Поиск Кабинет

Клеточная терапия сердечной недостаточности: клинический опыт, проблемы и перспективы

Гены & Клетки: Том V, №2, 2010 год, стр.: 11-18

 

Авторы

Кочегура Т.Н., Ефименко А.Ю., Акопян Ж.А., Парфенова Е.В.

ДЛЯ ТОГО ЧТОБЫ СКАЧАТЬ СТАТЬЮ В ФОРМАТЕ PDF ВАМ НЕОБХОДИМО АВТОРИЗОВАТЬСЯ, ЛИБО ЗАРЕГИСТРИРОВАТЬСЯ

В настоящее время клеточная терапия рассматривается как новый перспективный подход в борьбе с различными морфо-функциональными изменениями сердца при ишемическом повреждении. В обзоре анализируются последние достижения в области использования аутогенных мультипо-тентных прогениторных клеток для восстановления функции миокарда при постинфарктной сердечной недостаточности, хронической ишемической кардиомиопатии и хронической сердечной недостаточности.

Среди сердечно-сосудистых заболеваний сердечная недостаточность (СН), возникающая чаще всего при ишемическом повреждении миокарда, является одной из главных причин смертности и инвалидности, а также значительного снижения качества жизни населения во всех развитых странах. Отдаленный прогноз клинически выраженной СН неблагоприятный и, к сожалению, до настоящего времени практически не меняется. По данным исследования «Эпоха», в России клинические признаки хронической сердечной недостаточности (ХСН) имеют более 8,2 млн человек, при этом ежегодно в РФ от 880 ООО до 986 ООО человек умирают от ХСН[1 ].

Несмотря на очевидные успехи в терапии СН, существует определенная группа больных, у которых традиционные фармакологические и хирургические методы лечения неэффективны. Как правило, это пациенты с дистальным типом атеросклеротического поражения миокарда, с обширными осложненными инфарктами миокарда в анамнезе или пациенты, которым уже проводились различные варианты ре-васкуляризации миокарда (чрескожная баллонная ангиопластика, стентирование, аортокоронарное шунтирование) и для которых повторные вмешательства невозможны[1].

Альтернативным терапевтическим подходом для этой категории больных может служить клеточная терапия. В подавляющем большинстве клинических работ используются аутогенные клетки-предшественницы, выделенные из тканей самого пациента, поскольку их применение не связано с риском развития реакции отторжения клеточного трансплантата или передачи инфекции.

Столовые и прогениторные клетки для регенерации миокарда

К настоящему моменту накоплен значительный экспериментальный материал, подтверждающий возможность и эффективность трансплантации постнатальных стволовых клеток костного мозга и введения ростовых факторов для восстановления поврежденного миокарда[2—4], хотя вопрос о кардиомиоцитарной диффе-ренцировке прогениторных клеток костного мозга или клеток-предшественниц из других источников, все еще остается нерешенным.

На современном этапе обсуждается несколько потенциальных механизмов влияния стволовых и прогениторных клеток на функцию сердечной мышцы при их трансплантации:

1. Секреция ростовых и антиапоптотических факторов, которые, обладая паракринным действием и потенцируя прорастание новых сосудов из периинфар-ктной зоны в поврежденную ткань, предотвращают апоптоз эндотелиальных и гладкомышечных клеток сосудов, способствуют выживанию кардиомиоцитов в условиях гипоксии, являющейся ключевым фактором при ишемическом повреждении миокарда. Среди ангиогенных факторов, которые стимулируют нео-васкуляризацию и подавляют апоптоз клеток в очаге повреждения наиболее важными являются VEGF (фактор роста эндотелия сосудов), HGF (фактор роста ге-патоцитов), FGF (фактор роста фибробластов) и ан-гиопоэтины, которые секретируются прогениторными клетками[5, 6]. Показано, что экспрессия факторов роста, таких как VEGF, TGF-p, PDGF ВВ, Апд2 и других при недостаточном кровоснабжении ткани существенно возрастает.

2. Дифференцировка в кардиомиоциты, эндотелиальные и гладкомышечные клетки. Доказательства такой дифференцировки представлены в ряде экспериментальных работ[7, 8], однако ее вклад в регенерацию миокарда не определен.

3. Феномен слияния клеток костного мозга (ККМ) со специализированными клетками других тканей in vivo был описан несколько лет назад[9—11]. Слияние трансплантированных клеток с клетками сердца в участке повреждения может приводить к улучшению функционального состояния кардиомиоцитов[12, 13]. Однако частота этих событий очень низкая, что не позволяет предполагать их существенного влияния на функцию органа.

Сегодня большинство исследователей склоняются к мнению, что суммарный эффект благоприятного влияния клеточной терапии на функциональное состояние сердца при его ишемическом повреждении, является результирующей паракринных влияний трансплантированных клеток и стимуляции собственной эндогенной репарации миокарда (рис.).

В настоящее время в клинических испытаниях по клеточной терапии СН ишемического генеза (в частности, постинфарктной СН и постинфарктного кардиосклероза, хронической ишемической болезни сердца (ИБС) и ХСН) используется несколько типов аутогенных прогениторных клеток — мононуклеары костного мозга и периферической крови, изолированная фракция эндотелиальных клеток-предшественниц (ЗКП), мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки (ММСК) костного мозга. Помимо клеток костного мозга, у пациентов с сердечной недостаточностью используются «скелетные миобласты»[14]. При этом среди прогениторных клеток взрослого организма только для ММСК костного мозга лучше всего документирована способность к кардиомиоцитарной дифферен-цировке in vitro и in vivo[15—18]

Особого внимания в качестве источника стволовых и прогениторных клеток для клеточной кардиомиопла-стики заслуживает жировая ткань, которая привлекает исследователей по причине относительной безопасности и малой травматичное™ процедуры получения образца и наличия в жировой ткани популяции муль-типотентных мезенхимных стромальных клеток, обладающих выраженным пролиферативным и ангиогенным потенциалом[14, 19, 20]. В нескольких работах была продемонстрирована возможность кардиомиоцитарной дифференцировки стромальных клеток жировой ткани, причем как с использованием 5-азацитидина[21], так и в его отсутствие[22]. Недавно начались рандомизированные клинические испытания по применению этого типа клеток для лечения острого инфаркта миокарда (ОИМ) (APOLLO, 48 пациентов, ClinicalTrials.gov Identifier NCT00442806) и рефрактерной стенокардии (PRECIZE, 36 пациентов, ClinicalTrials.gov Identifier NCT00426868), однако их результаты еще не опубликованы.

Сравнительная характеристика различных методов введения клеток в миокард представлена в ряде публикаций[1, 23^25]. Для клеточной кардиомиопластики чаще всего используется более доступный интркоро-нарный метод, который применяется в клинической практике у пациентов с ОИМ в сочетании с баллонной ангиопластикой инфаркт-связанной артерии. Введение клеток в коронарную артерию под высоким давлением способствует их миграции через эндотелий в миокард. Преимуществом этого метода является относительно гомогенное распределение клеток в области инфаркта и периинфарктной зоне. Применяются и интрамиокар-диальные способы трансплантации клеток — трансэндо-кардиальный с использованием специальных катетеров для внутримиокардиальных инъекций, сопряженных с системой электромеханического картирования эндо-кардиальной поверхности левого желудочка, и транс-эпикардиальный при операциях на открытом сердце. Интрамиокардиальный метод введения имеет ряд преимуществ: позволяет осуществить непосредственную доставку клеточного материала в миокард левого желудочка (ЛЖ), требует введения меньшего количества клеток, чем при других методах, а также обеспечивает лучшую визуализацию потенциальных зон для трансплантации стволовых клеток.

Постинфарктная сердечная недостаточность

Пусковым моментом, приводящим к снижению сократимости и развитию дисфункции ЛЖ в результате ОИМ, является некроз более или менее обширного участка сердечной мышцы. Возникающие при этом нарушения кинетики и появление зон асинергии миокарда ЛЖ провоцируют процесс патологического ремоделирования с прогрессирующей дилатацией полости ЛЖ и развитием постинфарктной СН.

На сегодняшний день известны результаты нескольких рандомизированных контролируемых исследований по оценке эффективности и безопасности интракоронароного введения аутогенных прогениторных клеток костного мозга у больных ОИМ. Основная цель клеточной терапии в этом случае — стимуляция репаративных процессов, ангиогенеза и предотвращение развития постинфарктной сердечной недостаточности.

Коллективом авторов под руководством M.J. Lipinski с соавт.[26], выполнен мета-анализ 10 рандомизированных контролируемых исследований с участием 698 пациентов, перенесших ОИМ (до 14 дней) и длительностью наблюдения более 3-х месяцев (Charlottesville and Richmond, Virginia; Turin, Italy; Aalst, Belgium; Seoul, Korea; Duesseldorf, Germany). Так, в исследовании ASTAMI (Норвегия, 2006), включенном в мета-анализ, с участием 100 пациентов были использованы мононуклеары костного мозга (68x108 клеток); в исследовании TCT-STAMI (Китай, 2006) с участием 20 пациентов была применена фракция мононуклеарных содержащая 4,7% CD34+и 0,79% CD133+ клеток; в исследовании BOOST (Германия, 2004) с участием 60 пациентов осуществлено введение мононуклеарных были приняты динамика глобальной фракции выброса левого желудочка (ФВЛЖ), а также неблагоприятные коронарные события (жизнеугрожающие желудочковые аритмии, повторные госпитализации по причине СН, сердечная смерть, повторный инфаркт, операция реваскуляризации инфаркт-связанной артерии). Стартовое время для интракоронарного введения клеток составляло в среднем от 24 ч до 9 сут. от начала ОИМ. Во всех исследованиях для оценки ФВЛЖ использовались методы эхокардиографии (ЗХО-КГ), магнитно-резонансной томографии (МРТ) и однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОЗКТ) сердца. Мета-анализ результатов этих исследований продемонстрировал статистически значимое увеличение ФВЛЖ (на 3%, р<0,001), уменьшение размера рубца (на 5,6% р<0,001), снижение конечного систолического (р = 0,002) и диастолического (р = 0,11) объемов. Мета-регрессионный анализ установил наличие дозозависимого эффекта между количеством введенных клеток и динамикой ФВЛЖ (р = 0,066). Было показано, что интракоронарное введение клеток способствовало снижению количества повторных ОИМ (р = 0,04), регоспитализаций по причине СН и реваскуляризаций по сравнению с группой контроля.

Другим подходом к использованию собственных прогениторных клеток является их мобилизация. Ранее на моделях ОИМ у животных было показано, что изолированное применение гранулоцитарного колониестимулирующего фактора (G-CSF), комбинации различных цитокинов или сочетанное применение мобилизующих факторов и прогениторных клеток костного мозга способно улучшать структурные и функциональные параметры сердца после ОИМ[3]. При этом отмечено, что наиболее эффективная аккумуляция стволовых клеток в поврежденном миокарде наблюдалась тогда, когда G-CSF применяли в комбинации с SDF-1[27].

Однако в клинике наиболее часто при ОИМ применялся один G-CSF. Так, мета-анализ 8 рандомизированных контролируемых клинических исследований по клиническому применению G-CSF у 385 пациентов с ОИМ (внутривенное введение в дозе 10мг/кг в сут. в течение 543 сут. в течение первых 37 ч после развития ОИМ), продемонстрировал незначительное увеличение глобальной ФВЛЖ и уменьшение размера рубца (на 1,09% и 0,22%, соответственно), конечного систолического (КСО) и конечного диастолического объемов (КДО) в группе введения G-CSF по сравнению с контрольной группой. Авторы отмечают, что при проведении анализа в подгруппах больных, было выявлено статистически значимое увеличение ФВЛЖ на 4,73% и снижение КСО и КДО (р<0,001) у пациентов с исходным значением ФВЛЖ менее 50%, при этом эффективность терапии G-CSF была тем выше, чем раньше было начато введение цитокина (менее 37 ч с начала болевого синдрома). Статистически значимых различий по числу коронарных событий как в группе введения G-CSF, так и в контрольной группе выявлено не было[28].

Хроническая ишемическая болезнь сердца

Первые данные относительно небольших по объему выборки клинических испытаний продемонстрировали, что у пациентов с хронической ишемией миокарда аутогенные постнатальные стволовые и прогениторные клетки относительно безопасны в применении и способны в разной степени улучшать перфузию миокарда и(или) его сократимость[24, 29].

Мононуклеарные клетки костного мозга и периферической крови

В большинстве уже завершенных клинических испытаний по применению стволовых и прогениторных клеток у пациентов с хронической ИБС использовалась мононуклеарная фракция костного мозга.

Группой ученых Уао К. с соавт.[30] было выполнено рандомизированное контролируемое исследование по интракоронарному введению мононуклеарных клеток костного мозга у больных с ИБС и постинфарктным кардиосклерозом (ПИКС). В исследовании приняли участие 47 пациентов (24 — группа введения клеток, 23 — контрольная группа). Систолическую и диастолическую функцию ЛЖ, размер инфаркта и перфузию миокарда оценивали через 6 мес. после интракоро-нарной трансплантации мононуклеаров костного мозга с помощью ЗХО-КГ, МРТ и ОЗКТ, соответственно. Введение аутогенных мононуклеаров в инфаркт-связанную артерию не изменяло размер рубца, но приводило к незначительному улучшению систолической функции сердца (повышение ФВЛЖ в среднем на 3%) и перфузии миокарда, а также к статистически значимому улучшению диастолической функции: увеличение показателя отношения амплитуды раннего пика кровотока через митральный клапан и второго пика (р<0,001), уменьшение времени раннего диастолического наполнения ЛЖ (р=0,002) и изоволюметрического расслабления (р=0,038). Авторы связали этот эффект с восстановлением микроциркуляции в зоне постинфарктного рубца и окружающем миокарде, а также с уменьшением интрамиокардиального синтеза коллагена, что хорошо согласуется с результатами A.A. Kocher с соавт.[31], которые показали, что введение МСК костного мозга уменьшает содержание коллагена в ЛЖ после ОИМ у мышей. Кроме того, авторы отмечают, что их результаты расходятся с данными В. Strauer с соавт. (IACT исследование), которые, в свою очередь, продемонстрировали увеличение ФВЛЖ на 7% у пациентов, которым были введены аутогенные мононуклеарные клетки костного мозга, по сравнению с группой контроля[32]. Различия в результатах могут быть объяснены разной длительностью периода после ОИМ до проведения клеточной терапии, различной выраженностью поражения коронарных сосудов и исходными значениями ФВЛЖ.

Отдельно следует отметить рандомизированное перекрестное исследование TOPCARE-CHD. В исследовании участвовали 75 пациентов с ИБС и ОИМ в анамнезе, получающих постоянную адекватную медикаментозную терапию. Больным интракоронарно вводили мононуклеарные клетки костного мозга (28 человек), ЭКП периферической крови (24 человека) или плацебо (23 человека) с последующим повторным перекрестным введением этих же типов клеток в процессе проспективного 3-месячного исследования. Эффект интракоронарного введения клеток костного мозга (статистически значимое увеличение ФВЛЖ на 2,9%, улучшение выживаемости пациентов, снижение уровня натрийуретического пептида в сыворотке крови) превзошел аналогичные результаты от введения ЗПК периферической крови. Более того, улучшение сократительной функции сердца, хотя и небольшое, наблюдалось у пациентов с адекватно подобранной медикаментозной терапией постинфарктной СН, что свидетельствует о рациональности использования клеточной терапии у данной категории больных ИБС[33].

Кроме интракоронарного способа введения моно-нуклеаров костного мозга, при лечении хронической ишемии миокарда в исследованиях часто используется интрамиокардиальное введение клеток во время аортокоронарного шунтирования (АКШ). Исследования показывают, что прогноз больных с низкой ФВЛЖ и преобладанием рубцового поражения миокарда после хирургической реваскуляризации менее благоприятный, чем у больных с наличием жизнеспособного миокарда[34]. Поэтому применение клеточной терапии в сочетании с АКШ может оказать более выраженный эффект у таких больных[35].

Так, прямое интрамиокардиальное введение моно-нуклеаров костного мозга пациентам с тяжелой СН и невозможностью полной реваскуляризации сердца было впервые осуществлено Е.С. Perin с соавт.[36]. Через 4 мес. было отмечено увеличение ФВЛЖ (с 20 до 29% в среднем) и небольшое снижение КСО ЛЖ. Позднее положительные результаты были получены и при трансэндокардиальном введении (NOGA система) мононуклеарных клеток костного мозга[37].

В других небольших по объему выборки исследованиях также был продемонстрирован положительный эффект интрамиокардиальной трансплантации моно-нуклеарной фракции костного мозга, в том числе при АКШ[38], для уменьшения симптомов хронической ишемии миокарда: снижение частоты приступов стенокардии и приема таблеток нитроглицерина[39, 40], увеличение толерантности к физическим нагрузкам и дистанции безболевой ходьбы[41 —44], а также отмена необходимости в трансплантации сердца[41]. В то же время F. Kuethe с соавт., несмотря на сходный дизайн исследования с G.V. Silva с соавт.[41 ], не удалось выявить улучшения функции ЛЖ и уменьшения зоны ишемизированного миокарда при введении мононуклеарных клеток костного мозга[45].

В ряде отечественных работ аутогенные мононуклеарные клетки костного мозга вводили в рубцовую постинфарктную зону во время операции АКШ больным ИБС. После операции у этих пациентов было показано улучшение показателей внутрисердечной гемодинамики и миокардиальной перфузии[46, 47].

Важно отметить, что в ряде испытаний мононуклеарных клеток костного мозга, введенных при АКШ для лечения СН ишемического генеза, было показано, что положительный эффект клеточной терапии достигается только в отношении региональных, но не общих функциональных параметров ЛЖ[38, 48, 49].

В целом, результаты применения мононуклеарной фракции клеток костного мозга при хронической ишемии миокарда являются довольно скромными. Поэтому многие исследователи считают более перспективным для клеточной кардиомиопластики выделять селективные субпопуляции клеток-предшественниц из костного мозга и периферической крови[14, 50, 51].

В одном из исследований для трансплантации при АКШ были выбраны CD133+ клетки костного мозга[51 ]. Через 6 мес. после их введения ФВЛЖ значительно повысилась по сравнению с показателями пациентов, которым было проведено только АКШ, причем эффективность клеточной терапии была выше у пациентов с изначально самыми низкими показателями ФВЛЖ. Сейчас проводятся дальнейшие испытания метода (двойное слепое рандомизированное плацебо-контролируемое исследование Cardiol 33, ClinicaiTriais.gov Identifier NCT00462774).

В другом исследовании селективная фракция CD34+ прогениторных клеток костного мозга была введена через катетер интрамиокардиально пациентам с ХСН в процессе пилотного исследования фазы I/II, и результаты продемонстрировали улучшение функции ЛЖ по сравнению с группой плацебо, что позволило исследователям перейти к следующей фазе клинических испытаний[50].

S. Fuchs с соавт.[52] проводили трансэндокарди-альную инъекцию аутогенных CD34+ клеток костного мозга в ишемизированную зону миокарда больным с рефрактерной стенокардией и ишемией (27 пациентов). Через 3 мес. было отмечено уменьшение функционального класса стенокардии и увеличение толерантности к физическим нагрузкам.

Проспективное рандомизированное исследование по оценке эффективности АКШ в сочетании с суб-эпикардиальной трансплантацией аутогенных CD34+ стволовых клеток костного мозга для лечения ХСН (20 пациентов, ФВЛЖ <35%) было проведено группой американских ученых под руководством A. Patel[53]. Критерием оценки в исследовании была глобальная сократительная функция миокарда. Через 3 и 6 мес. наблюдения в группе клеточной терапии увеличение ФВЛЖ было статистически значимым по сравнению с контрольной группой (только АКШ). Однако, несмотря на обнадеживающие результаты, четко разделить вклад каждой из процедур (АКШ и клеточной терапии) в полученный эффект не представляется возможным.

Кроме костного мозга, в качестве источника стволовых и прогениторных клеток используется периферическая кровь. Клинические испытания мононуклеарных клеток, выделенных из периферической крови и введенных в миокард при АКШ для лечения СН (группа из 5 пациентов), показали, что применение этого метода приводит к понижению класса СН (NYHA) и улучшению насосной функции ЛЖ[54].

В настоящее время продолжается исследование ACT34-CMI (Autologous Cellular Therapy CD34-Chronic Myocardial Ischemia Trial, ClinicalTrials.gov Identifier NCT00545610) — рандомизированное двойное слепое плацебо-контролируемое исследование II фазы, направленное на изучение безопасности и эффективности трансэндокардиального введения (система NOGA ХР) стволовых CD34+ клеток периферической крови с целью улучшения клинической симптоматики и исходов у больных с ишемической кардиомиопатией, получающих максимальные дозы медикаментозной терапии, у которых невозможно выполнение реваскуля-ризирующих процедур. Результаты исследования еще не опубликованы.

Мультипотентные мезенхимные стромальные клетки[ММСК]

Мультипотентные мезенхимные стромальные клетки (ММСК) являются мультипотентными клетками-предшественницами и локализуются в костном мозге и в других тканях, например, в жировой. Учитывая их потенциальную способность к дифференцировке в кар-диомиоцитарном направлении[15—18] и стимуляции ангиогенеза в основном за счет секреции факторов роста, а также иммуномодулирующие свойства, МСК можно считать одним из самых перспективных типов клеток для клеточной кардиомиопластики[55].

Следует отметить, что, хотя в ряде клинических исследований получены положительные результаты применения МСК при ОИМ в отношении восстановления функции ЛЖ и перфузии миокарда, для лечения хронической ишемии миокарда их использовали значительно реже[14, 35, 56,].

Результаты первого российского исследования по применению аутогенных ММСК для восстановления сократительной функции миокарда при ХСН, проведенного на базе НИИ трансплантологии и искусственных органов М3 РФ под руководством В.И. Шумакова, были опубликованы в 2003 г. Исследователи вводили ММСК различными способами (интракоронарный и интрамуральный) пациентам с ишемической кардиомиопатией (5 человек), ИБС (1 человек), дилатационной кардиомиопатией (1 человек) и ОИМ передней стенки ЛЖ (1 человек). Через 1 мес. оценивали эффективность клеточной терапии с помощью перфузионной сцинти-графии миокарда и радионуклидной вентрикулографии и отмечали снижение функционального класса ХСН, увеличение толерантности к физической нагрузке, намечалась тенденция к увеличению ФВЛЖ. Однако небольшой объем выборки и ее разнородность, короткий срок наблюдения не позволили сделать значимых заключений об эффективности ММСК для лечения ХСН[57].

Группой исследователей[56] было проведено пилотное клиническое исследование по изучению эффективности внутривенной трансплантации кардиоми-областов, выращиваемых в культуре после обработки аутогенных ММСК костного мозга специфическим индуктором кардиомиоцитарной дифференцировки — 5-азацитидином, у 46 больных с ХСН, получавших общепринятый курс медикаментозной терапии. Трансплантацию кардиомиобластов (150^200 млн клеток) проводили путем однократного внутривенного капельного введения. 20 пациентам проводились повторные трансплантации через 1—1,5 года для получения более выраженного эффекта. Было показано, что внутривенная трансплантация аутогенных кардиомиобластов минимально инвазивна, не вызывает аллергических реакций, жизнеугрожающих аритмий, эмболий, тяжелых гемодинамических расстройств, не приводит к ухудшению состояния пациентов с клинически выраженной ХСН во время трансплантации клеток и в более отдаленные сроки наблюдения. Клеточная терапия способствовала улучшению сократительной способности и увеличению перфузии миокарда по данным ЗхоКГ и перфузионной сцинтиграфии миокарда. Наблюдали снижение степени выраженности СН и длительную стабильную компенсацию больных (до 1—2 лет наблюдения), а также улучшение качества жизни пациентов, снижение потребности в усилении лекарственной терапии и повторных госпитализациях.

На сегодняшний момент зарегистрированы несколько клинических исследований по применению аутогенных ММСК для лечения ИБС и СН ишемического генеза. Клетки вводят трансэндокардиально (TAC-HFT, ClinicalTrials.gov Identifier NCT00768066) или интра-миокардиально в процессе АКШ (PROMETHEUS, ClinicalTrials.gov Identifier NCT00587990). Важным вопросом является определение безопасности введения ММСК в миокард, в свете экспериментальных данных о возможности остеогенной дифференцировки ММСК в условиях постинфарктного рубца и образования каль-цификатов в миокарде[58].

«Скелетные миобласты»

Регенерация скелетной мускулатуры осуществляется за счет мышечных клеток-саттелитов (около 5% всех миоцитов) — «скелетных миобластов» в постна-тальной мышце. Во многих экспериментальных работах была показана их способность улучшать функцию сердца при трансплантации в поврежденный миокард, причем с дозозависимым эффектом[59]. Следует отметить, что «скелетные миобласты» устойчивы к ишемии, что позволяет им лучше выживать и функционировать в ишемизированном миокарде[60]. Однако трансплантированные «скелетные миобласты» не способны формировать межклеточные контакты с окружающими кардиомиоцитами, не доказана их диф-ференцировка в кардиомиоциты[61]. Тем не менее, «скелетные миобласты» многими исследователями рассматриваются как один из возможных источников клеток для клеточной кардиомиопластики.

Трансплантация аутогенных «скелетных миобластов» в миокард при тяжелой СН впервые была проведена во Франции[62]. Позже, одновременно в нескольких неконтролируемых исследованиях на малых выборках пациентов, была показана принципиальная возможность использования этого метода для восстановления функции миокарда[63, 64]. Более того, через год после трансплантации было отмечено улучшение функции ЛЖ[63], а также увеличение зоны метаболически активного миокарда по данным позитронно-эмиссионной томографии (ПЗТ) и МРТ[64]. В исследовании N. Dib с со-авт.[64] ткань сердца 4 пациентов была проанализирована после проведения им операции трансплантации сердца, результаты свидетельствовали о выживании и включении «скелетных миобластов» в ткани миокарда.

Одним из неблагоприятных последствий трансплантации «скелетных миобластов» является увеличение риска постоперационных желудочковых аритмий. В то же время P. Menasche[65] указывает, что риск аритмоген-ных осложнений зависит от места инъекции клеток. Так, при введении «скелетных миобластов» в пограничную зону рубца отмечено снижение риска аритмии.

Для получения более достоверных результатов было проведено мультицентровое двойное слепое рандомизированное плацебо-контролируемое исследование MAGIC с участием 97 человек, в котором аутогенные «скелетные миобласты» вводились в дозе 400 или 800 млн клеток интрамиокардиально при АКШ пациентам с ишемической кардиомиопатией[65]. Его результаты не выявили повышенного аритмогенного риска для пациентов, которым были трансплантированы миобласты, по сравнению с контролем, однако исследователи не наблюдали и статистически значимого улучшения сократительной функции ЛЖ. Анализируя возможные причины неудачи, P. Menasche, в частности, указывает на несоответствие выбора в качестве конечной точки ФВЛЖ и предполагаемого паракрин-ного механизма действия клеток[66], при котором более логичным было бы оценивать изменения перфузии миокарда и конечные объемы ЛЖ.

Параллельно MAGIC проводились менее крупные клинические исследования, в которых аутогенные «скелетные миобласты» вводились в сердце во время операции АКШ: клиническое исследование POZNAN[63, 67, 68]; клиническое исследование CAUSMIC[69]. Все они продемонстрировали умеренный положительный эффект при использовании данного типа клеток для лечения ХСН (табл.).

Как следует из таблицы у части пациентов наряду с клиническим улучшением появлялись эпизоды угрожающей жизни желудочковой аритмии, что может объясняться формированием в месте трансплантации миобластов скелетных мышечных волокон, электрически не интегрированных в окружающий миокардиальный синцитий. Этот побочный эффект требует профилактического назначения антиаритмических препаратов или установки пациентам кардиовертеров-дефибрил-ляторов, что и планируется делать в проводимом в настоящее время Bioheart Inc. (США) исследовании MY0HEART (CIinicaITriaIs.gov Identifier NCT00054678), в котором будет оцениваться безопасность и эффективность аутогенных «скелетных миобластов» у больных с постинфарктной ХСН и имплантированным кардио-вертером-дефибрилятором (20 пациентов).

Проблемы и перспективы применения аутогенных стволовых и прогениторных клеток при хронической дисфункции миокарда

Применение в клинической практике аутогенных стволовых и прогениторных клеток для лечения сердечно-сосудистых заболеваний сопряжено с рядом проблем. Так, существенным ограничением эффективности использования аутогенного клеточного материала является снижение количества, функциональной активности, способности к хоумингу стволовых и прогениторных клеток, что связано, в частности, с влиянием таких факторов, как возраст пациетов, наличие у них хронических заболеваний, в том числе собственно сердечной недостаточности и сахарного диабета[49, 70, 71]. Это осложняет использование аутогенных клеток у пожилых пациентов, которые чаще всего и являются кандидатами для клеточной терапии при хронической ишемии миокарда.

Кроме того, после трансплантации происходит гибель значительного числа клеток. Было показано, что в течение нескольких часов после интракоронарного интерстициального ретроградного трансвенозного или прямого интрамиокардиального введения в миокарде остается всего 2,6%, 3,2% и 11% клеток, соответственно[72—74]. При этом многие из трансплантированных клеток достаточно быстро подвергаются фагоцитозу и апоптозу.

В связи с этим, весьма актуальными задачами клеточной кардиомиопластики являются как поиск альтернативных источников, из которых может быть получено достаточное для трансплантации количество стволовых и прогениторных клеток (жировая ткань), так и разработка методов генетической модификации кле-ток-предшественниц, например, гиперэкспрессия факторов роста (VEGF) или внутриклеточных антиапопто-тических белков (Akt), способствующих улучшению их выживаемости и репаративных способностей после введения, что в итоге ведет к повышению эффективности клеточной терапии[24].

Одной из главных проблем клеточной кардиомиопластики является выбор и подготовка клеточной популяции, способной к кардиомиоцитарной диф-ференцировке. До настоящего времени не представлено бесспорных доказательств дифференцировки в полноценные кардиомиоциты трансплантированных ММСК или других фракций из костного мозга.

По мнению некоторых исследователей, более перспективным для клеточной терапии хронической ишемической кардиомиопатии является применение продифференцированных клеточных культур, например, аутогенных ММСК, обработанных 5-азацитидином, обладающим способностью деметилировать биологические макромолекулы и стимулировать примерно 30% клеток стволового типа к дифференцировке в направлении кар-диомиоцитов до стадии кардиомиобластов, на которой клетки сохраняют способность к дальнейшей пролиферации и дифференцировке после трансплантации в миокард. В работе группы исследователей под руководством Р.С. Акчурина интрамиокардиальное введение обработанного таким образом клеточного препарата пациентам с хронической ИБС и ХСН привело к улучшению глобальной сократительной функции миокарда, уменьшению глубины и площади дефектов перфузии миокарда в покое и оказало положительное влияние на процесс ремоделирования полости ЛЖ[35, 56].

Особый интерес вызывает начатое клиническое исследование (I фаза) по интракоронарному применению аутогенных резидентных стволовых клеток сердца (СКС), выделенных из ушка правого предсердия и наращенных в культуре, при лечении СН ишемического генеза (Myocardial Regeneration Using Cardiac Stem Cells, ClinicalTrials.gov Identifier NCT00474461). Согласно данным некоторых исследователей[75], СКС в большей степени, чем другие типы стволовых клеток, способны к кардиомиоцитарной дифференцировке. В работах, проведенных на животных моделях с экспериментальной индукцией инфаркта миокарда, были получены прямые доказательства того, что СКС способны участвовать в регенерации ткани миокарда и улучшать функцию сердца[76—78]. На моделях in vivo и in vitro было показано, что СКС способны дифференцироваться во все основные типы клеток, присутствующих в сердце (эндотелиальные, гладкомышечные клетки, кардиомиоциты и фибробласты) и формировать ткань миокарда со всеми необходимыми элементами стромы и сосудов[8]. Поэтому резидентные СКС потенциально представляют собой перспективный тип клеток для клеточной терапии ишемической болезни сердца и кардиомиопатий различного происхождения. Однако их использование в клинике ограничено сложностью получения материала для выделения этих клеток (биопсия миокарда) и необходимостью длительной и трудоемкой процедуры их культивирования in vitro.

В связи с этим, перспективными представляются направления по получению так называемых индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (induced pluripotent stem cells, iPSC). Введение в аутогенные клетки пациента специфических генных конструктов, содержащих гены определенных транскрипционных факторов[79, 80] или рекомбинантных белков этих факторов[81] позволит получить персонифицированную культуру клеток со свойствами эмбриональных стволовых клеток, способную к различным видам диф-ференцировки, включая кардиомиоцитарную.

Заключение

В настоящее время в различных странах проводятся многочисленные клинические исследования по применению стволовых и прогениторных клеток для лечения ишемической дисфункции миокарда. И хотя пока ни одно из них не подтвердило возникновения очагов «вновь созданного» миокарда в месте его повреждения, улучшение клинического статуса пациентов и весьма скромное, но статистически значимое улучшение функции сердца на фоне клеточной терапии продемонстрированы во многих работах. Сегодня активно ведется поиск оптимальных типов стволовых и прогениторных клеток и методов их введения в поврежденный миокард, адекватных методов контроля за эффективностью клеточной терапии, а также оптимальных способов подготовки клеток к трансплантации, позволяющих повысить эффективность этой тактики лечения.

Подняться вверх сайта