Поиск Кабинет

Клеточные технологии для восстановления . мышечной ткани. Часть II: скелетные . и гладкие мышцы

Гены & Клетки: Том IX, №3, часть «Б», 2014 год, стр.: 168-172

 

Авторы

Корсаков И.Н., Зорин В.Л., Еремин И.И., Зорина А.И., Котенко К.В., Пулин А.А.

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

В данном обзоре представлены проводимые в настоящее время клинические исследования, посвященные восстановлению мышечной ткани с использованием клеточных технологий, а также проведен анализ применяемых для этого популяций клеток.

Наряду с восстановлением сердечной мышцы, в настоящее время не менее интенсивно изучается возможность влияния на регенерацию и другой мышечной ткани организма – скелетной поперечно-полосатой – одной из самых «обширных» тканей организма, на долю которой приходится до 40% веса тела[1]. Поддержание скелетной мускулатуры в функциональном состоянии чрезвычайно важно для обеспечения полноценного качества жизни человека. Вместе с тем, мышечная ткань подвержена развитию ряда серьезных дисфункций, включая мышечные дистрофии (дефект в самой мышце), нейромышечные заболевания (дефект в нейрональном контроле мышцы), саркопению (атрофическое дегенеративное изменение скелетной мускулатуры, ассоциированное с возрастом), кахексию (потеря мышечной ткани, обусловленная истощением, в том числе в связи с онкологическими заболеваниями) и других врожденных и приобретенных миопатий[2]. Некоторые из этих патологий (в частности, мышечные дистрофии) неизлечимы, приводят к инвалидизации вплоть до летального исхода[3].

Среди миопатий наиболее хорошо изучены мышечные дистрофии, которые представляют собой группу генетических заболеваний, характеризующихся прогрессирующей мышечной слабостью, в конечном итоге заканчивающиеся атрофией мышц[2, 4–7]. Причина, лежащая в основе большинства из этих заболеваний, – мутации в генах, кодирующих компоненты дистрофин-гликопротеинового комплекса, который связывает миофибрильный цитоскелет клетки с ее межклеточным матриксом[2, 8–11] и отвечает за целостность и функции мышечной клетки[12, 13]. Одной из самых распространенных миопатий является мышечная дистрофия Дюшена, которая обусловлена мутацией гена дистрофина, приводящей к дефекту дистрофин-гликопротеинового комплекса, связывающего миофибрильный цитоскелет с межклеточным матриксом[8, 9]. Распространены также и травматические повреждения мышечной ткани, включая хирургические вмешательства, а также недостаточность сфинктеров внутренних органов.

Несмотря на то, что физиологические свойства скелетной мышечной ткани в настоящее время хорошо изучены, до сих пор нет эффективных способов лечения мышечных заболеваний. В этой связи, большие надежды возлагаются на стимуляцию регенерации мышц при помощи трансплантации клеток, обладающих миогенным потенциалом, а также путем снижения интенсивности нежелательных процессов, которые протекают в патологически измененных мышечных тканях, таких как неконтролируемый фиброз и воспаление[1, 13, 14].

Идеальным подходом к лечению заболеваний мышечной ткани, по мнению F. Price (2007) с соавт., могла быть трансплантация таким пациентам генетически «скорректированных» аутогенных сателлитных клеток (СК), являющихся резидентными тканеспецифичными «взрослыми» стволовыми клетками, обеспечивающими регенерацию скелетной поперечно-полосатой мышечной ткани[15]. Однако показано, что культивирование СК in vitro существенно снижает их миогенный потенциал in vivo, то есть делает неэффективной их трансплантацию[16].

В этой связи, проводится множество исследований как по поиску решения проблемы культивирования СК, так и по использованию других клеток, обладающих миогенным потенциалом[17]. В настоящее время в качестве кандидатов для восстановления мышечной ткани рассматриваются мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки (ММСК), выделенные из костного мозга, жировой ткани и пуповинной крови, мононуклеарная клеточная фракция (МНК-КМ) и гемопоэтические стволовые клетки костного мозга (ГСК-КМ), мезоангиобласты, мио- бласты (табл.).

Так, в настоящее время идет набор пациентов в клиническое исследование I/II фазы (NCT02196467) по оценке эффективности внутримышечного введения культивированных аллогенных миобластов, полученных из скелетных мышц здоровых доноров, пациентам с мышечной дистрофией Дюшена[18]. Ранее, в ходе Iа фазы клинического исследования было установлено, что трансплантация аллогенных миобластов способствует восстановлению продукции дистрофина в мышечных волокнах[19].

Проводятся клинические исследования I/IIфаз по изучению безопасности и эффективности интратекального, внутривенного и внутримышечного введения аутогенных МНК-КМ при лечении мышечной дистрофии Дюшена (NCT01834066; NCT02241434; NCT01834040; NCT02241928) [20–23] и других наследственных миодистрофий (NCT02245711; NCT02050776)[24, 25]. Изучается возможность применения ММСК, выделенных из пуповинной крови, для лечения пациентов с мышечной дистрофией Дюшена (NCT01610440), аутогенных ГСК периферической крови для лечения миастении (NCT00424489), ММСК жировой ткани для лечения плече-лопаточно-лицевой дистрофии (NCT02208713)[26].

Весьма перспективным считается также использование мезоангиобластов (мезодермальные мультипотентные прогениторные клетки, экспрессирующие α-гладкомышечный актин (α-SMA)[27]), способных дифференцироваться в миобласты[28] и экспрессирующих некоторые маркеры сателлитных клеток. Однако, в отличие от сателлитоцитов, данные клетки способны к активной экспансии in vitro без потери миогенного потенциала[29]. В настоящее время проводится клиническое исследование по применению HLA-идентичных аллогенных мезоангиобластов для лечения мышечной дистрофии Дюше- на (EudraCT no. 2011-000176-33).

Нейромышечные заболевания составляют довольно специфическую группу патологий, сопровождающихся поражением мышечной ткани. Несмотря на то, что повреждение последней при данных заболеваниях является вторичным, способы их лечения могут быть экстраполированы и для случаев терапии при повреждениях мышц иного генеза (травматического и др.). В частности, представляют интерес последние разработки ex vivo генной терапии бокового амиотрофического склероза (заболевание, характеризующегося поражением мотонейронов головного и спинного мозга), предполагающие использование трансфицированных клеток, секретирующих нейротрофические факторы. Разработан протокол получения ММСК костного мозга с повышенной продукцией нейротропного фактора (ММСК-NTF). В доклинических исследованиях показана способность данных клеток повышать количество нейромышечных соединений и количество мотонейронов в спинном мозге в экспериментальной модели заболевания[30, 31], а также угнетать дегенерацию нейромышечных соединений и миелиновых аксонов при экспериментальном повреждении седалищного нерва[32]. В настоящее время проводится II фаза клинического исследования, в ходе которого пациентам с боковыи амиотрофическим склерозом одновременно внутримышечно и интратекально вводят аутогенные ММСК-NTF (NCT01777646) [33]. Уже опубликовано сообщение об успешных результатах применения данных клеток у одного па- циента[34].

Изучается возможность использования клеточных препаратов для восстановления травматических повреждений скелетных мышц. Проводятся нерандомизированные открытые клинические исследования I и II фаз аутогенных МНК-КМ, вводимых внутримышечно, для лечения пациентов с денервацией мышц верхней конечности вследствие травматического повреждения плечевого сплетения (NCT00755586) [35]. Также Pluristem Therapeutics Inc. проводит клинические исследования I/II фазы препарата аллогенных плацентарных клеток PLX-PAD (NCT01525667 и EudraCT nо. 2011-003934-16) для восстановления поврежденной при замене бедренного сустава большой ягодичной мышцы[36]. По заявлению компании, результаты исследования показали безопасность применения препарата, а также значимо более выраженное увеличение объема мышечной ткани и силы пораженной мышцы по сравнению с плацебо[37].

Проводится II фаза клинического исследования по оценке эффективности введения аутогенных миобластов, выделенных из скелетных мышц конечностей, в мышцы глотки в сочетании с миотомией верхнего пищеводного сфинктера для лечения пациентов с окулофарингеальной мышечной дистрофией (NCT00773227)[38]. Предшествующее клиническое исследование I/IIа фазы показало выполнимость, безопасность и кратковременную эффективность метода[39].

Недостаточность внутреннего сфинктера уретры, считающаяся основным фактором развития стрессового недержания мочи, которой страдают до 200 млн человек по всему миру и которая существенно снижает качество жизни пациентов[40], закономерно стала объектом изучения в качестве мишени для клеточной терапии. В первых пяти клинических исследованиях, проведенных одной группой авторов, применяли интрауретральное введение аутогенных миобластов и фибробластов[41]. Результаты данных исследований показали высокую клиническую эффективность клеточных препаратов, подтвержденную и в последующих клинических исследованиях (NCT01355133 и др.)[42–44]. Кроме того, опубликованы результаты успешного лечения пациенток, страдающих недержанием мочи, с помощью трансуретрального введения мононуклеарных клеток пуповинной крови[45].

Использование аутогенной стромально-васкулярной клеточной фракции (СВКФ), выделенной из жировой ткани пациента с помощью Celution system (Cytori Therapeutics, США) также показало свою эффективность при их введении в сфинктер уретры в сочетании с подслизистым введением обогащенной СВКФ пациентам, страдающим недержанием мочи. Положительный эффект, заключающийся в снижении частоты эпизодов и выраженности недержания мочи, а также повышения качества жизни больных наблюдался уже с 3 нед. после введения и сохранялся до 6 мес.[46]. В другом исследовании изучалась эффективность обогащенного аутогенными культивированными ММСК жировой ткани коллагенового геля при его трансуретральном введении в снижении выраженности недержания мочи у женщин. Была показана безопасность метода, хотя эффективность при этом была признана не вполне удовлетворительной[47].

В настоящее время проводятся I и II фазы клинических исследований препаратов на основе аутогенных клеток (миобластов, мышечных прогениторных клеток) для лечения инконтиненции различного генеза (NCT02075216; NCT02156934; NCT01953315; NCT01963455; NCT01011777)[48–52]. Проведено также пилотное клиническое исследование при участии пациента с энкопрезом с целью изучения возможности применения аутогенных миобластов для восстановления структуры и функций анального сфинктера после введения данных клеток в его наружные слои[53, 54]. Результаты исследования свидетельствуют о безопасности, хорошей переносимости и вероятной эффективности способа. В настоящее время безопасность и эффективность интрасфинктерного введения миобластов для лечения энкопреза изучается в ходе II/III фазы клинического исследования MIAS (NCT01523522)[55]. Кроме того, с этой же целью проводятся клинические исследования с применением аутогенных ММСК костного мозга (NCT02161003)[56] и фрагментов мышечных волокон (NCT01949922)[57].

Таким образом, клеточные технологии для лечения заболеваний, связанных с патологией мышечных тканей, развиваются быстрыми темпами, что подтверждается большим количеством клеточных продуктов, достигших клинической стадии исследований, а также их разнообразием. Несмотря на относительно небольшое количество продуктов, дошедших до III фазы клинических исследований, можно заключить, что трансляция доклинических исследований в клиническую практику не сопровождается чрезмерными рисками.

В целом, можно заключить, что клеточные технологии имеют существенный терапевтический потенциали учитывая возможность их применения в персонализированном для каждого пациента варианте, они, с высокой вероятностью, способны внести значимый вклад в решении медицинских проблем, не поддающихся терапии стандартными методами.

Подняться вверх сайта