otak berfungsi sebagai contoh klasik dari populasi sel statis yang tidak pulih. Baik pada periode awal dan akhir ontogenesis, neuron, astrosit dan oligodendrosit terbentuk di otak hewan dan manusia karena sel induk neuron (sel induk: kemajuan ilmiah dan arah penelitian masa depan., Nat Inst, dari Health USA).

Namun, dalam kondisi normal, plastisitas sel induk jaringan definitif tidak muncul. Untuk mewujudkan potensi plastik sel induk jaringan definitif, mereka harus diisolasi dan kemudian dikultur di media dengan sitokin (LIF, EGF, FGF). Selain itu, turunan sel induk berhasil bertahan hanya bila ditransplantasikan ke tubuh hewan dengan sistem kekebalan tubuh yang tertekan (γ-iradiasi, sitostatika, busulfan, dll.). Sampai saat ini, belum ada bukti kuat plastisitas sel punca pada hewan yang belum diiradiasi atau terkena penekanan imunosupresi mendalam.

Dalam keadaan seperti itu, PGCs potensi berbahaya diwujudkan terutama di daerah transplantasi ektopik mereka - injeksi subkutan ESK tikus imunodefisiensi di tempat suntikan dibentuk teratokarsinoma. Selain itu, dalam perkembangan embrio manusia, frekuensi kelainan kromosom lebih tinggi daripada embriogenesis pada hewan. Pada tahap blastokista hanya 20-25% dari embrio manusia terdiri dari sel-sel dengan kariotipe normal, dan di mayoritas embrio manusia awal yang diperoleh setelah fertilisasi in vitro, kromosom mosaik terdeteksi penyimpangan numerik dan struktural kacau dan sangat sering.

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9], [10], [11], [12]

Efek bermanfaat dari sel punca

Hasil awal uji klinis mengkonfirmasi efek menguntungkan sel punca pada pasien, namun sejauh ini tidak ada informasi mengenai konsekuensi jangka panjang dari transplantasi sel. Dalam literatur, pada awalnya, laporan hasil positif transplantasi fragmen otak embrio pada penyakit Parkinson didominasi, namun kemudian data mulai muncul yang menolak efek terapeutik yang efektif dari jaringan saraf embrio atau janin yang ditransplantasikan ke otak pasien.

Pada pertengahan abad ke-20, pemulihan hematopoiesis pada hewan yang diiradiasi secara irasional setelah transfusi intravena sel sumsum tulang pertama kali ditemukan, dan pada tahun 1969 peneliti Amerika D. Thomas melakukan transplantasi sumsum tulang pertama ke manusia. Kurangnya pengetahuan tentang mekanisme ketidakcocokan imunologis sel sumsum tulang donor dan penerima pada saat itu menyebabkan kematian yang tinggi karena sering terjadi non-grafting dan pengembangan reaksi "graft versus host". Penemuan kompleks histokompatibilitas utama, yang mencakup antigen leukosit manusia (HbA), dan peningkatan metode pengetikannya, secara signifikan meningkatkan tingkat kelangsungan hidup setelah transplantasi sumsum tulang, yang menyebabkan penyebaran metode pengobatan ini secara luas dalam oncoematologi. Setelah satu dekade, transplantasi pertama sel induk hematopoietik (HSC) yang diperoleh dari darah perifer dengan bantuan leukapheresis dilakukan. Pada tahun 1988, di Prancis, untuk pengobatan anak dengan anemia Fanconi, darah tali pusar digunakan sebagai sumber HSC untuk pertama kalinya, dan sejak akhir tahun 2000, laporan mulai mencetak tentang kemampuan HSC untuk berdiferensiasi menjadi sel dari berbagai jenis jaringan, yang berpotensi memperluas area aplikasi klinis mereka. Namun, ternyata bahwa bahan untuk transplantasi, bersama dengan GSK, mengandung sejumlah besar sel non-hemopoietik, yang beragam sifat dan sifatnya. Sehubungan dengan ini, metode untuk memurnikan graft dan kriteria untuk menilai kemurnian selulernya sedang dikembangkan. Secara khusus, imunoseksi positif sel CD34 + digunakan, yang memungkinkan untuk mengisolasi HSC dengan bantuan antibodi monoklonal.

[13], [14], [15], [16], [17], [18], [19], [20], [21], [22], [23]

Komplikasi terapi sel induk

Komplikasi transplantasi sumsum tulang paling sering hematologis dan dikaitkan dengan periode pitasopenia iatrogenik yang berkepanjangan. Infeksi yang paling umum adalah anemia, anemia dan perdarahan. Dalam hal ini, sangat penting untuk memilih cara sampling yang optimal, memproses dan menyimpan sumsum tulang untuk mempertahankan sel punca secara maksimal, yang akan memastikan pemulihan hematopoiesis yang cepat dan stabil. Ketika mencirikan transplantasi, saat ini diterima untuk mengevaluasi parameter berikut: jumlah sel mononuklear dan / atau nukleasi, unit pembentuk koloni dan kandungan sel SB34-positif. Sayangnya, indikator ini hanya memberikan perkiraan tidak langsung tentang kemampuan hematopoietik nyata dari populasi transplantasi sel punca. Untuk saat ini, ada parameter yang benar-benar tepat untuk menentukan kecukupan transplantasi untuk pemulihan hemopoiesis jangka panjang pada pasien bahkan dalam transplantasi sumsum tulang autologous. Pengembangan kriteria umum sangat sulit karena kurangnya standar pemrosesan yang kaku, pengujian kriopreservasi dan graft. Selain itu, perlu diperhitungkan berbagai faktor yang mempengaruhi parameter keberhasilan pemulihan hematopoiesis pada setiap pasien tertentu. Dalam transplantasi sumsum tulang autologous, yang terpenting adalah jumlah kursus kemoterapi sebelumnya, kekhasan rezim pengkondisian, periode penyakit di mana pengambilan sampel sumsum tulang dilakukan, dan rejimen untuk menerapkan faktor stimulasi koloni pada periode posttransplant. Selain itu, tidak boleh dilupakan bahwa kemoterapi yang didahului oleh okulasi janin dapat memiliki efek negatif pada sel induk sumsum tulang.

Kejadian komplikasi beracun parah meningkat secara signifikan dengan transplantasi sumsum tulang alogenik. Dalam hubungan ini, data statistik tentang transplantasi sumsum tulang allogeneic pada talasemia sangat diminati. Dalam laporan Grup Transplantasi Sumur Babi Eropa, sekitar 800 transplantasi sumsum tulang dicatat pada pasien dengan talasemia besar. Transplantasi alogenik pada talasemia sangat banyak dilakukan pada saudara kandung HLA, yang terkait dengan komplikasi berat dan kematian tinggi dalam transplantasi bahan sel induk dari donor yang terkait atau kompatibel yang tidak terkait. Untuk meminimalkan risiko komplikasi infeksi fatal, pasien ditempatkan dalam kotak aseptik yang terisolasi dengan aliran laminar udara, menerima makanan rendah atau abakteri. Untuk dekontaminasi bakteri usus per os meresepkan antibiotik non-resorptif, obat antijamur. Untuk pencegahan amfoterisin B intravena diberikan. Pencegahan infeksi sistemik tetap dengan amikasin dan ceftazidime, yang diresepkan sehari sebelum transplantasi, dilanjutkan perawatan sampai dikeluarkannya pasien. Semua sediaan darah sebelum iradiasi disinari dengan dosis 30 Gy. Nutrisi parenteral selama transplantasi merupakan prasyarat dan segera dimulai dengan membatasi asupan makanan secara alami.

Sejumlah komplikasi dikaitkan dengan toksisitas obat imunosupresif yang tinggi, yang sering menyebabkan mual, muntah dan mucositis, kerusakan ginjal dan pneumonia interstisial. Salah satu komplikasi kemoterapi yang paling parah adalah penyakit veno-occlusive hati, yang menyebabkan kematian pada periode pasca transplantasi awal. Di antara faktor risiko trombosis vena dalam sistem portal hati, usia pasien, adanya hepatitis dan fibrosis hati, dan terapi imunosupresif setelah transplantasi sumsum tulang harus diperhatikan. Penyakit Veno-oklusif sangat berbahaya pada thalassemia, yang disertai dengan hemosiderosis hati, hepatitis dan fibrosis - satelit terapi transfusi yang sering. Trombosis pembuluh darah sistem portal hati berkembang 1-2 minggu setelah transplantasi dan ditandai dengan peningkatan cepat kandungan bilirubin dalam aktivitas darah dan transaminase, perkembangan hepatomegali, asites, ensefalopati dan nyeri di perut bagian atas. Secara histologis, dalam bahan otopsi, kerusakan endotelium, perdarahan subendotel, kerusakan pada hepatosit centrolobular, obstruksi vena trombotik dan vena sentral hati ditentukan. Pada pasien dengan thalassemia, kasus serangan jantung fatal yang terkait dengan efek toksik sitostatika telah dijelaskan.

Dalam persiapan untuk transplantasi, siklofosfamid dan busulfan sering menyebabkan sistitis hemoragik beracun dengan perubahan patologis pada sel uroepitel. Penggunaan siklosporin A dalam transplantasi sumsum tulang sering disertai efek nephro dan neurotoksisitas, sindrom hipertensi, retensi cairan dalam tubuh, dan sitolisis hepatosit. Pelanggaran fungsi seksual dan reproduksi lebih sering diamati pada wanita. Pada anak kecil setelah transplantasi perkembangan pubertas biasanya tidak menderita, namun pada anak yang lebih tua patologi perkembangan genital sphere bisa sangat serius - hingga sterilitas. Komplikasi yang berkaitan langsung dengan transplantasi itu sendiri termasuk penolakan sel sumsum tulang alogenik, ketidakcocokan dalam sistem ABO, bentuk akut dan kronis reaksi "graft versus host".

Di tubuh pasien setelah transplantasi sumsum ADO yang tidak sesuai, isoaglutinin "host versus ABO" diproduksi dalam 330-605 hari setelah transplantasi, yang dapat menyebabkan hemolisis berkepanjangan dan meningkatkan kebutuhan transfusi darah secara tajam. Komplikasi ini dicegah dengan transfusi eritrosit hanya pada kelompok 0. Setelah transplantasi, neutropenia autoimun, trombositopenia atau pansitopenia dicatat di sejumlah pasien, untuk koreksi splenektomi yang diperlukan.

Pada 35-40% penerima, reaksi "graft versus host" akut berkembang dalam 100 hari setelah transplantasi sumsum tulang identik allogeneic-associated. Tingkat kerusakan pada kulit, hati dan usus bervariasi dari ruam, diare dan hiperbilirubinemia sedang sampai deskuamasi kulit, obstruksi usus dan gagal hati akut. Pada pasien dengan thalassemia, insiden reaksi "graft-versus-host" akut pada tingkat pertama setelah transplantasi sumsum adalah 75%, grade II dan di atas - 11-53%. Reaksi "graft versus host" kronis sebagai sindrom multi-organ sistemik biasanya berkembang dalam waktu 100-500 hari setelah transplantasi sumsum tulang secara keseluruhan pada 30-50% pasien. Kulit, mulut, hati, mata, kerongkongan dan saluran pernapasan bagian atas terpengaruh. Ada bentuk reaksi kronis "graft versus host" yang kronis saat kulit dan / atau hati terkena, dan umum terjadi, ketika kerusakan kulit umum dikombinasikan dengan hepatitis agresif kronis, kerusakan mata, kelenjar ludah atau organ lainnya. Penyebab kematian seringkali merupakan komplikasi infeksi yang diakibatkan oleh imunodefisiensi yang parah. Pada thalassemia, bentuk ringan dari reaksi "graft versus host" kronis terjadi pada 12%, sedang dalam 3% dan berat pada 0,9% penerima sumsum tulang yang kompatibel dengan HLA. Komplikasi serius dalam transplantasi sumsum tulang adalah penolakan transplantasi, yang berkembang 50-130 hari setelah operasi. Frekuensi penolakan tergantung pada mode pengkondisian. Secara khusus, pada pasien thalassemia yang hanya menerima metotreksat selama masa persiapan, penolakan transplantasi sumsum tulang diamati pada 26% kasus, dengan kombinasi metotreksat dan siklosporin A - pada 9%, dan hanya dengan penambahan siklosporin A - pada 8% kasus (Gaziev et al. ., 1995).

Komplikasi infeksi setelah transplantasi sumsum tulang menyebabkan virus, bakteri dan jamur. Perkembangan mereka terkait dengan neutropenia dalam, yang obat kemoterapi menginduksi selama pengkondisian, lesi mukosa cytostatic dan reaksi graft-versus-host. Bergantung pada waktu perkembangan, tiga fase komplikasi infeksi dibedakan. Pada tahap pertama (berkembang di bulan pertama pasca-transplantasi) didominasi oleh kerusakan pada penghalang mukosa dan neutropenia, sering disertai dengan infeksi virus (herpes, virus Epstein-Barr, Cytomegalovirus, Varicella zoster), serta infeksi yang disebabkan oleh grampolozhi - bakteri inflamasi dan Gram-negatif, Candida jamur , aspergillomas. Dalam periode pasca-transplantasi awal (bulan kedua dan ketiga setelah transplantasi) adalah infeksi sitomegalovirus paling parah, yang sering menyebabkan kematian pasien di tahap kedua infeksi. Pada thalassemia, infeksi sitomegalovirus setelah transplantasi sumsum tulang berkembang pada 1,7-4,4% penerima. Tahap ketiga diamati pada periode pasca transplantasi akhir (tiga bulan setelah operasi) dan ditandai dengan kombinasi kekebalan yang parah. Periode ini umumnya ditemukan infeksi yang disebabkan oleh Varicella zoster, streptococcus, pneumonia Carini, Neisseria meningitidis, Haemophilus influenzae, dan virus hepatotropic. Mortalitas Thalassemia pada pasien setelah transplantasi sumsum tulang berhubungan dengan sepsis bakteri dan jamur, interstitial idiopatik dan sitomegalovirus pneumonia, sindrom gangguan pernapasan akut, gagal jantung akut, tamponade jantung, pendarahan otak, penyakit venookklyuzionnoy hati dan reaksi "graft versus tuan rumah" akut.

Saat ini, kemajuan tertentu telah dicapai dalam mengembangkan metode untuk mengisolasi dari sumsum tulang populasi murni sel hemopoietik batang. Teknik mendapatkan darah janin dari tali pusar telah diperbaiki dan metode telah dikembangkan untuk mengisolasi sel pembentuk darah dari darah tali pusat. Dalam pers ilmiah ada laporan bahwa ketika dikultur di media dengan sitokin, sel punca hematopoietik mampu melakukan perkalian. Bila menggunakan bioreaktor yang dirancang khusus untuk perluasan HSC, biomassa sel induk hemopoietik yang diisolasi dari sumsum tulang, darah perifer atau tali pusat meningkat secara signifikan. Kemungkinan perluasan HSC merupakan langkah penting dalam perkembangan klinis transplantasi sel.

Namun, sebelum reproduksi HSC secara in vitro, perlu dilakukan isolasi populasi homogen sel punca hematopoietik. Hal ini biasanya dicapai dengan menggunakan spidol yang memungkinkan penandaan selektif HSCs dengan antibodi monoklonal yang terikat secara kovalen dengan label neon atau magnet dan mengisolasinya menggunakan penyortir sel yang sesuai. Pada saat bersamaan, isu karakteristik fenotipik sel punca hematopoietik belum bisa dipecahkan. A. Petrenko., V. Grishchenko (2003), sel-sel pada permukaan antigen CD34, AC133 dan Antigen Thyl hadir dan CD38, HLA-DR dan spidol diferensiasi lainnya (sel dengan fenotipe CD34 + Liir) dianggap sebagai kandidat untuk HSC. Penanda diferensiasi linier (garis keturunan, Lin) meliputi glikophorin A (IPK), CD3, CD4, CD8, CD10, CD14, CD16, CD19, CD20 (Muench, 2001). Perspektif untuk transplantasi adalah sel dengan fenotipe CD34 + CD45RalüW CD71low, serta CD34 + Thyl + CD38low / c-kit / low.

Masalah jumlah HSC yang cukup untuk transplantasi efektif tetap menjadi masalah. Saat ini, sumber sel pembentuk darah batang adalah sumsum tulang, darah perifer dan tali pusat, serta embrio hati. Perluasan sel hemopoietik batang dicapai dengan mengkulturnya dengan adanya endotheliocytes dan faktor pertumbuhan hematopoietik. Dalam berbagai protokol, myeloprotein, SCF, eritropoietin, faktor pertumbuhan mirip insulin, kortikosteroid dan estrogen digunakan untuk menginduksi proliferasi HSC. Ketika kombinasi sitokin digunakan secara in vitro, peningkatan signifikan pada kolam HSC dapat dicapai dengan puncak pelepasannya pada akhir minggu kedua budidaya.

Secara tradisional, darah tali pusat HSC digunakan terutama pada hemoblastosis. Namun, dosis minimum sel hematopoietik yang diperlukan untuk transplantasi sel darah tali pusat yang berhasil adalah 3,7 x 10 ⁷ sel nukleat per 1 kg berat badan penerima. Menggunakan HSC yang lebih kecil secara signifikan meningkatkan risiko kegagalan graft dan kambuh penyakit. Oleh karena itu, transplantasi sel pembentuk darah darah tali pusar terutama digunakan dalam pengobatan hemoblastosis pada anak-anak.

Sayangnya, masih belum ada standar pengadaan, dan juga protokol standar untuk penggunaan klinis sel hemopoietik darah tali pusat. Dengan demikian, sel induk tali pusat darah itu sendiri bukanlah sumber sel hematopoietik yang diakui secara hukum untuk transplantasi. Selain itu, tidak ada norma etika atau hukum yang mengatur aktivitas dan pengorganisasian bank darah tali pusar, yang tersedia di luar negeri. Sementara itu, untuk transplantasi yang aman, semua sampel darah tali pusar harus dipantau dengan hati-hati. Sebelum sampel darah dikumpulkan dari seorang wanita hamil, persetujuannya harus diperoleh. Setiap wanita hamil harus diperiksa untuk mengangkut HBsAg, adanya antibodi terhadap virus hepatitis C, infeksi HIV dan sifilis. Setiap sampel darah tali pusat harus diuji secara rutin untuk jumlah sel nukleasi, kemampuan pembentukan CD34 + dan koloni. Selain itu, pengetikan HLA, penentuan golongan darah menurut ABO dan faktor Rhesus telah dilakukan. Prosedur pengujian yang diperlukan tanaman pada kemandulan bakteriologis, tes darah untuk HIV-1 dan HIV-2, HBsAg, virus hepatitis C, infeksi cytomegalovirus, ntly ntly-1 dan-II, sifilis, toksoplasmosis. Selain itu, reaksi berantai polimerase dilakukan untuk mendeteksi infeksi sitomegalovirus dan HIV. Tampaknya tepat untuk analisis protokol pengujian pusar HSCS darah tali pusat untuk mengidentifikasi penyakit genetik seperti seperti talasemia dan sel sabit anemia, kekurangan deaminase adenosin, agammaglobulinemia Bruton, penyakit Harlera dan penonton.

Pada tahap selanjutnya persiapan transplantasi, muncul pertanyaan tentang pelestarian GSK. Yang paling berbahaya untuk kelangsungan hidup sel saat mempersiapkannya adalah pembekuan dan prosedur pencairan. Saat membekukan sel hemopoietik, bagian penting dari mereka dapat hancur akibat pembentukan kristal. Untuk mengurangi persentase kematian sel, zat khusus digunakan - krioprotektan. Paling sering, sebagai krioprotektan, DMSO digunakan pada konsentrasi akhir 10%. Namun, untuk DMSO, konsentrasi ini ditandai oleh efek sitotoksik langsung, yang memanifestasikan dirinya bahkan dalam kondisi terpapar minimal. Pengurangan efek sitotoksik dicapai dengan pemeliharaan yang ketat terhadap suhu nol dari mode eksposur, serta dengan memperhatikan prosedur untuk memproses material dalam proses dan setelah pencairan bunga es (kecepatan semua manipulasi, penerapan prosedur pencucian yang dapat digunakan kembali). Jangan menerapkan konsentrasi DMSO kurang dari 5%, karena dalam kasus ini, kematian massal sel hematopoietik terjadi selama periode pembekuan.

Kehadiran pengotor sel darah merah dalam campuran suspensi GSK menciptakan bahaya pengembangan reaksi inkompatibilitas antigen eritrosit. Pada saat bersamaan, dengan penghilangan eritrosit, hilangnya sel hematopoietik meningkat secara signifikan. Dalam hubungan ini, metode untuk pemisahan GCS yang tidak terfragmentasi diusulkan. Dalam kasus ini, larutan DMSO 10% dan pendinginan pada laju konstan (HS / menit) sampai -80 ° C digunakan untuk melindungi sel nukleasi dari efek merusak suhu rendah, setelah itu suspensi sel dibekukan dalam nitrogen cair. Dipercaya bahwa dengan teknik kriopreservasi ini, lisis parsial eritrosit terjadi, oleh karena itu sampel darah tidak memerlukan fraksinasi. Sebelum transplantasi, suspensi sel dicairkan, dicuci bebas dari hemoglobin dan DMSO dalam larutan albumin atau serum manusia. Pelestarian progenitor hematopoietik dengan menggunakan metode ini memang lebih tinggi daripada setelah fraksinasi darah tali pusar, namun bahaya komplikasi transfusi karena transfusi eritrosit ABO-tidak kompatibel tetap ada.

Pembentukan sistem bank untuk penyimpanan sampel HSC yang diuji dan HSC dapat memecahkan masalah di atas. Namun, untuk ini perlu dikembangkan norma etika dan hukum, yang masih hanya dibahas. Sebelum pembuatan jaringan perbankan, perlu dilakukan sejumlah ketentuan dan dokumen mengenai standarisasi prosedur sampling, fraksinasi, pengujian dan pengetikan, dan cryoconservation GCW. Kondisi wajib untuk pengoperasian bank GSK yang efektif adalah pengorganisasian basis komputer untuk saling terkait dengan daftar Asosiasi Pendanaan Donor Donor Dunia (WMDA) dan Program Medumbary Donor Nasional Amerika Serikat (NMDP).

Selain itu, perlu dilakukan optimalisasi dan standarisasi metode perluasan HSC secara in vitro, terutama sel darah tali pusat hematopoietik. Reproduksi darah tali pusat HSC diperlukan untuk meningkatkan jumlah penerima potensial yang kompatibel dengan sistem HLA. Karena volume darah tali pusat yang kecil, jumlah HSC yang terkandung di dalamnya, pada dasarnya, tidak dapat memberikan repopulasi sumsum tulang pada pasien dewasa. Pada saat yang sama, untuk melakukan transplantasi yang tidak terkait, perlu memiliki akses ke sejumlah sampel GSK yang khas (dari 10.000 sampai 1.500.000 per 1 penerima).

Transplantasi sel hemopoietik batang tidak menghilangkan komplikasi yang menyertai transplantasi sumsum tulang. Analisis menunjukkan bahwa dalam transplantasi sel induk darah tali pusar, bentuk parah reaksi "graft-versus-host" akut berkembang pada 23%, kronis pada 25% penerima. Pada pasien onkaskular rekurensi leukemia akut dalam tahun pertama setelah transplantasi darah tali pusat HSC diamati pada 26% kasus.

Dalam beberapa tahun terakhir, metode transplantasi sel punca hematopoietik perifer telah berkembang secara intensif. Kandungan HSC dalam darah perifer sangat kecil (ada 1 GSK per 100.000 sel darah), bahwa isolasi mereka tanpa persiapan khusus tidak masuk akal. Oleh karena itu, donor tersebut sebelumnya diberi rangsangan obat pelepasan sel sumsum tulang hematopoietik ke dalam darah. Untuk tujuan ini, obat-obatan yang jauh tidak berbahaya seperti faktor stimulasi koloni siklofosfamid dan granulosit digunakan. Tetapi bahkan setelah prosedur untuk memobilisasi HSC dalam darah perifer, isi sel CD34 + di dalamnya tidak melebihi 1,6%.

Untuk memobilisasi HSC di klinik, C-CEC lebih umum digunakan, yang ditandai dengan tolerabilitas yang relatif baik, kecuali penampilan nyeri di tulang yang hampir teratur. Perlu dicatat bahwa penggunaan pemisah darah modern memungkinkan kita untuk secara efisien mengisolasi progenitor daun hematopoiesis. Namun, dalam kondisi hematopoiesis normal, setidaknya 6 prosedur harus dilakukan untuk mendapatkan jumlah sel punca hematopoietik yang cukup, yang sebanding dengan kapasitas repopulatif dari bubur sumsum tulang. Dengan setiap prosedur tersebut, pemisah memproses 10-12 liter darah, yang dapat menyebabkan trombositopenia dan leukopenia. Prosedur pemisahan melibatkan pemberian antikoagulan (natrium sitrat) ke donor, yang tidak mengecualikan, bagaimanapun, menghubungi aktivasi platelet selama sentrifugasi ekstrakorporeal. Faktor-faktor ini menciptakan kondisi untuk perkembangan komplikasi infeksi dan hemorrhagic. Kelemahan lain dari metode ini terletak pada variabilitas yang cukup besar dalam respons mobilisasi, yang memerlukan pemantauan kandungan HSC pada donor darah perifer, yang diperlukan untuk menentukan tingkat maksimumnya.

Transplantasi HSC secara autologous, berbeda dengan allogeneic, sama sekali tidak mencakup pengembangan reaksi penolakan. Namun demikian, kerugian yang signifikan dari autotransplantasi sel hemopoietik batang, yang membatasi spektrum indikasi perilaku, adalah probabilitas tinggi untuk reinfusi sel kloning leukemia dengan cangkok. Selain itu, kurangnya efek "graft-versus-tumor" immuno-mediated secara signifikan meningkatkan frekuensi kekambuhan penyakit darah ganas. Oleh karena itu, satu-satunya cara radikal untuk menghilangkan hemopoiesis klonal neoplastik dan mengembalikan hematopoiesis poliklonal normal dalam sindrom myelodysplastic tetap merupakan polikemoterapi intensif dengan transplantasi GSG allogeneik.

Tetapi bahkan dalam kasus ini, pengobatan untuk sebagian besar hemoblastosis ditujukan hanya untuk meningkatkan waktu bertahan pasien dan meningkatkan kualitas hidup mereka. Menurut beberapa penelitian besar, kelangsungan hidup bebas penyakit berkepanjangan setelah HSC allotransplantation dicapai pada 40% pasien onkologi. Saat menggunakan sel induk dari saudara kandung yang kompatibel dengan HbA, hasil terbaik diamati pada pasien muda dengan riwayat penyakit yang pendek, jumlah sel blast hingga 10%, dan sitogenetika yang baik. Sayangnya, mortalitas yang terkait dengan prosedur untuk HSot allotransplantation pada pasien dengan penyakit myelodysplastic tetap tinggi (pada kebanyakan laporan - sekitar 40%). Hasil penelitian 10 tahun Program Donor Marak Bone Nasional (510 pasien, usia rata-rata - 38 tahun) menunjukkan bahwa ketahanan hidup bebas penyakit selama dua tahun adalah 29% dengan probabilitas kekambuhan yang relatif rendah (14%). Namun, mortalitas yang disebabkan oleh prosedur allotransplant GSC dari donor yang tidak terkait sangat tinggi dan mencapai 54% selama periode dua tahun. Hasil serupa diperoleh pada penelitian di Eropa (118 pasien, median usia 24 tahun, ketahanan hidup relaps 2 tahun 28%, kekambuhan 35%, mortalitas 58%).

Saat melakukan kursus kemoterapi intensif dengan restorasi hematopoiesis berikutnya oleh sel hemopoietik alogenik, komplikasi imunohematologis dan transfusi sering muncul. Dalam banyak hal, mereka terkait dengan fakta bahwa kelompok darah pada manusia diwarisi secara independen dari molekul MHC. Oleh karena itu, bahkan jika donor dan penerimanya kompatibel dengan antigen HLA utama, eritrosit mereka mungkin memiliki fenotipe yang berbeda. Ada ketidakcocokan "besar", bila antibodi penerima sudah ada sebelumnya terhadap antigen eritrosit donor, dan "kecil" ketika donor memiliki antibodi terhadap antigen eritrosit penerima. Ada kasus kombinasi "besar" dan "kecil" yang tidak kompatibel.

Hasil analisis komparatif kemanjuran klinis dari sumsum tulang dan sel-sel induk hematopoietik allograft darah umbilical di keganasan hematologi menunjukkan bahwa anak-anak ALLOTRANSPLANTATION GSK darah tali pusat secara signifikan mengurangi risiko reaksi "graft versus host", tapi ada jangka waktu yang lebih pemulihan neutrofil dan trombosit frekuensi yang lebih tinggi dari kematian pasca-transplantasi 100 hari.

Studi tentang penyebab awal kematian memungkinkan klarifikasi kontraindikasi terhadap transplantasi alogenik GSK, di antaranya yang paling penting adalah:

• kehadiran di penerima atau donor tes positif untuk infeksi sitomegalovirus (tanpa melakukan pengobatan pencegahan);
• penyakit radiasi akut;
• adanya atau bahkan kecurigaan adanya infeksi mikobakter pada pasien (tanpa profilaksis awal sistemik dengan obat-obatan fungisida);
• hemoblastosis, di mana pasien mendapat pengobatan berkepanjangan dengan sitostatika (karena kemungkinan serangan jantung mendadak dan kegagalan organ yang tinggi);
• transplantasi dari donor HLA-non-identik (tanpa pencegahan reaksi "transplantasi melawan host" akut melalui siklosporin A);
• hepatitis virus kronis C (karena risiko tinggi terkena penyakit veno-occlusive hati).

Dengan demikian, transplantasi GSK dapat menyebabkan komplikasi serius, yang seringkali menyebabkan kematian. Pada awal (hingga 100 hari pasca-transplantasi) periode ini termasuk komplikasi infeksi, reaksi akut "graft versus host", penolakan transplantasi (neprizhivlenie HSC donor), venookklyuzionnaya penyakit hati, serta akibat toksisitas pendingin rejimen, kerusakan jaringan, yang karakteristik tinggi kecepatan remodeling (kulit, endotel vaskular, epitel usus). Komplikasi dari periode pasca-transplantasi akhir termasuk reaksi kronis "graft versus tuan rumah" kambuhnya penyakit yang mendasari, retardasi pertumbuhan pada anak-anak, fungsi reproduksi terganggu dan penyakit mata tiroid.

Baru-baru ini, sehubungan dengan munculnya publikasi tentang plastisitas sel sumsum tulang, gagasan menggunakan GSK untuk pengobatan serangan jantung dan penyakit lainnya telah muncul. Meskipun beberapa percobaan pada hewan juga mendukung kemungkinan ini, kesimpulan tentang plastisitas sel sumsum tulang perlu dikonfirmasi. Keadaan ini harus diperhitungkan oleh para peneliti yang percaya bahwa sel transplantasi sumsum tulang manusia mudah diubah menjadi sel otot rangka, miokardium atau SSP. Hipotesis bahwa GSK adalah sumber regenerasi alami dari organ-organ ini membutuhkan bukti yang serius.

Secara khusus, menerbitkan hasil pertama dari sebuah sidang terbuka acak Belenkova V. (2003), yang tujuannya - untuk mempelajari pengaruh dari C-SIS (yaitu, mobilisasi HSCS darah autologous) di klinik, hemodinamik dan status neurohumoral pasien dengan moderat untuk gagal jantung kronis yang berat, serta penilaian keamanannya terhadap terapi standar (penghambat enzim pengubah angiotensin, beta-blocker, diuretik, glikosida jantung). Publikasi pertama dari hasil penulis program penelitian ini diketahui bahwa satu-satunya argumen yang mendukung O-CBP adalah hasil dari pengobatan satu pasien yang selama terapi dengan obat ini ditemukan peningkatan tak terbantahkan dalam semua parameter klinis dan hemodinamik. Namun, teori HSCS mobilisasi ke dalam aliran darah diikuti oleh regenerasi miokardium di zona pasca-infark belum dikonfirmasi - bahkan pada pasien dengan dinamika klinis positif dari stress echocardiography dengan dobutamin tidak mengungkapkan munculnya miokardium yang layak di daerah bekas luka dari lapangan.

Perlu dicatat bahwa, pada saat ini, data yang memungkinkan untuk merekomendasikan terapi seluler substitusi untuk pengenalan luas ke dalam praktik klinis sehari-hari jelas tidak cukup. Kami memerlukan penelitian klinis yang dirancang dengan baik dan kualitatif yang bertujuan untuk menentukan keefektifan berbagai varian terapi sel regeneratif, mengembangkan indikasi dan kontraindikasi terhadapnya, serta rekomendasi metodologis untuk penggunaan kombinasi terapi plastik regeneratif dan perawatan bedah atau konservatif tradisional. Masih belum ada jawaban atas pertanyaan tentang populasi sel sumsum tulang (stem hemopoietic atau stromal stem cells) yang dapat menyebabkan neuron dan kardiomiosit, dan tidak jelas kondisi mana yang berkontribusi pada in vivo ini.

Bekerja di daerah ini dilakukan di banyak negara. Dalam ringkasan Simposium tentang Insufisiensi Hepatitis Akut dari Institut Kesehatan Nasional Amerika Serikat, bersamaan dengan transplantasi hati, transplantasi hepatosit xeno atau allogeneic dan hubungan ekstrasorporeal bioreaktor dengan sel hati dicatat di antara metode pengobatan yang menjanjikan. Ada bukti langsung bahwa hanya hepatosit hepatosit yang aktif secara aktif dapat memberikan dukungan efektif untuk hati penerima. Untuk penggunaan klinis hepatosit terisolasi, perlu dibuat sel bank, yang secara signifikan akan mengurangi waktu antara pelepasan sel dan penggunaannya. Yang paling dapat diterima untuk membuat bank hepatosit yang terisolasi adalah kriopreservasi sel hati dalam nitrogen cair. Bila menggunakan sel semacam itu di klinik pada pasien dengan insufisiensi hati akut dan kronis, efek terapeutik yang agak tinggi terungkap.

Meski hasil optimis dan menggembirakan dari penerapan transplantasi sel hati di percobaan dan klinik, masih banyak masalah yang masih jauh dari solusinya. Ini termasuk sejumlah organ yang sesuai untuk produksi hepatosit yang terisolasi, metode yang tidak memadai untuk isolasi mereka, kurangnya metode standar untuk pelestarian sel hati, gagasan yang tidak jelas tentang mekanisme pengaturan pertumbuhan dan proliferasi sel transplantasi, kurangnya metode yang memadai untuk menilai engraftment atau penolakan hepatosit allogeneic. Kehadiran imunitas transplantasi dalam penggunaan sel allo- dan xenogeneic, walaupun kurang dari pada transplantasi hati orthotopic, namun memerlukan penggunaan imunosupresir, enkapsulasi hepatosit terisolasi atau perlakuan khusus mereka dengan enzim, juga harus dikutip di sini. Transplantasi hepatosit sering menyebabkan konflik kekebalan antara penerima dan donor sebagai reaksi penolakan, yang memerlukan penggunaan sitostatika. Salah satu solusi untuk masalah ini adalah penggunaan pembawa mikroprosesor polimer untuk mengisolasi sel hati, yang akan meningkatkan kelangsungan hidup mereka, karena selaput kapsul melindungi secara efektif hepatosit, terlepas dari imunisasi inang.

Namun, dengan insufisiensi hati akut seperti transplantasi hepatosit tidak memberi efek karena waktu yang cukup lama diperlukan untuk engraftment sel hati dalam medium baru dengan mencapai tahap fungsi optimal. Keterbatasan potensial adalah sekresi empedu transplantasi ektopik hepatosit terisolasi, dan ketika menggunakan bioreaktor penghalang fisiologis penting bertindak perbedaan spesies antara protein manusia dan protein yang menghasilkan hepatosit xenogeneic.

Ada beberapa laporan dalam literatur bahwa transplantasi lokal sel induk stroma sumsum tulang berkontribusi pada koreksi efektif kerusakan tulang, dengan pemulihan jaringan tulang dalam kasus ini berlangsung lebih intensif daripada regenerasi ulang spontan. Beberapa studi praklinis pada model eksperimental telah secara meyakinkan menunjukkan kemungkinan penggunaan transplantasi sumsum tulang stromal sumsum tulang pada ortopedi, walaupun penelitian lebih lanjut diperlukan untuk mengoptimalkan teknik ini, bahkan dalam kasus yang paling sederhana sekalipun. Secara khusus, kondisi optimal untuk perluasan sel stroma osteogenik ex vivo belum ditemukan, struktur dan komposisi pembawa ideal (matriks) tetap tidak bekerja. Jumlah minimum sel yang diperlukan untuk regenerasi tulang massal tidak ditentukan.

Hal ini membuktikan bahwa sel induk mesenchymal menunjukkan plastisitas transgermal - kemampuan untuk berdiferensiasi menjadi tipe seluler yang secara fenotip tidak terkait dengan sel dari garis asli. Dalam kondisi kultivasi yang optimal, garis poliklonal sel punca stroma sumsum tulang bertahan lebih cepat dari lebih 50 divisi, yang memungkinkan memperoleh miliaran sel stroma dari 1 ml aspirasi sumsum tulang. Namun, populasi sel punca mesenchymal heterogen, yang memanifestasikan dirinya sebagai variabilitas dalam ukuran koloni, tingkat pembentukannya yang berbeda, dan keragaman morfologi jenis seluler - dari fusiform fibroblas seperti sel flat besar. Setelah 3 minggu budidaya sel punca stroma, heterogenitas fenotipik diamati: beberapa koloni membentuk nodul jaringan tulang, yang lain - akumulasi adiposit, lainnya, lebih jarang, membentuk pulau-pulau dari jaringan kartilaginosa.

Untuk pengobatan penyakit degeneratif sistem saraf pusat, transplantasi jaringan saraf embrio pertama kali digunakan. Dalam beberapa tahun terakhir, alih-alih jaringan otak embrio, unsur seluler neurospheres yang berasal dari sel induk saraf telah ditransplantasikan (Poltavtseva, 2001). Neurospheres mengandung prekursor saraf dan neuroglia yang rusak - ini memberi harapan untuk pemulihan fungsi otak yang hilang setelah transplantasi mereka. Setelah transplantasi sel-sel neurospheres yang terdispersi ke dalam striatum otak tikus, perkembangan dan diferensiasi mereka menjadi neuron dopaminergik dicatat, yang menghilangkan asimetri motor pada tikus dengan hemiparkinsonisme eksperimental. Namun, dalam beberapa kasus, sel tumor berkembang dari sel-sel neurosfer, yang menyebabkan kematian hewan (Bjorklund, 2002).

Di klinik, penelitian yang seksama terhadap dua kelompok pasien di mana baik pasien maupun dokter yang mengamati mereka mengetahui (studi buta ganda) bahwa satu kelompok pasien ditransplantasikan dengan jaringan embrio dengan neuron yang memproduksi dopamin dan kelompok pasien kedua melakukan operasi yang salah, memberikan hasil yang tidak diharapkan . Pasien yang ditransplantasikan dengan jaringan saraf embrio merasa tidak lebih baik dari pada pasien kelompok kontrol. Selain itu, 5 dari 33 pasien menderita dyskinesia 2 tahun setelah transplantasi jaringan saraf embrio, yang tidak ada pada pasien dalam kelompok kontrol (sel induk: kemajuan ilmiah dan kecenderungan penelitian masa depan, Nat. Inst., Health. USA). Salah satu masalah penyelidikan klinis sel induk neural otak yang belum terpecahkan tetap merupakan analisis tentang prospek nyata dan keterbatasan transplantasi turunannya untuk memperbaiki gangguan SSP. Tidak dikecualikan bahwa genin neuron yang diinduksi di hippocampus, yang menghasilkan penataan ulang struktural dan fungsionalnya, dapat menjadi faktor dalam perkembangan epilepsi progresif. Kesimpulan semacam itu patut mendapat perhatian khusus, karena ini mengindikasikan kemungkinan konsekuensi negatif dari generasi neuron baru di otak matang dan pembentukan koneksi sinaptik yang menyimpang.

Seharusnya tidak dilupakan bahwa budidaya di lingkungan dengan sitokin (mitogens) mendekati karakteristik sel punca pada sel tumor, karena perubahan yang erat dalam regulasi siklus sel terjadi yang menentukan kemampuan pembagian tak terbatas. Adalah bodoh untuk mentransplantasi manusia derivatif awal sel induk embrionik, karena dalam kasus ini ancaman perkembangan neoplasma ganas sangat hebat. Jauh lebih aman untuk menggunakan keturunan mereka yang lebih berkomitmen, yaitu sel progenitor dari garis pembeda. Namun, saat ini teknik yang andal untuk mendapatkan garis sel manusia yang stabil yang berdiferensiasi pada arah yang benar belum berhasil.

Penggunaan teknologi biologi molekuler untuk koreksi patologi turun temurun dan penyakit manusia dengan bantuan modifikasi sel punca sangat diminati untuk pengobatan praktis. Fitur genom sel punca memungkinkan pengembangan skema transplantasi unik dengan tujuan mengoreksi penyakit genetik. Namun ke arah ini ada juga sejumlah keterbatasan yang perlu diatasi sebelum aplikasi praktis rekayasa genetika sel induk dimulai. Pertama-tama, perlu dioptimalkan proses modifikasi genom sel punca ex vivo. Diketahui bahwa proliferasi sel punca (3-4 minggu) yang berkepanjangan mengurangi transfeksi mereka, jadi beberapa siklus transfeksi diperlukan untuk mencapai tingkat modifikasi genetik yang tinggi. Namun, masalah utamanya terkait dengan lamanya ekspresi gen terapeutik. Sampai sekarang, tidak ada penelitian, periode ekspresi efektif setelah transplantasi sel yang dimodifikasi tidak melebihi empat bulan. Dalam 100% kasus dari waktu ke waktu, ekspresi gen transfected berkurang karena inaktivasi promotor dan / atau kematian sel dengan genom yang dimodifikasi.

Masalah penting adalah biaya penggunaan teknologi seluler dalam dunia kedokteran. Misalnya, perkiraan kebutuhan pendanaan tahunan hanya untuk biaya pengobatan dari departemen transplantasi sumsum tulang, yang dirancang untuk melakukan 50 transplantasi per tahun, sekitar $ 900.000.

Perkembangan teknologi seluler dalam pengobatan klinis adalah proses yang kompleks dan multi-tahap yang melibatkan kerjasama konstruktif pusat ilmiah dan klinis multidisiplin dan masyarakat internasional. Pada saat bersamaan, perhatian khusus diberikan pada organisasi penelitian ilmiah di bidang terapi sel. Yang paling penting adalah pengembangan protokol untuk uji klinis, memantau validitas data klinis, pembentukan daftar penelitian nasional, melakukan integrasi ke dalam program internasional uji klinis multisenter, dan pengenalan hasilnya ke dalam praktik klinis.

Penutup pengenalan masalah transplantasi sel, saya ingin menyampaikan harapan bahwa upaya bersama dari para ahli terkemuka Ukraina dari berbagai bidang ilmu pengetahuan akan memastikan kemajuan yang signifikan dalam studi eksperimental dan klinis dan akan memungkinkan di tahun-tahun mendatang untuk menemukan cara yang efektif untuk membantu orang sakit parah yang membutuhkan transplantasi organ , jaringan dan sel.

[24], [25], [26], [27], [28], [29]