Собственные стволовые клетки помогут человеку в лечении лёгких

Учёным из Шанхая удалось регенерировать повреждённые лёгкие пациентов с помощью стволовых клеток, выделенных из здоровой лёгочной ткани самих больных, сообщает новостная служба EurekAlert.

Зачем это нужно

С разрушения бронхов и оплетённых кровеносными сосудами альвеол начинаются множественные неизлечимые заболевания легких. По мере прогрессирования болезни зарастает соединительной тканью альвеолярный эпителий, который сокращает площадь важнейшей лёгочной структуры, отвечающей за газообмен между лёгкими и кровяным руслом. Через мешочки альвеол (общей площадью около 100 кв.м.) и аэрогематический барьер (многослойную мембрану между эпителием альвеолы и эндотелием капилляра) в артериальную кровь попадает кислород, а в обратном направлении — из венозного русла в лёгкие — углекислый газ. Вот почему необратимый процесс разрастания соединительной ткани представляет собой смертельную угрозу, как для существования самих лёгочных структур, так и для жизнедеятельности всего организма в целом: сокращая площадь альвеолярного эпителия, он ухудшает газообмен в лёгких и тканях больного человека.

Начало исследований

Исследования учёных, собравшихся решить эту проблему, начались три года назад. Именно тогда группа исследователей под руководством профессора Вэй Цзо сделала первый шаг для решения этой задачи — обнаружила в стволовых клетках под маркером p63+/Krt5+, найденных в легочной ткани взрослых мышей, способность к регенерации легочных структур.

Помня о разности в анатомических и физиологических особенностях человека и животного, они полностью отказались от какого-либо использования этих клеток в дальнейших своих исследованиях. Вместо этого, они с удвоенной энергией занялись поисками аналогичного «строительного материала» в лёгких людей. И не прогадали. Ставка на собственные ресурсы человеческого организма помогла им сделать второй шаг — отыскать и идентифицировать в нём (аналогичные p63+/Krt5+) базальные клетки с маркером SOX9+ и приступить к исследованию.

Способ получения

В качестве инструмента для забора тканей использовался бронхоскоп. Каждая проба приносила до 0,2% необходимых клеток. Именно по этой причине их приходилось не только размножать, но и поддерживать в форме генетической стабильности, дабы сохранить их способность к делению и уберечь от возможных мутаций. Выращенные таким образом и помеченные с помощью GFP (зелёного флуоресцирующего белка) базальные клетки трансплантировались в легкие больных грызунов с нарочито ослабленным иммунитетом.

Первый успех

Через 3 недели ожиданий и наблюдений за животными произошло долгожданное для учёных событие. Гистологический анализ эпителиальной ткани показал, что пересаженные клетки успешно прижились в лёгких грызунов и запустили в больных органах процесс замещения соединительной ткани здоровыми альвеолярными клетками, которые размножались на месте фиброзной зоны. Таким образом, КТ (клеточная терапия) помогла исследователям восстановить прежнюю структуру легких мышей, а грызунам — получить обновлённый и здоровый орган.

Начало работ

Успех с животными вдохновил учёных на клинический эксперимент с двумя безнадёжно больными пациентами. Операция отличалась одной особенностью — стволовые клетки для её проведения не надо было изыскивать. Их добывали (с помощью того же бронхоскопа) из лёгочной ткани больных бронхоэктазией и пересаживали в зону разрастания соединительной ткани.

Наблюдения за больными показали, что этап приживления (со времени окончания операции до момента улучшения их самочувствия и запуска процесса восстановления тканей) длился 3 месяца. Трудно поверить, но ещё через 9 месяцев пациенты избавились от кашля и одышки, а последующая КТ (компьютерная томография) подтвердила предположения учёных о том, что бронхиальные структуры пациентов полностью восстановились.

В планах

В планах профессора Вэй Цзо и его команды — опробовать метод на многочисленных добровольцах с иными формами лёгочных заболеваний. В настоящее время идёт подготовка к большому клиническому эксперименту. Ожидается, что он поможет учёным протестировать методику на других больных и, что не менее важно, сравнить полученные результаты с возможностями традиционных способов лечения пациентов. Исследователи считают, что если их надежды оправдаются и они внедрят свой метод в медицинскую практику, то за пять лет люди избавятся от хронических заболеваний легких.