Иерархия стволовых клеток открывает потенциал для их выделения и выращивания

Исследователи из Института биоматериалов и биомедицинской инженерии Университета Торонто (IBBME) и госпиталя Princess Margaret (PMH) под руководством профессора Дж. Э. Дэвиса добились важного прогресса в изучении мезенхимальных стволовых клеток (MSCs). Это позволит продвинуться в подборе специфических клеток для лечения конкретных заболеваний, что в конечном итоге позволит клиницистам «персонализировать» терапию для пациентов.

Исследование, опубликованное в журнале PloS-ONE, под названием «Human Mesenchymal Stem Cells Self-Renew and Differentiate According to a Deterministic Hierarchy» впервые предоставляет экспериментальное доказательство существования человеческой MSC на уровне единичной клетки. Учёные определили иерархию мезенхимальных стволовых клеток, что открывает возможность выделять и выращивать MSCs с разными свойствами для различных клинических применений или разработки лекарств.

Это открытие основано на предыдущем открытии команды: самым богатым источником MSCs в организме является ткань пуповины, которую обычно выбрасывают после рождения.

Значение открытия и свойства клеток

«Значение этого открытия огромно, — сказал Дэвис. — Эти клетки сильно отличаются от кроветворных стволовых клеток; считается, что они дают начало всем так называемым соединительным тканям организма, включая кость, хрящ, мышцы, сухожилия и связки. Кроме того, в отличие от кроветворных стволовых клеток, MSCs считаются иммунно-привилегированными, что означает, что донору и реципиенту не нужно подбирать совместимость».

Практическое применение и преимущества

Доклинические работы уже показывают многообещающие результаты. Команда Дэвиса имплантировала MSC, полученные из медицинских отходов, в костномозговые полости и наблюдала, как клетки стимулируют и способствуют образованию новой кости и хряща. В отдельных экспериментах они также показали, что клетки могут ускорять заживление кожных ран и обладают всеми иммунорегуляторными свойствами, важными для лечения многих заболеваний.

Работа ведётся со взрослыми стволовыми клетками, которые не связаны с этическими или научными проблемами, характерными для эмбриональных стволовых клеток. Это открытие может обеспечить экономию средств, поскольку сегодня почти 60 клинических испытаний MSC по всему миру зависят от добровольцев, предоставляющих костный мозг для получения гораздо меньшей популяции MSCs. При 130 миллионах рождений в год пуповина представляет собой практически неисчерпаемый и доступный источник клеток.

Следующие шаги и коммерциализация

«С клинической точки зрения, — сказал профессор Арманд Китинг, — характеристика этих MSCs на уровне единичной клетки может предоставить возможность идентифицировать стволовые клетки, которые могут быть особенно эффективны в регенерации конкретных тканей и органов. Следующим шагом, после завершения доклинических исследований, мы сможем использовать существующие современные производственные мощности уровня GMP в госпитале Princess Margaret и University Health Network для производства клеток клинического качества».

Дэвис основал компанию Tissue Regeneration Therapeutics Inc. (TRT) в 2004 году и ранее в этом году получил патент США на своё первое открытие. Технология сбора клеток была лицензирована TRT для CReATe Cord Blood Bank в Торонто, и теперь растущее число канадских родителей используют услуги CReATe для хранения этих особых MSCs (продаются как Peristem™) при рождении своих детей — наряду с пуповинной кровью, которая хранится как источник кроветворных стволовых клеток.