Hvězdy v kmenových buňkách! Klinický výzkum a aplikace mezenchymálních kmenových buněk z pupečníku

V posledních letech se výzkum mezenchymálních kmenových buněk neustále zvyšuje a dosud bylo na Pubmed vyhledáno více než 47 000 článků souvisejících s mezenchymálními kmenovými buňkami.

Mezenchymální kmenové buňky z pupečníku byly vědci vždy považovány za poklady a neustále prokazují svůj potenciál pro léčbu nemocí a proti stárnutí.

Dnes vám redaktor vysvětlí, co jsou mezenchymální kmenové buňky z pupečníku, a předvede kouzlo mezenchymálních kmenových buněk z pupečníku v lékařské oblasti na příkladech aplikací klinicky výzkumných mezenchymálních kmenových buněk z pupečníku.

Co jsou mezenchymální kmenové buňky z pupečníku?

Mezenchymální kmenové buňky z pupečníku (hUC MSC) pocházejí z pupeční šňůry novorozenců a jsou bezpečnější a primitivnější ve srovnání s dospělými mezenchymálními kmenovými buňkami. Mají silnější proliferační, diferenciační a imunitní regulační schopnosti; Kromě toho, ve srovnání s jinými zdroji mezenchymálních kmenových buněk, jsou mezenchymální kmenové buňky z pupečníku získávány z oddělené pupečníkové tkáně bez jakéhokoli poškození lidského těla. Proto jsou MSC z pupečníku vhodné pro klinický výzkum a aplikaci a jsou preferovanou volbou pro buněčnou terapii a regenerativní medicínu.

Mezenchymální kmenové buňky z pupečníku prokázaly vysokou diferenciační schopnost in vitro, včetně chondrocytů, adipocytů, osteoblastů, kosterních buněk, kardiomyocytů, jaterních buněk, stejně jako produkujících glukagonové buňky, buňky vylučující somatostatin, gliové buňky (oligodendrocyty) a dopaminergní neurony. Mezenchymální kmenové buňky z pupečníku jsou proto velmi vhodné pro klinické aplikace a vědecký výzkum.

Mezenchymální kmenové buňky se staly aktivním bodem výzkumu

V posledních letech je výzkum mezenchymálních kmenových buněk na vzestupu a ClinicalTrials z NIH ve Spojených státech je největší světovou databází klinického výzkumu. Podle výsledků vyhledávání v databázi bylo k 13. květnu 2019 v databázi evidováno 753 klinických studií týkajících se mezenchymálních kmenových buněk. Mezi nimi se počtem klinických studií provedených v Číně, Evropě a Spojených státech řadí mezi tři nejlepší na světě.

Z pohledu typů léčených onemocnění zahrnuje klinický výzkum mezenchymálních kmenových buněk stovky onemocnění. Mezi nimi jsou neurologická, kardiovaskulární a ortopedická onemocnění třemi hlavními výzkumnými oblastmi, které představují více než 15 % a celkový počet přesahuje polovinu. Kromě toho podíl diabetu, jater, plic, gastrointestinálního traktu, kůže, autoimunitních onemocnění a reakce štěpu proti hostiteli (GVHD) je asi 5 %, což je důležitý klinický směr výzkumu mezenchymálních kmenových buněk.

Případ výzkumu klinické aplikace mezenchymálních kmenových buněk z pupečníku

01. Metabolické choroby

1.1 Cukrovka

V současné době neexistuje klinicky žádný radikální lék na cukrovku a můžeme se spolehnout pouze na inzulín nebo léky in vitro, které snižují hladinu cukru v krvi a zároveň spolupracují s dietou a cvičením. Mezenchymální kmenové buňky mají schopnost stimulovat pankreatické ostrůvky β Funkce regenerace buněk.

V Číně existují tři špičkové nemocnice, které prováděly klinický výzkum transplantace mezenchymálních kmenových buněk při léčbě diabetu II. Většina pacientů dosáhla efektu snížení krevního cukru a inzulinu a někteří dokonce přestali brát léky. Zároveň se zlepšil fyzický stav pacientů a do určité míry se upravil jejich podzdravotní stav.

Fuzhou General Hospital of Nanjing Military Region zkoumala bezpečnost a účinnost mezenchymálních kmenových buněk z pupečníku v kombinaci s autologními mezenchymálními kmenovými buňkami kostní dřeně při léčbě diabetu I. typu bez imunoterapie. Výsledky ukázaly, že efekt léčby u 42 pacientů byl dobrý. C-Pep se zvýšil o 105,7 %, inzulin o 49,3 %, HbA1c se snížil o 12,6 %, rychlá glykémie se snížila o 24,4 % a potřeba inzulinu se snížila o 29,2 %.

1.2 Komplikace diabetu

Mezenchymální kmenové buňky mají širší uplatnění při komplikacích diabetu.

1.2.1 Diabetická noha

V provinční lidové nemocnici Shaanxi byla za sterilních podmínek injikována suspenze mezenchymálních kmenových buněk z pupečníku do svalů v intervalech 3 cm x 3 cm u lézí 5 hospitalizovaných pacientů s diabetem typu II komplikovaným diabetickou nohou. U pacientů s těžkými lézemi byly injekce rozmístěny ve vzdálenosti 1 cm x 1 cm od sebe do chodidla, se zaměřením na injekci kolem vředu. Po léčbě se stupeň bolesti a necitlivosti nohou výrazně snížil, intermitentní klaudikace se výrazně zlepšily a vředy se zcela zhojily.

V Affiliated Anhui Provincial Hospital of Anhui Medical University byly mezenchymální kmenové buňky z pupečníku injikovány do vředových míst postižených končetin 53 pacientům s diabetickou nohou stupně II-IV. Po třech měsících léčby ve srovnání s kontrolní skupinou vykazovala léčená skupina významné zlepšení teploty kůže, indexu kotníkového tlaku, napětí kyslíku v kůži a vzdálenosti chůze.

1.2.2 Diabetická nefropatie

Clinical Medical College of Fuzhou General Hospital, Druhá vojenská lékařská univerzita a přidružená nemocnice Changzheng Druhé vojenské lékařské univerzity léčily 15 pacientů s mezenchymálními kmenovými buňkami z pupečníku intervencí do pankreatické dorzální tepny, bilaterálních renálních tepen a periferní žilní infuzí . Po léčbě pacienti vykazovali zlepšení krevního tlaku, krevního cukru, hladiny C-peptidu a ukazatelů renálních funkcí. Pokud jde o klinickou účinnost při zlepšování diastolického krevního tlaku a renálních funkcí, léčebná skupina překonala kontrolní skupinu léčenou perorálním telmisartanem plus subkutánní injekcí inzulínu.

02. Neurologické poruchy

2.1 Parkinsonova nemoc

První případ transplantace kmenových buněk pro Parkinsonovu chorobu v Číně byl dokončen v nemocnici v Shijiazhuang. Xie Xiyun, 76letý z Indonésie, trpěl Parkinsonovou nemocí více než deset let, pociťoval ztuhlost a stahy tří prstů pravé ruky, ztuhlost těla, potíže s polykáním a ztrátu schopnosti sebeobsluhy. Během několika hodin po transplantaci mezenchymálních kmenových buněk byl schopen se hladce a pohodlně najíst ten večer na televizi, přičemž došlo k výraznému zlepšení ostatních příznaků.

Dr. Sun Li z Čínské lékařské univerzity vpravil suspenzi obsahující mezenchymální kmenové buňky z pupečníku do krčních tepen 10 pacientů s Parkinsonovou chorobou. Po transplantaci pacienti vykazovali zlepšení v postoji při chůzi, závažnosti třesu, dobrovolných pohybů a schopnosti sedět a stát. Nejen, že účinně kontrolovala progresi Parkinsonovy choroby, ale také významně zlepšila funkci poškozené mozkové tkáně, a tím zlepšila kvalitu života pacientů.

2,2 stařecká demence

Tým vedený Zhou Qiangem z nemocnice Jinyang ve městě Guiyang léčil čtyři starší pacienty s demencí pomocí autologních kmenových buněk kostní dřeně. První pacient, 75letý muž, při přijetí nepoznal členy rodiny a ztratil kontrolu nad močovým měchýřem a střevem. Po transplantační léčbě se tyto příznaky rychle zlepšily a po propuštění nejen poznal členy své rodiny, ale také získal normální funkci močového měchýře a střev.

2.3 Nespavost

Dr. Wang Yali z Zhejiang Armed Police Hospital léčil 19 pacientů s nespavostí intravenózní infuzí mezenchymálních kmenových buněk z pupečníku. Všichni tito pacienti měli potíže s usínáním, sníženou kvalitu spánku a celkovou dobu spánku kratší než 6 hodin. Po jednom měsíci léčby bylo zlepšení kvality spánku u pacientů srovnatelné se zlepšením perorální léčby. Po dvou měsících léčby bylo skóre kvality spánku pacientů významně lepší než u perorálních léků. Po třech měsících léčby byla kvalita spánku pacientů také výrazně lepší než u perorálních léků a účinky jedné léčby mohly trvat až jeden rok, což významně zlepšilo kvalitu spánku u pacientů.

03.Poruchy pohybového aparátu

3.1 Degenerativní onemocnění kloubů

V 90. letech 20. století začali Brittberg a další dosahovat určitých výsledků při opravě poranění chrupavky pomocí autologních chondrocytů. Stále více studií se proto začalo zaměřovat na mezenchymální kmenové buňky. Mezenchymální kmenové buňky se mohou diferencovat do různých tkání a opravovat poškození kloubní povrchové chrupavky a subchondrální kosti.

Ve studii Akgun et al. z Kliniky ortopedie a traumatologie Istanbulské univerzity v Turecku porovnávali terapeutické účinky autologních mezenchymálních kmenových buněk kostní dřeně a chondrocytů u 14 pacientů s osteoartrózou. Zjistili, že pacienti, kteří dostávali léčbu mezenchymálními kmenovými buňkami, vykazovali významnější zlepšení skóre poranění kolene a osteoartrózy (KOOS) a skóre vizuální analogové škály (VAS).

Wakitani a kol. z Feinberg School of Medicine na Northwestern University a Cleveland Clinic Hospital na Ohio University provedli klinickou studii s použitím mezenchymálních kmenových buněk. V experimentální skupině byl pacientům implantován do lézí kloubní chrupavky kolagenový gel smíchaný s autologními mezenchymálními kmenovými buňkami získanými z kostní dřeně, zatímco kontrolní skupina dostávala pouze stejné množství kolagenového gelu. U obou skupin došlo ke zlepšení funkce kloubu, ale pouze u experimentální skupiny došlo k regeneraci průhledné chrupavky v místě poranění. Sledovali 41 pacientů, kteří dostávali terapii mezenchymálními kmenovými buňkami po dobu až 11 let a nezjistili žádné závažné komplikace.

04. Onemocnění reprodukčního systému

4.1 Neplodnost

Náprava vážného poškození endometria, která je noční můrou mnoha neplodných žen, je nyní možná díky regenerační technologii mezenchymálních kmenových buněk, která přináší naději splnit ženám sny o mateřství.

Tým profesora Hu Yaliho z porodnického a gynekologického oddělení nemocnice Gulou v Nanjingu ve spolupráci s týmem profesora Dai Jianwu z Ústavu genetiky a vývojové biologie Čínské akademie věd úspěšně vyvinul, poprvé v mezinárodním měřítku, metodu pro kombinaci kolagenové lešení s mezenchymálními kmenovými buňkami. Integrací tradičních hysteroskopických technik dosáhli funkční opravy poškozeného endometria a pomohli třem pacientkám splnit jejich sny stát se matkami.

Paní Hu z Yancheng, Jiangsu, zažila ve věku 31 až 34 let tři přirozené potraty, které vedly k těžkým srůstům v její děložní dutině v důsledku operací děložní kyretáže po potratu. Nemocnice Gulou v Nanjingu s využitím mezenchymálních kmenových buněk úspěšně opravila endometrium v ​​průběhu osmi měsíců. To jí umožnilo úspěšně otěhotnět a 17. července 2014 porodila v Číně první „dítě z regenerační medicíny“.

„Chirurgie regenerace endometria“ v nemocnici Nanjing Gulou Hospital s mezenchymálními kmenovými buňkami úspěšně umožnila 13 neplodným pacientkám s těžkým srůstem děložní dutiny otěhotnět a porodit, což má za následek celkem 14 zdravých miminek „regenerativní medicíny“.

4.2 Předčasné selhání vaječníků

Předčasné ovariální selhání se týká jevu, kdy ženy zažijí ovariální atrofii a přestanou ovulovat před dosažením 40. roku věku. V současnosti asi 1 % žen v reprodukčním věku na celém světě zažívá předčasné ovariální selhání, což z něj činí významnou příčinu ženské neplodnosti.

Profesor Wu Ji a jeho tým z Shanghai Jiao Tong University v Číně izolovali samičí reprodukční kmenové buňky z jednoho až dvou týdnů starých transgenních myší se zeleným fluorescenčním proteinem. Po čištění, kultivaci a dalších procesech byly tyto buňky transplantovány myším s předčasným selháním vaječníků. Výsledky výzkumu ukázaly, že ženské reprodukční kmenové buňky, stejně jako jiné kmenové buňky, mají naváděcí vlastnosti. Po najetí se některé buňky diferencovaly a postupně se vyvinuly ve zralé oocyty, čímž se obnovila funkce vaječníků.

4.3 Erektilní dysfunkce (ED)

Použití terapie kmenovými buňkami pro erektilní dysfunkci může nahradit poškozené nebo odumřelé buňky penisní tkáně a vylučovat faktory pro opravu funkčně poškozených buněk penilní tkáně.

Patnáct pacientů s erektilní dysfunkcí v Dánsku dostávalo infuze mezenchymálních kmenových buněk bez medikace nebo transplantace penisu. Po šesti měsících bylo osm mužů schopno normálně se zapojit do pohlavního styku.

05.Autoimunitní onemocnění

V roce 2007 profesor Sun Lingyun v Číně úspěšně vyléčil dva případy refrakterního systémového lupus erythematodes pomocí mezenchymálních kmenových buněk a následující rok vyléčil dalších devět případů. Po léčbě došlo k výraznému zmírnění příznaků pacientů, během 6měsíčního sledování nedošlo k recidivě.

Revmatologické a imunologické oddělení přidružené nemocnice Univerzity Jiangsu v roce 2012 intravenózně podalo mezenchymální kmenové buňky z pupečníku 21 pacientům se systémovým lupus erythematodes, což významně snížilo hladiny bílkovin v moči u těchto pacientů, snížilo aktivitu onemocnění a snížilo systémový lupus erythematosus. Skóre indexu aktivity onemocnění.

Vliv transplantace mezenchymálních kmenových buněk na aktivitu onemocnění a protein v moči u pacientů se systémovým lupus erythematodes (SLE)

Revmatologické a imunologické oddělení První přidružené nemocnice Univerzity Yangtze a První lidové nemocnice Jingzhou v roce 2013 podávalo mezenchymální kmenové buňky z pupečníku přes přední kubitální žílu 18 pacientům se systémovým lupus erythematodes. O měsíc později většina pacientů vykazovala významné zlepšení klinických symptomů a známek, jako je horečka, únava a slabost ve srovnání s obdobím před transplantací.

06.proti stárnutí

Stárnutí lidského těla souvisí s nedostatečným nebo neaktivním množstvím kmenových buněk. S přibývajícím věkem dochází k sestupnému trendu jak v množství, tak v kvalitě kmenových buněk v těle. Tento trend vede k úbytku a stárnutí poškozených buněk a orgánů a tkání složených z buněk, což má za následek suboptimální zdraví a stárnutí. Mezenchymální kmenové buňky mají potenciál pro multipotentní diferenciaci, schopné diferenciace na různé typy kmenových buněk potřebných v těle. Doplňováním nedostatkových kmenových buněk v těle a opravou poškozených orgánů a tkání hrají mezenchymální kmenové buňky roli v boji proti stárnutí.

S rostoucím zájmem a aplikací výzkumu mezenchymálních kmenových buněk z pupečníku se věří, že v blízké budoucnosti budou široce používány v klinických podmínkách, čímž budou mít větší hodnotu pro lidské zdraví.