Ученые Гарвардского института стволовых клеток (HSCI) сделали первые шаги к разработке лечения, которое сделало бы трансплантацию костного мозга – стволовых клеток крови – более безопасной и, как следствие, более доступной для миллионов людей, живущих с такими заболеваниями крови, как серповидноклеточные клетки. анемия, талассемия и СПИД.
Трансплантация костного мозга в настоящее время является единственным методом лечения этих заболеваний крови. Но для того, чтобы новые трансплантированные стволовые клетки выполняли свою работу, дефектные стволовые клетки должны быть "выселен" или убит. Для этого пациенты должны пройти курс химиотерапии и лучевой терапии – жестокое нападение на организм с пожизненными последствиями.
В исследовании, недавно опубликованном в журнале Nature Biotechnology, исследователи HSCI из Гарвардского университета и Массачусетской больницы общего профиля (MGH) в сотрудничестве с Бостонской детской больницей и Институтом рака Даны Фарбер разработали нетоксичную процедуру трансплантации с использованием антител, специально нацеленных на кровь. стволовые клетки у мышей – подход, который, как они надеются, сделает трансплантацию стволовых клеток крови для этих пациентов гораздо менее токсичной.
Новое лечение удаляет более 98% стволовых клеток крови, что делает его таким же эффективным, как химиотерапия и лучевая терапия.
"Мы думали, что вместо использования нецелевых лекарств, которые имеют много побочного ущерба, мы могли бы воспользоваться точностью иммунной системы, в частности, антителами," сказал Дэвид Скэдден, доктор медицины, содиректор HSCI, профессор медицины Джеральда и Дарлин Джордан в Гарвардском университете и старший автор статьи.
Являясь частью иммунной системы, антитела естественным образом ищут и уничтожают чужеродные агенты в организме. Рахул Палчаудхури, научный сотрудник лаборатории Скэддена и первый автор статьи, вооружил антитела, нацеленные на CD45, полезной нагрузкой, которая разрушает только существующие клетки крови. Полезная нагрузка убивает клетки средствами, отличными от генетического разрушения, в отличие от текущих стандартных методов лечения.
"Антитела очень специфичны в том, на что они нацелены," сказал Палчаудхури, химик по образованию, с опытом исследования рака. "Мы можем направить их на CD45, клеточный маркер, который экспрессируется исключительно в системе крови. Таким образом мы избегаем токсичности для тканей, не относящихся к крови."
В отличие от химиотерапии и облучения, которые неизбирательно повреждают клетки и ткани, здоровые или нет, антитела, нацеленные на CD45, покидают тимус и костный мозг, среду, критическую для образования Т-клеток и врожденных иммунных клеток, без повреждений. Животные, получавшие лечение антителами, смогли противостоять инфекции, которая была смертельной для мышей, получавших лечение радиацией. В настоящее время инфекции после трансплантации являются обычным явлением и могут быть тяжелыми, вызывая смерть значительного числа людей.
Примерно каждый десятый пациент не выживает после трансплантации после стандартного лечения. Те, кто это делает, могут страдать от задержки роста и интеллектуального развития, бесплодия и повреждения ДНК; в настоящее время пациенты могут попытаться провести лечебную трансплантацию, только увеличив риск развития рака позже.
Из-за этого семьи и врачи часто отказываются от вариантов трансплантации, особенно когда дело доходит до лечения детей, и это ограничит масштабы применения достижений в генной терапии и редактировании генов, объяснил Скадден, практикующий гематолог в больнице. MGH и председатель Гарвардского отделения стволовых клеток и регенеративной биологии.
Животные, которые получали лечение антителами, имели широкое десятидневное окно, в течение которого они могли принять трансплантацию костного мозга, а люди, которые не получали трансплантацию костного мозга, могли полностью выздороветь без побочных эффектов. Кроме того, мышей, страдающих серповидно-клеточной анемией, были успешно трансплантированы с использованием метода антител и излечены от анемии. Если то же самое верно и для людей, то, что составляет месяцы выздоровления на больничной койке, можно заменить амбулаторной процедурой, и неудачная трансплантация не будет фатальной.
"Если этот подход сработает на людях, он действительно изменит общение медработников с пациентами," Скадден сказал, особенно для тех, кто "у кого есть эти лежащие в основе генетические нарушения, и для кого разрабатываются новые методы редактирования генов и генной терапии."
В настоящее время ученые пытаются идентифицировать антитела, которые были бы эффективны для людей, и была создана компания, чтобы продвинуть работу в направлении перевода и определить, какие модели наиболее полезны в доклинических условиях.
"Он привносит точную медицину в область трансплантации таким образом, которого раньше не было и которое необходимо," Скадден сказал.