Улучшение приживаемости стволовых клеток за счет их «липкости»

Усиление экспрессии молекул адгезии повышает способность кроветворных стволовых клеток приживаться у реципиентов после трансплантации.

Препараты, увеличивающие «липкость» кроветворных стволовых клеток, могут повысить успешность трансплантации костного мозга для пациентов с лейкемией и другими заболеваниями крови.

Исследовательская группа под руководством Университета науки и технологий имени короля Абдаллы (KAUST) определила два таких препарата, усиливающих активность молекул, участвующих в клеточной адгезии. Стволовые клетки, обработанные этими препаратами, лучше проникали в кровоток мышей-реципиентов, достигали костного мозга и начинали производить новые клетки крови.

«Это ключевое открытие, — говорит автор исследования Асма Аль-Амуди, аспирант лаборатории Джасмин Мерзабан в KAUST. — Такая информация незаменима для исследователей и клиницистов, поскольку она определит, какие популяции стволовых клеток мы выбираем и какие методы лечения можем использовать перед инъекцией, чтобы повысить успех и результаты процесса трансплантации».

Саудовская Аравия была первой арабской страной, выполнившей трансплантацию костного мозга в 1984 году. Сейчас в стране практически ежедневно проводятся инфузии здоровых гемопоэтических стволовых клеток (HSC) от доноров для замены клеток, утраченных или поврежденных болезнью. Однако типы стволовых клеток в таком трансплантате неодинаковы.

Большинство составляют «краткосрочные» HSC. Эти клетки могут давать начало всем типам лейкоцитов, обеспечивая временное избавление от рака или болезни. Но их способность к самообновлению ограничена, что сдерживает продолжительность терапевтического эффекта.

Другая, редкая популяция стволовых клеток обладает потенциалом для длительного восстановления кроветворной системы. Эти «долгосрочные» HSC могут как поддерживать пул стволовых клеток, так и дифференцироваться в краткосрочные, что делает их идеальными с терапевтической точки зрения. Однако у долгосрочных HSC есть свой недостаток: они не очень хорошо приживаются у реципиентов — и исследователи из KAUST выяснили, почему.

Мерзабан и ее группа показали, что по сравнению с краткосрочными HSC, сниженная экспрессия ключевых молекул адгезии у долгосрочных HSC объясняет их слабую способность к приживлению. Затем исследователи обнаружили, что препарат, обычно используемый для лечения диабета, при добавлении к долгосрочным HSC изменяет динамику молекул адгезии на поверхности клеток таким образом, что улучшает их поглощение у мышей.

Другой тип лечения, нацеленный на адгезию, также усилил потенциал приживления краткосрочных HSC и, в качестве дополнительного бонуса, заставил эти клетки вести себя больше как их долгосрочные аналоги.

Мерзабан планирует далее протестировать эту стратегию на человеческих стволовых клетках и реципиентах. «Результаты нашего исследования показывают, что, усиливая адгезию этих стволовых клеток, мы могли бы улучшить способность обоих типов популяций HSC мигрировать, приживаться и обеспечивать пациентов функциональными клетками крови», — говорит она.