Трансплантація стовбурових клітин: від визначення до можливостей клінічного застосування

##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##

PDF
Опубліковано: лют 28, 2023
DOI: https://doi.org/10.30841/2786-720X.1.2023.277470
Ключові слова:
стовбурова клітина, ембріональна стовбурова клітина, постнатальна стовбурова клітина, регенеративна медицина, клітинна терапія,

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

Станіслав Видиборець
Національний університет охорони здоров’я України імені П. Л. Шупика, Україна
http://orcid.org/0000-0002-5945-8775
Юрій Дерпак
Національний університет охорони здоров’я України імені П. Л. Шупика, Медичний центр ТОВ «КРС – медичні технології», Україна
http://orcid.org/0000-0003-0546-4325

Анотація

Прогресивний розвиток ембріології, біології та гематології в галузі експериментальних досліджень біології стовбурової клітини (СК) сприяють розвитку нових методів і підходів клітинної і тканинної терапії для лікування патологічних станів і низки різноманітних захворювань.


Проаналізовано інформацію про біологію стовбурової клітини (СК), яка розкрила великі можливості використання її в якості клітинної, генної терапії із застосуванням як ембріональних стовбурових клітин (ЕСК), так і СК дорослого організму. Застосування ЕСК потребує подальшого вивчення клінічних можливостей застосування в клінічній практиці, що напряму буде залежати від меж толерантності у правовому та етичному аспектах щодо роботи з ембріональними тканинами, розроблення відповідної законодавчої бази цієї галузі медицини.


Матеріалами опрацювання стали оприлюднені інформаційні джерела, публікації наукових досліджень. Були використані методи системного та структурного-логічного аналізів, бібліосемантичний метод.


Перспективним є впровадження досліджень щодо доцільності використання ауто- та алотрансплантатів СК гемопоетичної тканини, отриманих з альтернативних джерел, зокрема пуповинної крові, ембріональної печінки, кісткового мозку в клінічній трансплантації, розроблення нових трансплантаційних технологій із застосуванням немієлоаблативних режимів кондиціювання, очищення трансплантата, застосування гемопоетичних факторів росту нової генерації, вакцинації дендритними клітинами тощо.


Розглядаючи загальні аспекти стовбурової клітини (самовідновлення, диференціювання, пластичність, асиметричний поділ, ніша, стромальна підтримка), відкриваються можливості використання ЕСК у регенеративній медицині та клітинній терапії. Рішенням проблеми трансплантації СК дає шанс хворим на одужання та подовження життя.

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Як цитувати
Видиборець, С., & Дерпак, Ю. (2023). Трансплантація стовбурових клітин: від визначення до можливостей клінічного застосування. Сімейна Медицина. Європейські практики, (1), 5–10. https://doi.org/10.30841/2786-720X.1.2023.277470
Номер
№ 1 (2023)
Розділ
Актуальні теми
Авторське право (c) 2023 Станіслав Видиборець, Юрій Дерпак

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Автори зберігають авторське право, а також надають журналу право першого опублікування оригінальних наукових статей на умовах ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License, що дозволяє іншим розповсюджувати роботу з визнанням авторства твору та першої публікації в цьому журналі.

Біографії авторів

Станіслав Видиборець, Національний університет охорони здоров’я України імені П. Л. Шупика

Видиборець Станіслав Володимирович,

доктор медичних наук, професор, кафедра терапії, сімейної медицини, гематології і трансфузіології

Юрій Дерпак, Національний університет охорони здоров’я України імені П. Л. Шупика, Медичний центр ТОВ «КРС – медичні технології»

Дерпак Юрій Юрійович,

доктор медичних наук, доцент, кафедра терапії, сімейної медицини, гематології і трансфузіології

Посилання

Spradling A, Drummond-Barbosa D, Kai T. Stem cells find their niche Nature. 2001;414:98–104.

Kuchartschuk OL, Radtchenko VV, Sirman VM. Stvolovye kletky; eksperement, teoriya, klinika. KRS: Melytchynskie technologiy; 2004. 504 p.

Morrison SJ, Shah NM, Anderson DJ. Regulatory mechanisms in stem cell biology. Cell. 1997;88(3):287–98. doi: 10.1016/s0092-8674(00)81867-x.

Fuchs E, Segre JA. Stem cells: a new lease on life. Cell. 2000;100(1):143–55. doi: 10.1016/s0092-8674(00)81691-8.

Weissman IL. Stem cells: units of development, units of regeneration, and units in evolution. Cell. 2000;100(1):157–68. doi: 10.1016/s0092-8674(00)81692-x.

Itskovitz-Eldor J, Schuldiner M, Karsenti D, Eden A, Yanuka O, Amit M, et al. Differentiation of human embryonic stem cells into embryoid bodies compromising the three embryonic germ layers. Mol Med. 2000;6(2):88–95.

Kaufman DS, Levis Rl, Auerbach R, et al. Directed differentiation of human. Embryonic stem cells into hematopoietic colony forming cells. Blood. 1999;94:34.

Reubinoff BE, Pera MF, Fong CY, Trounson A, Bongso A. Embryonic stem cell lines from human blastocysts: somatic differentiation in vitro. Nat Biotechnol. 2000;18(4):399–404. doi: 10.1038/74447. Erratum in: Nat Biotechnol 2000;18(5):559.

Schuldiner M, Yanuka O, Itskovitz-Eldor J, Melton DA, Benvenisty N. Effects of eight growth factors on the differentiation of cells derived from human embryonic stem cells. Proc Natl Acad Sci USA. 2000;97(21):11307–12. doi: 10.1073/pnas.97.21.11307.

Odorico JS, Kaufman DS, Thomson JA. Multilineage differentiation from human embryonic stem cell lines. Stem Cells. 2001;19(3):193–204. doi: 10.1634/stemcells.19-3-193.

Orlic D, Hill JM, Arai AE. Stem cells for myocardial regeneration. Circ Res. 2002;91:1092–102.

Kondo T, Raff M. Oligodendrocyte precursor cells reprogrammed to become multipotential CNS stem cells. Science. 2000;289(5485):1754–7. doi: 10.1126/science.289.5485.1754.

Carella AM, Giralt S, Slavin S. Low intensity regimens with allogeneic hematopoietic stem cell transplantation as treatment of hematologic neoplasia. Haematol. 2000;85(3):304–13.

Lagasse E, Connors H, Al-Dhalimy M, Reitsma M, Dohse M, Osborne L, et al. Purified hematopoietic stem cells can differentiate into hepatocytes in vivo. Nat Med. 2000;6(11):1229–34. doi: 10.1038/81326.

Thomson JA, Itskovitz-Eldor J, Shapiro SS, Waknitz MA, Swiergiel JJ, Marshall VS, et al. Embryonic stem cell lines derived from human blastocysts. Science. 1998;282(5391):1145–7. doi: 10.1126/science.282.5391.1145.

Orlic D, Fischer R, Nishikawa S, Nienhuis AW, Bodine DM. Purification and characterization of heterogeneous pluripotent hematopoietic stem cell populations expressing high levels of c-kit receptor. Blood. 1993;82(3):762–70.

Yoshida K, Chambers I, Nichols J, Smith A, Saito M, Yasukawa K, et al. Maintenance of the pluripotential phenotype of embryonic stem cells through direct activation of gp130 signalling pathways. Mech Dev. 1994;45(2):163–71. doi: 10.1016/0925-4773(94)90030-2.

Woodbury D, Schwarz EJ, Prockop DJ, Black IB. Adult rat and human bone marrow stromal cells differentiate into neurons. J Neurosci Res. 2000;61(4):364–70. doi: 10.1002/10974547(20000815)61:4<364::AID-JNR2>3.0.CO;2-C.

Chakraverty R, Peggs K, Chopra R, Milligan DW, Kottaridis PD, Verfuerth S, et al. Limiting transplantation-related mortality following unrelated donor stem cell transplantation by using a nonmyeloablative conditioning regimen. Blood. 2002;99(3):1071–8. doi: 10.1182/blood.v99.3.1071.

Orlic D, Kajstura J, Chimenti S, Limana F, et al. Mobilized bone marrow cells repair the infracted heart, improving function and survival. Proc Natl Acad Sci USA. 2001;98:10344–9.

Kocher AA, Schuster MD, Szabolcs MJ, Takuma S, Burkhoff D, Wang J, et al. Neovascularization of ischemic myocardium by human bone-marrow-derived angioblasts prevents cardiomyocyte apoptosis, reduces remodeling and improves cardiac function. Nat Med. 2001;7(4):430–6. doi: 10.1038/86498.

Pittenger MF, Mackay AM, Beck SC, Jaiswal RK, Douglas R, Mosca JDet al. Multilineage potential of adult human mesenchymal stem cells. Science. 1999;284(5411):143–7. doi: 10.1126/science.284.5411.143.

Cheng L, Qasba P, Vanguri P. Human mesenchymal stem cells support megekaryocyte and pro-platelet formation from CD34+ hematopoietic progenitor cells. J Cell Physiol. 2000;184:58–69.

Owen M. Lineagt of osteogenic cells and their relationship to the stromal system. In Bones and mineral research (3 ed). Amsterdam: WA. Peck; 1985. 113 p.

D’Amore PA. Rissind cousing – evidence for a common vascular cell precursor. Nature Vtd. 2019;6:1323–324.

Forte KJ. Alternative donor sources in pediatric bone marrow transplantation. J Pediatr Oncol Nurs. 1997;14(4):213–24; quiz 225-7. doi: 10.1177/104345429701400405.

Richards M, Huibregtse BA, Caplan AI, Goulet JA, Goldstein SA. Marrow-derived progenitor cell injections enhance new bone formation during distraction. J Orthop Res. 1999;17(6):900–8. doi: 10.1002/jor.1100170615.

Goodell MA, Brose K, Paradis G, Conner AS, Mulligan RC. Isolation and functional properties of murine hematopoietic stem cells that are replicating in vivo. J Exp Med. 1996;183(4):1797–806. doi: 10.1084/jem.183.4.1797.

Hiyama K, Hirai Y, Kyoizumi S. Activation of telomerase in human lymphocytes and hematopoietic progenitor cells. J. Immunol. 2005;155:3711–5.

Hoffman R, Rozler E, Chute J, Nelson M, Chen L, Turian J, et al. Ex vivo expansion of human hematopoietic stem cells: implications for the modern blood bank. Vox Sang. 1998;74(2):259–64. doi: 10.1111/j.1423-0410.1998.tb05429.x.

Wang JS, Shum-Tim D, Galipeau J, Chedrawy E, Eliopoulos N, Chiu RC. Marrow stromal cells for cellular cardiomyoplasty: feasibility and potential clinical advantages. J Thorac Cardiovasc Surg. 2000;120(5):999–1005. doi: 10.1067/mtc.2000.110250.

Young HE, Mancini ML, Wright RP, Smith JC, Black AC Jr, Reagan CR, et al. Mesenchymal stem cells reside within the connective tissues of many organs. Dev Dyn. 1995;202(2):137–44. doi: 10.1002/aja.1002020205.

Caplan AI. Mesenchymal stem cells. J Orthop Res. 1991;9(5):641–50. doi: 10.1002/jor.1100090504.

Johnstone B, Yoo JU. Autologous mesenchymal progenitor cells in articular cartilage repair. Clin Orthop Relat Res. 1999 Oct;(367):156–62. doi: 10.1097/00003086-199910001-00017.

Almeida-Porada G, Porada CD, Tran N, Zanjani ED. Cotransplantation of human stromal cell progenitors into preimmune fetal sheep results in early appearance of human donor cells in circulation and boosts cell levels in bone marrow at later time points after transplantation. Blood. 2000;95(11):3620–7.

Koc ON, Gerson SL, Cooper BW, Dyhouse SM, Haynesworth SE, Caplan AI, et al. Rapid hematopoietic recovery after coinfusion of autologous-blood stem cells and culture-expanded marrow mesenchymal stem cells in advanced breast cancer patients receiving high-dose chemotherapy. J Clin Oncol. 2000;18(2):307–16. doi: 10.1200/JCO.2000.18.2.307.

Marshak DR, Gardner RL. Stem cells Biology. Gold Spring Harbor: Laboratory Press; 2002. 544 p.

Stamm C, Westphal B, Kleine HD, Petzsch M, Kittner C, Klinge H, et al. Autologous bone-marrow stem-cell transplantation for myocardial regeneration. Lancet. 2003;361(9351):45–6. doi: 10.1016/S0140-6736(03)12110-1.

Thiede MA, Pittenger MF. In vitro maintenance in hematopoietic stem cells. US Patent. 2002;6:030.836.

Arcese W, Aversa F, Bandini G. Clibical use of allogeneic haematopoietic stem cells from sources other than bone marrow. Haematol. 2008;83:159–82.

Vaziri H, Dragowska W, Allsopp RC, Thomas TE, Harley CB, Lansdorp PM. Evidence for a mitotic clock in human hematopoietic stem cells: loss of telomeric DNA with age. Proc Natl Acad Sci USA. 1994;91(21):9857–60. doi: 10.1073/pnas.91.21.9857.

Kadiyala S, Young RG, Thiede MA, Bruder SP. Culture expanded canine mesenchymal stem cells possess osteochondrogenic potential in vivo and in vitro. Cell Transplant. 1997;6(2):125–34. doi: 10.1177/096368979700600206.