Гемопоэтические стволовые клетки

Стволовые клетки, содержащиеся в пуповинной крови, относятся к гемопоэтическим стволовым клеткам, происходящим из мезодермы. Эти клетки не являются тотипотентными, но ряд специальных исследований показывают, что они являются плюрипотентными стволовыми клетками, то есть низкодифференцированными и менее иммунореактивными по сравнению со специализированными клетками взрослого организма. Установлено, что несовместимость по человеческим лейкоцитарным антигенам (HLA - система) является одной из основных причин реакции ""трансплантат против хозяина". При пересадке пуповидной крови эта реакция встречается значительно реже, чем при пересадке костного мозга.

В 1988 году Броксмейер с сотрудниками показали, что возможно получение пуповинной крови в количестве, достаточном для того, чтобы произвести трансплантацию гемопоэтических стволовых клеток. Когда пуповина новорожденного перевязана, остаток пуповинной крови может быть собран путем пункции пуповины. Это можно сделать, когда плацента уже рождена, поскольку в первые 30 минут после рождения кровь в плаценте и пуповине не свертывается. В зависимости от времени перерезания пуповины и других факторов, таких как масса тела новорожденного, срок беременности и длина пуповины, объем пуповинной крови может составлять до 200 мл.

Броксмейер и соавторы показали, что криообработка пуповинной крови не вызывает существенной потери гемопоэтических стволовых клеток, и рассчитали, что у детей можно выполнять аллогенные трансплантации гемопоэтических стволовых клеток с использованием пуповинной крови. В 1988 году по их инициативе в Париже была выполнена первая трансплантация с использованием пуповинной крови.

С момента этой трансплантации в мире было проведено около тысячи пересадок гемопоэтических стволовых клеток, примерно 60 % из них - по поводу злокачественных заболеваний крови, 6 % - по поводу нейробластомы и 34 % - по поводу незлокачественных заболеваний.

Родственные трансплантации дают лучшие терапевтические результаты, чем неродственные. Серьезная проблема при использовании стволовых клеток для трансплантации - их иммунологическая совместимость с тканями реципиента. Решение проблемы может быть достигнуто клонированием 10-дневного эмбриона, содержащего ДНК реципиента, для выделения стволовых клеток (такое клонирование называют "терапевтическим", несмотря на то что в результате клонированный эмбрион погибает). В этом случае можно говорить об изотрансплантации (если донор и реципиент принадлежат к одному и тому же виду), аллотрансплантации, ксенотрансплантации (если донор и реципиент принадлежат к разным видам).

Вероятность отторжения ксено- и аллотрансплантатов, в отличие от изотрансплантантов, очень высока. Оно происходит, когда трансплантант отличается от реципиента антигенами тканевой совместимости (гистосовместимости) - HLA (от анг. Human lymphocyte antigens) - протеинами, находящимися на поверхности лейкоцитов и других тканей человеческого тела. Классификация (или типирование) у донора и реципиента набора специфических антигенов, называемых HLA-A, HLA-B, HLA-DR, дают информацию о совместимости их тканей.

Известно семь разных генов гистосовместимости, расположенных на одном участке ДНК и образующих так называемый главный комплекс гистосовместимости (МНС - major histocompatibility complex) 6-й хромосомы. Местонахождение (локус) каждого из этих генов обозначают буквами (соответственно A, B, C, D; локус D несет четыре гена).

Хотя в одном организме каждый ген может быть представлен только двумя разными аллеями, в популяции таких аллей (следовательно, и HLA-антигенов) множество. Так, в локусе А выявлено 23 аллея, в локусе В - 47, в локусе С - 8 и так далее. Антигены HLA, кодируемые генами локусов А, В и С, называют антигенами класса I; а кодируемые генами локуса D - антигенами класса II. Антигены класса I химически сходны, но существенно отличаются от антигенов класса II. Все HLA-антигены представлены на стволовых клеток (как и при любой другой трансплантации) проводят HLA-типирование донора и реципиента для выявления их гистосовместимости, что сводит к минимуму риск отторжения.

При применении этого метода основное внимание уделяется идентификации антигенов, кодируемых локусами А, В и D. Для молекулярно-генетического типирования используются SSO (sequence specific oligonucleotides) и SSP (sequence specific primers) технологии.