Терапия стволовыми клетками

редактировать
Использование стволовых клеток для лечения или профилактики заболевания или состояния

Терапия стволовыми клетками - это использование стволовых клеток для лечения или предотвращения заболевания или состояния. По состоянию на 2016 год единственной установленной терапией с использованием стволовых клеток является трансплантация гемопоэтических стволовых клеток. Обычно это принимает форму трансплантации костного мозга, но клетки также могут быть получены из пуповинной крови. В настоящее время ведутся исследования по разработке различных источников стволовых клеток, а также по применению лечения стволовыми клетками для нейродегенеративных заболеваний и состояний, таких как диабет и болезни сердца.

Стволовые- клеточная терапия стала противоречивой после таких разработок, как способность ученых выделять и культивировать эмбриональные стволовые клетки, создавать стволовые клетки с использованием переноса ядра соматических клеток и их методов для создания индуцированные плюрипотентные стволовые клетки. Это противоречие часто связано с политикой абортов и клонированием человека. Кроме того, усилия по продвижению на рынок лечения, основанного на трансплантации сохраненной пуповинной пуповинной крови, были противоречивыми.

Содержание

  • 1 Применение в медицине
  • 2 Исследования
    • 2.1 Расширение стволовых клеток
    • 2.2 Приложения
      • 2.2.1 Нейродегенерация
      • 2.2.2 Повреждение головного и спинного мозга
      • 2.2. 3 Синдром слабости
      • 2.2.4 Сердце
        • 2.2.4.1 Критика
      • 2.2.5 Образование клеток крови
      • 2.2.6 Восстановление зубов
      • 2.2.7 Повторный рост волосковых клеток улитки
      • 2.2. 8 Слепота и нарушение зрения
      • 2.2.9 Бета-клетки поджелудочной железы
      • 2.2.10 Ортопедия
      • 2.2.11 Заживление ран
      • 2.2.12 Бесплодие
      • 2.2.13 ВИЧ / СПИД
      • 2.2. 14 Клинические испытания
    • 2.3 Модели регенеративного лечения
    • 2.4 Открытие лекарств и биомедицинские исследования
    • 2.5 Сохранение
    • 2.6 Источники стволовых клеток
      • 2.6.1 Линии эмбриональных стволовых клеток
      • 2.6.2 Мезенхимальные стромы клетки (МСК)
  • 3 Ветеринария
    • 3.1 Источники стволовых клеток
    • 3.2 Восстановление костей
    • 3.3 Восстановление связок и сухожилий
      • 3.3.1 Восстановление суставов
    • 3.4 Восстановление мышц
      • 3.4.1 Ремонт нервной системы
  • 4 Общество и культура
    • 4.1 Маркетинг
  • 5 См. Также
  • 6 Ссылки
  • 7 Внешние ссылки

Использование в медицине

Более 30 лет трансплантация гемопоэтических стволовых клеток (ТГСК) используется для лечения людей с такими состояниями, как лейкемия и лимфома ; это единственная широко практикуемая форма терапии стволовыми клетками. Во время химиотерапии большинство растущих клеток уничтожается цитотоксическими агентами. Однако эти агенты не могут отличить лейкозные или неопластические клетки от гемопоэтических стволовых клеток в костном мозге. Это побочный эффект традиционных химиотерапевтических стратегий, который трансплантация стволовых клеток пытается обратить вспять; здоровый костный мозг донора повторно вводит функциональные стволовые клетки, чтобы заменить клетки, потерянные в организме хозяина во время лечения. Трансплантированные клетки также вызывают иммунный ответ, который помогает уничтожить раковые клетки; однако этот процесс может зайти слишком далеко, что приведет к заболеванию трансплантат против хозяина, наиболее серьезному побочному эффекту этого лечения.

Другая терапия стволовыми клетками, называемая Prochymal, был условно одобрен в Канаде в 2012 году для лечения острой болезни трансплантат против хозяина у детей, которые не реагируют на стероиды. Это аллогенная стволовая терапия, основанная на мезенхимальных стволовых клетках (МСК), полученных из костного мозга взрослых доноров. МСК очищают из костного мозга, культивируют и упаковывают, получая до 10 000 доз от одного донора. Дозы хранятся в замороженном виде до тех пор, пока они не потребуются.

FDA одобрило пять продуктов гемопоэтических стволовых клеток, полученных из пуповинной крови, для лечения крови и иммунологических заболеваний.

В 2014 г. Европейское агентство по лекарственным средствам рекомендовало одобрение лимбальных стволовых клеток для людей с тяжелой недостаточностью лимбальных стволовых клеток из-за ожогов глаза.

Исследования

Заболевания и состояния, при которых Лечение стволовыми клетками многообещающе или только появляется

Стволовые клетки изучаются по ряду причин. Молекулы и экзосомы, высвобождаемые из стволовых клеток, также изучаются с целью создания лекарств. В дополнение к функциям самих клеток было обнаружено, что паракринные растворимые факторы, продуцируемые стволовыми клетками, известные как секретом стволовых клеток, являются еще одним механизмом, с помощью которого основанные на стволовых клетках методы лечения опосредуют их эффекты при дегенеративных, аутоиммунных и воспалительных заболеваниях.

Разрастание стволовых клеток

Используется для для исследований или лечения необходимо большое количество высококачественных стволовых клеток. Это необходимое требование для разработки системы культивирования для получения чистых популяций тканеспецифичных стволовых клеток in vitro без потери потенциала стволовых клеток. Для этой цели используются два основных подхода - двумерное и трехмерное культивирование клеток.

Культивирование клеток в двух измерениях регулярно проводится в тысячах лабораторий по всему миру в течение последних четырех десятилетий. В двумерных платформах клетки обычно подвергаются воздействию твердой твердой плоской поверхности на базальной стороне и жидкости на апикальной поверхности. Обитание такого двухмерного жесткого субстрата требует радикальной адаптации выживших клеток, поскольку у них отсутствует внеклеточный матрикс, который является уникальным для каждого типа клеток и который может изменить метаболизм клетки и снизить ее функциональность.

Трехмерный Системы культивирования клеток могут создавать для стволовых клеток микроокружение, имитирующее биологическое происхождение, напоминающее их естественный трехмерный внеклеточный матрикс (ЕСМ). В последние десятилетия передовые биоматериалы внесли значительный вклад в создание трехмерных систем клеточных культур, и были предложены более уникальные и сложные биоматериалы для улучшения пролиферации стволовых клеток и контролируемой дифференцировки. Среди них наноструктурированные биоматериалы представляют особый интерес, потому что они обладают преимуществом высокого отношения поверхности к объему и имитируют физические и биологические характеристики естественного ECM в наномасштабе.

Области применения

Нейродегенерация

Было проведено исследование воздействия стволовых клеток на животных моделях дегенерации мозга, например, при болезни Паркинсона, боковом амиотрофическом склерозе. и болезнь Альцгеймера. Были проведены предварительные исследования, связанные с рассеянным склерозом.

Здоровый мозг взрослого человека содержит нервные стволовые клетки, которые делятся для поддержания общего количества стволовых клеток или становятся клетки-предшественники. У здоровых взрослых лабораторных животных клетки-предшественники мигрируют в головном мозге и функционируют в первую очередь для поддержания популяций нейронов для обоняния (обоняния). Сообщалось, что фармакологическая активация эндогенных нервных стволовых клеток вызывает нейрозащиту и восстановление поведения на моделях неврологического расстройства у взрослых крыс.

Повреждение головного и спинного мозга

Инсульт и черепно-мозговая травма приводят к гибели клеток, характеризующейся потерей нейронов и олигодендроцитов в головном мозге. Клинические исследования и исследования на животных были проведены по использованию стволовых клеток в случаях травмы спинного мозга.

Синдром слабости

Небольшое исследование на лицах 60 лет и старше со старческой дряхлостью показало, что после внутривенное введение МСК от здоровых молодых доноров показало значительное улучшение показателей физической работоспособности.

Сердце

Стволовые клетки изучаются у людей с тяжелой болезнью сердца. Работа Бодо-Экехарда Штрауэра была дискредитирована выявлением сотен фактических противоречий. Среди нескольких клинических испытаний, в которых сообщалось о том, что терапия взрослыми стволовыми клетками безопасна и эффективна, фактические доказательства пользы были получены только из нескольких исследований. В некоторых предварительных клинических испытаниях было достигнуто лишь умеренное улучшение функции сердца после использования костного мозга терапии стволовыми клетками.

Терапия стволовыми клетками для лечения инфаркта миокарда обычно использует аутологичный ствол костного мозга клеток, но могут использоваться и другие типы взрослых стволовых клеток, такие как стволовые клетки, полученные из жировой ткани.

Возможные механизмы восстановления включают:

  • Образование клеток сердечной мышцы
  • Стимулирование роста новые кровеносные сосуды для заселения поврежденной сердечной ткани
  • Секреция факторов роста
Критика

В 2013 году исследования аутологичных стволовых клеток костного мозга на функцию желудочков показали: сотни "неточностей. Критики сообщают, что из 48 отчетов, по-видимому, использовались только пять основных испытаний, и что во многих случаях, независимо от того, были ли они рандомизированными или просто наблюдательными, они противоречили между отчетами одного и того же испытания. Одна пара отчетов с идентичными исходными характеристиками и окончательными результатами была представлена ​​в двух публикациях как рандомизированное исследование с участием 578 пациентов и обсервационное исследование с участием 391 пациента соответственно. Другие отчеты требовали (невозможно) отрицательных стандартных отклонений в подгруппах людей или содержали дробные предметы, отрицательные классы NYHA. В целом, было зарегистрировано гораздо больше людей, получивших стволовые клетки в ходе испытаний, чем количество стволовых клеток, обработанных в лаборатории больницы за это время. Университетское исследование, закрытое в 2012 году без отчетности, было возобновлено в июле 2013 года.

В 2014 году метаанализ терапии стволовыми клетками с использованием стволовых клеток костного мозга при сердечных заболеваниях выявил расхождения. в опубликованных отчетах о клинических испытаниях, где исследования с большим количеством расхождений показали увеличение размеров эффекта. Другой метаанализ, основанный на данных 12 рандомизированных исследований внутри субъектов, не смог выявить каких-либо значительных преимуществ терапии стволовыми клетками в отношении основных конечных точек, таких как серьезные нежелательные явления или увеличение показателей функции сердца. не принесло пользы.

Исследование TIME, в котором использовалось рандомизированное, двойное слепое, плацебо-контролируемое исследование, пришло к выводу, что «введение мононуклеарных клеток костного мозга не улучшало восстановление функции ЛЖ в течение 2 лет» у людей перенесший инфаркт миокарда. Соответственно, исследование BOOST-2, проведенное в 10 медицинских центрах в Германии и Норвегии, показало, что результаты исследования «не подтверждают использование ядерных BMC у пациентов с ИМпST и умеренно сниженным ФВ ЛЖ». Кроме того, исследование также не встретило никаких других вторичных конечных точек МРТ, что привело к выводу, что терапия стволовыми клетками внутрикоронарного костного мозга не дает функциональных или клинических преимуществ.

Образование клеток крови

Специфика репертуара иммунных клеток человека - это то, что позволяет организму человека защищаться от быстро адаптирующихся антигенов. Однако иммунная система уязвима для деградации в результате патогенеза болезни, и из-за критической роли, которую она играет в общей защите, ее деградация часто фатальна для организма в целом. Заболевания кроветворных клеток диагностируются и классифицируются по узкой патологии, известной как гематопатология. Специфичность иммунных клеток - это то, что позволяет распознавать чужеродные антигены, вызывая дополнительные проблемы при лечении иммунных заболеваний. Идентичные совпадения между донором и реципиентом должны быть сделаны для успешного лечения трансплантации, но совпадения встречаются редко, даже между родственниками первой степени родства. Исследования с использованием как гемопоэтических взрослых стволовых клеток, так и эмбриональных стволовых клеток позволили понять возможные механизмы и методы лечения многих из этих заболеваний.

Могут образовываться полностью зрелые человеческие красные кровяные клетки ex vivo с помощью гемопоэтических стволовых клеток (HSC), которые являются предшественниками красных кровяных телец. В этом процессе HSC выращиваются вместе с стромальными клетками, создавая среду, которая имитирует условия костного мозга, естественного места роста красных кровяных телец. Эритропоэтин, фактор роста, добавляется, уговаривая стволовые клетки завершить терминальную дифференцировку в эритроциты. Дальнейшие исследования этого метода должны иметь потенциальные преимущества для генной терапии, переливания крови и местной медицины.

Восстановление зубов

В 2004 году ученые из Королевского колледжа Лондона открыли способ выращивания целого зуба у мышей и смогли выращивать биоинженерные зубы отдельно в лаборатория. Исследователи уверены, что технология регенерации зубов может использоваться для выращивания живых зубов у людей.

Теоретически стволовые клетки, взятые у пациента, можно уговорить в лаборатории превратить в зубную зачатку, которая при имплантации в десну даст начало новому зубу, и ожидается, что из нее вырастет время более трех недель. Он будет сливаться с костью челюсти и выделять химические вещества, которые стимулируют соединение нервов и кровеносных сосудов с ней. Этот процесс похож на то, что происходит, когда у человека отрастают свои настоящие взрослые зубы. Однако остается еще много проблем, прежде чем стволовые клетки могут стать выбором для замены отсутствующих зубов в будущем.

Повторный рост волосковых клеток улитки

Хеллер сообщил об успехе в повторном росте волосковых клеток улитки. с использованием эмбриональных стволовых клеток.

Слепота и нарушение зрения

С 2003 года исследователи успешно трансплантировали стволовые клетки роговицы в поврежденные глаза для восстановления зрения. «Листы клеток сетчатки, используемые командой, взяты из абортированных плодов, что некоторые люди считают нежелательным». Когда эти листы пересаживаются на поврежденную роговицу, стволовые клетки стимулируют возобновление восстановления, в конечном итоге восстанавливая зрение. Последнее подобное событие произошло в июне 2005 года, когда исследователи из больницы королевы Виктории в Сассекс, Англия, смогли восстановить зрение сорока человек, используя ту же технику. Группа, возглавляемая Шераз Дайя, смогла успешно использовать взрослые стволовые клетки, полученные от пациента, родственника или даже трупа. Дальнейшие раунды испытаний продолжаются.

Бета-клетки поджелудочной железы

Люди с диабетом 1 типа теряют функцию продуцирования инсулина бета клетки в поджелудочной железе. В недавних экспериментах в лаборатории ученым удалось заставить эмбриональные стволовые клетки превратиться в бета-клетки. Теоретически, если бета-клетки будут трансплантированы успешно, они смогут заменить неисправные у пациента с диабетом.

Мезенхимальные стволовые клетки вводятся в колено пациенту Мезенхимальные стволовые клетки вводятся в колено пациента

Ортопедия

Использование мезенхимальных стволовых клеток (МСК), полученные из взрослых стволовых клеток, проходят предварительные исследования для потенциального ортопедического применения при травмах костей и мышц, восстановлении хряща, остеоартрите, межпозвоночном диске. хирургия, вращающей манжеты хирургии, и скелетно-мышечные нарушения, среди других. Другие области ортопедических исследований для использования МСК включают тканевую инженерию и регенеративную медицину.

Заживление ран

Стволовые клетки также можно использовать для стимуляции роста тканей человека. У взрослого человека раненая ткань чаще всего замещается рубцовой тканью, которая характеризуется в коже неорганизованной структурой коллагена, потерей волосяных фолликулов и неправильной структурой сосудов. Однако в случае ранения эмбриональной ткани раненая ткань заменяется нормальной тканью благодаря активности стволовых клеток. Возможный метод регенерации тканей у взрослых состоит в том, чтобы поместить «семена» взрослых стволовых клеток в «почву» тканевого ложа в ложе раны и позволить стволовым клеткам стимулировать дифференцировку клеток тканевого ложа. Этот метод вызывает регенеративную реакцию, более похожую на заживление ран плода, чем на образование рубцовой ткани у взрослых. Исследователи все еще исследуют различные аспекты «почвенной» ткани, способствующие регенерации. Из-за общей способности стволовых клеток к заживлению они проявили интерес к лечению кожных ран, таких как рак кожи.

Бесплодие

Культура эмбриональных стволовых клеток человека в митотически инактивированных фибробластах яичников свиней (POF) вызывает дифференцировку в зародышевые клетки (клетки-предшественники ооцитов и сперматозоидов), о чем свидетельствует анализ экспрессии генов.

человек. эмбриональные стволовые клетки стимулировались с образованием сперматозоидов -подобных клеток, но все же слегка поврежденных или деформированных. Он потенциально может лечить азооспермию.

В 2012 году оогониальные стволовые клетки были выделены из яичников взрослых мышей и человека и продемонстрировали их способность к образованию зрелых ооцитов. Эти клетки могут лечить бесплодие.

ВИЧ / СПИД

Разрушение иммунной системы ВИЧ вызвано потерей CD4 + Т-клеток в периферической крови и лимфоидных тканях. Проникновение вируса в клетки CD4 + опосредуется взаимодействием с клеточным хемокиновым рецептором, наиболее распространенными из которых являются CCR5 и CXCR4. Поскольку для последующей репликации вируса требуются процессы экспрессии клеточных генов, активированные клетки CD4 + являются основными мишенями продуктивной ВИЧ-инфекции. Недавно ученые изучали альтернативный подход к лечению ВИЧ-1 / СПИДа, основанный на создании устойчивой к болезням иммунной системы путем трансплантации аутологичных, генно-модифицированных (устойчивых к ВИЧ-1) гемопоэтических стволовых клеток и клеток-предшественников (GM- HSPC).

Клинические испытания

Модели регенеративного лечения

Считается, что стволовые клетки опосредуют восстановление с помощью пяти основных механизмов: 1) обеспечивая противовоспалительный эффект, 2) самонаведение к поврежденным тканям и рекрутированию других клеток, таких как эндотелиальные клетки-предшественники, которые необходимы для роста ткани, 3) поддерживая ремоделирование ткани по сравнению с образованием рубцов, 4) подавляя апоптоз и 5) дифференцируется в ткань костей, хрящей, сухожилий и связок.

Для дальнейшего обогащения кровоснабжения поврежденных участков и, следовательно, содействия регенерации тканей, обогащенная тромбоцитами плазма может использоваться в сочетании с трансплантацией стволовых клеток. На эффективность некоторых популяций стволовых клеток также может влиять способ доставки; например, для регенерации кости стволовые клетки часто вводятся в каркас, где они производят минералы, необходимые для образования функциональной кости.

Стволовые клетки также обладают низкой иммуногенностью из-за относительно небольшого количества молекул MHC, обнаруженных на их поверхности. Кроме того, было обнаружено, что они секретируют хемокины, которые изменяют иммунный ответ и способствуют толерантности новой ткани. Это позволяет проводить аллогенное лечение без высокого риска отторжения.

Открытие лекарств и биомедицинские исследования

Возможность бесконечно выращивать функциональные взрослые ткани в культуре с помощью Направленная дифференциация создает новые возможности для исследования лекарств. Исследователи могут выращивать дифференцированные клеточные линии, а затем тестировать новые лекарства на каждом типе клеток, чтобы изучить возможные взаимодействия in vitro, прежде чем проводить исследования in vivo. Это критически важно при разработке лекарств для использования в ветеринарных исследованиях из-за возможности видоспецифичных взаимодействий. Есть надежда, что наличие этих клеточных линий, доступных для использования в исследованиях, снизит потребность в использовании исследуемых животных, поскольку их воздействие на ткани человека in vitro даст понимание, обычно не известное до фазы тестирования на животных.

С появлением индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК), методы лечения, которые исследуются и разрабатываются, возможно, используются для находящихся под угрозой исчезновения животных с низкой продуктивностью. Вместо того, чтобы собирать эмбрионы или яйца, количество которых ограничено, исследователи могут с большей легкостью удалить мезенхимальные стволовые клетки и значительно снизить опасность для животного из-за неинвазивных методов. Это позволяет использовать ограниченное количество яиц только для репродуктивных целей.

Сохранение

Стволовые клетки исследуются для использования в усилиях по сохранению. Сперматогониальные стволовые клетки были получены от крысы и помещены в мышь-хозяина, и были получены полностью зрелые сперматозоиды, способные давать жизнеспособное потомство. В настоящее время ведутся исследования по поиску подходящих хозяев для введения донорских сперматогониальных стволовых клеток. Если это станет жизнеспособным вариантом для защитников природы, сперму можно будет производить от людей с высоким генетическим качеством, которые умирают до достижения половой зрелости, сохраняя линию, которая в противном случае была бы потеряна.

Источники стволовых клеток

Большинство стволовых клеток, предназначенных для регенеративной терапии, обычно выделяют либо из костного мозга пациента, либо из жировойткани. Мезенхимальные стволовые клетки могут дифференцироваться в клетки, из которых состоят кости, хрящи, сухожилия и связки, а также мышечные, нервные и другие ткани-предшественники. Они были основным типом стволовых клеток, изучаемым при заболеваниях, поражающих эти ткани. Количество стволовых клеток, трансплантированных в поврежденную ткань, может повлиять эффективность лечения. Соответственно, стволовые клетки, полученные из аспиратов костного мозга, культивируются в лабораториях для размножения до миллионов клеток. Полученные из костного мозга ткань, полученная из жировой ткани, требует обработки перед использованием, методология культивирования стволовых клеток. Считается, что стволовые клетки костного мозга являются предпочтительными для восстановления костей, хрящей, других, что менее сложные методы сбора и многоклеточная микросреда, уже присутствующая во фракциях стволовых клеток, полученные из жировой ткани, делают последний предпочтительным средством для аутотрансплантации.

Исследуются новые источники мезенхимальных стволовых клеток, в том числе стволовые клетки, присутствующие в коже и дерме, которые добавляют интерес из-за простоты их сбора с минимальным риском животному. Также было обнаружено, что гемопоэтические стволовые клетки перемещаются в кровоток и обладают такой же дифференцирующей способностью, что и другие мезенхимальные стволовые клетки, опять же с очень неинвазивной техникой сбора.

В последнее время появился интерес к использованию экстраэмбриональных мезенхимальных стволовых клеток. В настоящее время осуществляется исследование дифференцирующей способности стволовых клеток, обнаруженных в пуповине, желточном мешке и плаценте различных животных. Считается, что эти стволовые клетки обладают большей способностью к дифференцировке, чем их взрослые аналоги, включая способность более легко формировать ткани энтодермального и эктодермального происхождения.

Линии эмбриональных стволовых клеток

Существует широко распространенное противоречие по поводу использования человеческих эмбриональных стволовых клеток. Это противоречие в первую очередь нацелено на методы, используется для получения новых эмбриональных линий стволовых клеток, которые часто требуют разрушения бластоцисты. Противодействие использованию эмбриональных стволовых клеток человека в исследованиях часто основывается на философских, моральных или религиозных возражениях. Есть и другие исследования стволовых клеток, которые не связаны с разрушением человеческих эмбрионов, и такие исследования включают взрослые стволовые клетки, амниотические стволовые клетки и индуцированные плюрипотентные стволовые клетки.

23 января 2009 г. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США дало разрешение Корпорация Geron на начало первого клинического испытания эмбриональных стволовых клеток. терапия на людях. Целью исследования было оценить препарат GRNOPC1, производные эмбриональных стволовых клеток клетки-предшественники олигодендроцитов, на людях с острым повреждением спинного мозга. Исследование было прекращено в ноябре 2011 года, чтобы компания могла использовать терапию в «нынешних условиях нехватки капитала и неопределенных экономических условий». В 2013 году биотехнология и регенеративная медицина компания BioTime (AMEX : BTX ) приобрели активы стволовых клеток Geron в рамках операции с акциями с целью о возобновлении клинического испытания.

Мезенхимальные стромальные клетки (МСК)

Ученые сообщили, что МСК при переливании сразу в течение нескольких часов после оттаивания могут проявлять пониженную функцию или сниженную эффективность в лечении заболеваний по сравнению с тех МСК, возвращаются в логарифмическую фазу роста клеток (возвращаются), поэтому криоконсервированные в логарифмическую фазу роста клеток в культуре invitro перед введением. Повторное культивирование МСК поможет восстановиться после шока, который получают при замораживании и оттаивании. Использовались различные клинические испытания MSC, в которых использовался криоконсированный продукт сразу после оттаивания, потерпели неудачу по сравнению с теми же клиническими испытаниями, использовались свежие MSC.

Ветеринария

Исследования проводились на лошадях, собаках и кошках могут быть направлены методы лечения стволовыми клетками в ветеринарии и может быть направлено в широкий спектр травм и заболеваний, таких как инфаркт миокарда, инсульт, повреждение сухожилий и связок, остеоартроз, остеохондроз и мышечная дистрофия как у отдельных животных, так и у людей. Хотя исследования клеточной терапии в целом отражают медицинские потребности человека, высокая частота и серьезность определенных травм у скаковых лошадей поставила ветеринарную медицину на передний план этого нового регенеративного подхода. Животные-компаньоны могут быть клинически значимыми моделями, которые близко имитируют человеческое заболевание.

Источники стволовых клеток

Ветеринарные применения терапии стволовыми клетками как средства регенерации тканей во многом определялись начатыми исследованиями. с использованием взрослых мезенхимальных стволовых клеток для лечения животных с травмами или дефектами, анализивающими костями, хрящи, связки и / или сухожилия. Существуют две основные категории стволовых клеток, используемых для лечения: аллогенные стволовые клетки, полученные от генетически различного донора одного и того же вида, и аутологичные мезенхимальные стволовые клетки, полученные от пациента до использования в различных методах лечения. Третья категория, ксеногенные стволовые клетки или стволовые клетки, полученные от разных видов, используются в основном для исследовательских целей, особенно для лечения людей.

Восстановление костей

Кость имеет уникальный и хорошо задокументированный естественный процесс заживления, которого обычно достаточно для восстановления переломов и других распространенных травм. Смещенные разрывы из-за тяжелой травмы, также такие методы лечения, как резекция опухоли при раке костей, подвержены неправильному заживлению, если оставить только естественный процесс. Каркасы, состоящие из натуральных и искусственных компонентов, засеваются мезенхимальными стволовыми клетками и помещаются в дефект. В течение 32 недель после установки каркаса вновь сформированная кость начинает соединяться со старой костью, и в течение 32 недель достигается полное сращение. Необходимые дальнейшие исследования, чтобы полностью охарактеризовать использование клеточной терапии для лечения переломов костей.

Стволовые клетки используются для лечения дегенеративных заболеваний костей. Обычно рекомендуемым лечением для собак с болезнью Легга - Кальве - Пертеса является удалением головки бедренной кости после того, как дегенерация прогрессирует. Недавно мезенхимальные стволовые клетки были введены непосредственно в головку бедренной кости, с успехом не только в регенерации кости, но и в уменьшении боли.

Восстановление связок и сухожилий

Аутологичные стволовые клетки -основные методы лечения травмы связки, повреждения сухожилия, остеоартрита, остеохондроза и кисты субхондых костей коммерчески доступны для практикующих. ветеринары для лечения лошадей с 2003 года в США и с 2006 года в Великобритании. Лечение травм сухожилий, связок и остеоартрита у собак на основе аутологичных стволовых клеток доступно ветеринарам в США с 2005 года. Более 3000 частных лошадей и собак прошли курс лечения с помощью аутологичных стволовых клеток, полученные из жировой ткани. клетки. Эффективность этих методов лечения была в двойных слепых клинических испытаниях собак с остеоартритом тазобедренного и локтевого суставов и лошадей с повреждением сухожилий.

Скаковые лошади особенно подвержены травмам сухожилий и связок. Обычные методы лечения очень неудачны в возвращении лошади к полному функциональному потенциалу. Естественное заживление, управляемое традиционными методами лечения, приводит к образованию фиброзной рубцовой ткани, которая снижает гибкость и полную подвижность суставов. Традиционные методы лечения не позволяли большому количеству лошадей вернуться к полной активности, а также имели высокие методы повторных травм из-за жесткой природы рубцованного сухожилия. Введение стволовых клеток костного мозга и жировой ткани вместе с естественными механическими стимулами способствовало регенерации ткани. Естественное движение способствовало выравниванию новых волокон и тендоцитов с естественным выравниванием, обнаруженным в неповрежденных сухожилиях. Обработка стволовыми клетками не только позволила большему количеству лошадей вернуться к полноценной работе, но значительно снизила частоту повторных травм за трехлетний период.

Использование эмбриональных стволовых клеток также применяется для восстановления сухожилий. Было показано, что эмбриональные стволовые клетки имеют лучшую выживаемость в сухожилиях, а также лучшую способность к перемещению для достижения всех участков поврежденного сухожилия. Общее качество восстановления также было выше, с лучшей архитектурой сухожилий и формированием коллагена. В течение трехмесячного экспериментального периода также не наблюдалось образования опухоли. Необходимо провести долгосрочные исследования для изучения долгосрочной эффективности и рисков, связанных с использованием эмбриональных стволовых клеток. Аналогичные результаты получены у мелких животных.

Восстановление суставов

Остеоартрит является основной причиной боли в суставах как у животных, так и у людей. Чаще всего артритом болеют лошади и собаки. Естественная регенерация хряща очень ограничена. Различные типы мезенхимальных стволовых клеток и других добавок еще исследуются, чтобы найти лучший тип клеток и метод для длительного лечения.

Мезенхимные клетки, полученные из жировой ткани, в настоящее время наиболее часто используются для лечения стволовыми клетками остеоартроз из-за неинвазивного забора. Это недавно неинвазивный метод, для облегчения клинического использования. Собаки, получавшие это лечение, показали большую гибкость суставов и меньшую боль.

Восстановление мышц

Стволовые клетки успешно использовались для улучшения заживления сердца после инфаркта миокарда у собак. Стволовые клетки, полученные из жировой ткани и костного мозга, удаляли и индуцировали их судьбу перед введением в сердце. Было обнаружено, что сердце имеет улучшенную сократительную способность и уменьшение поврежденной области через четыре недели после применения стволовых клеток.

В настоящее время проводится другое испытание пластыря из пористого вещества, на котором установлены стволовые клетки ». засеяны », чтобы вызвать регенерацию ткани при пороках сердца. Ткань была регенерирована, и пластырь был хорошо включен в ткань сердца. Считается, что отчасти это связано с улучшением ангиогенеза и уменьшением воспаления. Хотя кардиомиоциты были произведены из мезенхимные стволовые клетки, по-видимому, не были сократительными. Другие методы лечения, которые индуцировали сердечную судьбу в клетках до трансплантации, имели больший успех в создании сократительной ткани сердца.

Недавние исследования, такие как европейское nTRACK Проект повторных исследований направлен на демонстрацию того, что мультимодальные наночастицы могут структурно и функционально отслеживать стволовые клетки в терапии регенерации мышц. Идея состоит в том, чтобы маркировать стволовые клетки золотыми наночастицами, которые полностью охарактеризованы с точки зрения поглощения, функциональности и безопасности. стволовые клетки будут введены в травмированную мышцу и отслежены с помощью систем визуализации. Однако система все еще нуждается в демонстрации в лабораторных условиях.

Нервная. системный ремонт

Травмы спинного мозга - одна из самых распространенных травм, поступающих в ветеринарные больницы. Повреждения позвоночника возникают двумя путями после травмы: первичное механическое повреждение и вторичные процессы, такие как воспаление и образование рубцов, в первые дни после травмы. Эти клетки, участвующие во вторичной реакции на повреждение, секретируют факторы, которые способствуют образованию рубцов и ингибируют клеточную регенерацию. Мезенхимальные стволовые клетки, в которых индуцируется судьба нервных клеток, загружаются на пористый каркас, а затем имплантируются в место повреждения. Клетки и каркас секретируют факторы, которые противодействуют секреции рубцовых клеток и способствуют регенерации нервов. Восемь недель спустя собаки, получавшие стволовые клетки, показали огромное улучшение по сравнению с собаками, получавшими обычные методы лечения. Собаки, получавшие стволовые клетки, могли время от времени поддерживать свой собственный вес, чего не наблюдалось у собак, проходящих традиционную терапию.

В исследовании по оценке лечения экспериментально индуцированного рассеянного склероза у собак с использованием лазерно-активированного нерасширенного стволовые клетки, полученные из жировой ткани. Результаты показали улучшение клинических признаков с течением времени, подтвержденное разрешением предыдущих поражений на МРТ. Положительная миграция инъецированных клеток к месту поражения, усиление ремиелинизации, обнаруживаемое основными белками миелина, положительная дифференцировка в олигодендроциты, положительные по Olig2, предотвращали образование глиальных рубцов и восстанавливали архитектуру аксонов.

В настоящее время проходят клинические испытания методы лечения. ремонтировать и регенерировать периферические нервы. Вероятность повреждения периферических нервов выше, но последствия повреждения не так широко распространены, как при травмах спинного мозга. В настоящее время проходят клинические испытания препараты для восстановления поврежденных нервов с ранним успехом. Стволовые клетки, индуцируемые нервной судьбой, вводятся в поврежденный нерв. В течение четырех недель наблюдалась регенерация ранее поврежденных стволовых клеток и полностью сформированных нервных пучков.

Стволовые клетки также находятся в клинической фазе для лечения в офтальмологии. Гемопоэтические стволовые клетки использовались для лечения язв роговицы различного происхождения у нескольких лошадей. Эти язвы были устойчивы к доступным традиционным методам лечения, но быстро положительно подействовали на лечение стволовыми клетками. Стволовые клетки также смогли восстановить зрение в одном глазу лошади с отслоением сетчатки, что позволило лошади вернуться к повседневной деятельности.

Общество и культура

Маркетинг

В В конце 1990-х и начале 2000-х годов была первая волна компаний и клиник, предлагающих терапию стволовыми клетками, но без обоснования заявлений о пользе для здоровья и без одобрения регулирующих органов. К 2012 году появилась вторая волна компаний и клиник, обычно расположенных в развивающихся странах, где медицина менее регулируется, и предлагающих лечение стволовыми клетками по модели медицинского туризма. Подобно компаниям и клиникам первой волны, они предъявляли аналогичные убедительные, но необоснованные заявления, в основном от клиник в США, Мексике, Таиланде, Индии и Южной Африке. В 2018 году FDA направило компании StemGenex Biologic Laboratories в Сан-Диего письмо с предупреждением, в рамках которой она брала телесный жир у людей, перерабатывала его в смеси, которые, по его словам, содержали различные формы стволовых клеток и вводила его обратно путем ингаляции, внутривенно или вливания в их спинной мозг; Компания заявила, что лечение было полезным при многих хронических и опасных состояниях жизни. В 2018 году Федеральная торговая комиссия США обнаружила медицинские центры и отдельного врача, делающие необоснованные заявления о лечении стволовыми клетками, и принудительно вернула около 500 000 долларов.

См.

Литература

Внешние ссылки

Последняя правка сделана 2021-06-09 10:51:31
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте