Клеткалық терапияның тарихы

Клеткалық терапия адамның қандай да болмасын ағзалары мен тіндердің құрылымы мен функциясын орынбасушылықпен қалпына келтіру; адамның клеткалары мен тіндерін емдік мақсатта қолдану технологиясы. Медицина ғылымының қазіргі таңдағы даму кезеңінде осындай технологиялар науқастың ауру ағзасы мен тіндердің қызметін қалпына келтірудің нәтижелі және табиғи тәсілдеріне жатады.

Медициналық практикада ағзалар мен тіндердің (жүрек, өкпе, бауыр, бүйрек, көкбауыр, ішек) ауыстырып салу технологиясы, яғни классикалық трансплантология (ауто-, алло- және ксенотрансплантация) талап етіледі және кеңінен қолданылады. Қан құю, негізінен бір организмнен келесіне қан клеткаларын және оның ерітінді компоненттерін тасымалдау (аллотрансплантация) кеңінен таралған технология болып келеді.

Сөз жоқ, осының бәрі молекулалы-биологиялық, гендік зерттеулер нәтижесінен, биомедициналық практикаға жаңа инженерлік технологиялар қорытындылары ретінде лабораториялық жануарларға in vitro және in vivo-да эксперименттік жұмыстардың жетістіктері деп есептеуге болады.

1931 жылы швейцарияда Р.Niechans қателіктен қалқанша маңы безі алынып тасталған құрысып тырысулы статус жағдайында жатқан науқас әйелді өлімнен сақтап қалған. Оған әлемде алғаш болып осы безді бұзаудың клетка суспензиясымен алмастырды. Клеткалық технологияның қазіргі таңғы сатысы 1968 жылдан басталады, осы кезде бір топ ғалымдар Р.Гудтың басшылығымен ауыр тума иммунодефицитімен туылған нәрестеге дін клеткалар трансплантациясын жасаған. Ал 1969 жылы Thomas E.D. алғаш болып лейкемиямен ауыратын науқасқа сүйек кемігін алмастырған. Сүйек кемігінің трансплантациясы бұл әдістің клиникалық нәтижелігін айқындады. Бұл онкогематологиялық ауруларды емдеу әдісінің альтернативасы жоқ тәсіл және адам клеткаларын бөліп алу және қолдану технологияларын әрі қарай жетілдірді.

Трансплантанттар – бұл ағзалар мен тіндерді бір организмнен келесіне ендіруі немесе тінді организмнің бір бөлігінен келесі аймағына тінді ауыстыруы. Мысалы, пациенттің аяғының теріасты веналарынан дайындалған коронарлы шунттар немесе мықын тарақтары сүйегін қолданып омыртқалардың артродезі бір организмнің ішінде ауыстырылатын трансплантаттар; донордан реципиентке бүйректі ауыстырып салуы – организмдер арасындағы трансплантаттың ауыстырылуы.

Органотерапия – жануар текті ағзалар, тіндер, олардың фрагменттері, клеткалары немесе препараттарын емдік мақсатта қолдану тәсілдері (Лубяко А.А.,2004, сур.7). Қазіргі белгілі принциптер және жетістіктермен органотерапия бұрынғыдан жоғары заманауи медициналық технологияларға жатқызылады. Медициналық-биологиялық және жаратылыс ғылымдардың дербес бағыт ретінде трансплантологияға ағзалар, тіндер мен клеткаларды ауыстырып салуды жатқызады. Клеткаішілік түзілістер мен олардың компартменттердің трансплантациясы – бұл жаратылыс танудың ерекше және жеке бөлігі, оның өнделуімен гендік биоинженерия және молекулалық биология жұмыс атқарады. Органотерапия тәсілдеріне жатады:

1. Энтеральды тәсілдері, емшілер мен диетологтар ежелгі кезеңнен қолданып келеді, «пісірмей жеу» мағынасында.

2. Парентеральді енгізу – адамның немесе жануарлардың перфузатынан, гомогенаттан немесе тіндер дақылдарынан алынған биологиялық активті заттарды (тері ішіне, тері астына, бұлшықетке, тамырішіне), донордың неонатальды, натальды немесе постнатальды материалын (клеткаларды, тіндерді, ағзаларды және/немесе олардың фрагменттерін, бөлек немесе комбинацияда); донор материалының жеке дара экстрокорпоральді перфузиясында алынған перфузатты вена қантамырларына енгізу (клеткаларды, тіндерді, ағзаларды және/немесе олардың фрагменттерін, бөлек немесе комбинацияда, соның ішінде аутогемотрансфузияда);

3. Имплантациялық тәсілдер (трансплантация), яғни ортотопиялық немесе гетеротопиялық жағдайда реципиентке донор материалын ендіру (имплантация).

Ағзатерапиясы

---------------------------------------------------------------------------------------------------

алмастырмалы бәсендетуші белсендетуші

---------------------------------------------------------------------------------------------------

Қандай да болмасын ағзалар, зақымданған ағзалар, тіндер Қандай да болмасын ағзалар, тіндер

тіндер және олардың жүйелер және олардың жүйелер және олардың жүйелер қызметін

қызметін толтыру немесе қызметін бәсендетуге белсендіру үшін қолданылады

алмастыруға қолданылады қолданылады

Сурет 7. Ағзатерапиясы әдістерінің жіктелуі (Лубяко А.А., 2004)

Алмастыратын ағазатерапияның белгілі хирургиялық тәсілдердің бірі ағзалар, тіндер, клеткалар, клеткаішілік құрылымдар және олардың компартменттердің трансплантациясы (сур. 8).

Сурет 8. Трансплантация әдістерінің жіктелуі (Лубяко А.А., 2004)

Тіндік терапияға плацента сорғысы, тіндік клеткалар суспензия, өсімдіктер экстрактілер және т.б. қолданған атақты ғалым-офтальмолог Филатов В.П. нұсқаулары:

1. Биогенді стимуляторлар (модуляторлар) қолайсыз жағдайда (төменгі температура, қараңғылау, сәулену және т.б.) организмнің тірі тіндерінде бөлініп жинақталады, яғни қолайсыз жағдайда осы тіндерді тіршілігін жалғастыруға белсендіреді.

2. Егер өсімдіктер мен жануарлардың қартайған тіндерінен биологиялық активті заттарды бөліп алып адам организміне енгізген кейін олар тіршілік процестерін белсендіреді. Организмде зат алмасуын күшейтіп олар организмнің физиологиялық қызметтерін белсендіреді. Осылай олар патогенез факторларына қарсы түруды және регенеративті қасиеттерін күшейтеді, нәтижесінде адам сауығады.

3. Биогенді стимуляторларға (модуляторлар) нәруыздар, гормондар немесе ферменттер жатпайды; 120 градусқа дейін қыздырғанда белсенділігін сақтайды, суда ериді, судың буында айыруға болады.

4. Әсері универсальды. Биогенді стимуляторлар (модуляторлар) бүкіл организмге әсер ету диапазоны кең, сондықтан барлық ауруда қолдануға болады. Табиғаты инфекциялық (бактериялық және вирустық) және инфекциялық емес қабыну процестерде, дегенеративті процестерде, эндокринді бұзылыстарды, өсу процестерінде, регенерацияда және т.б. тіндік терапия тиімді.

5. Тіндік терапия барлық дәрілік препараттармен үйлеседі (диабеттегі инсулинмен, гормонмен, антибиотиктермен, кортизонмен, пенициллинмен және т.б.) және соңғылардың әсерін жоғарлатады.

Клеткалық терапияның мақсаты: қызметін атқармайтын немесе дефектті тіндерді немесе клеткалар популяциясын ауыстыру; организмнің өзінің прогениторлық клеткаларын белсендіру және репаративті регенерацияны күшейту; дәрілерді, гендік конструкцияларды және биомолекулаларды қажетті мекен орнына жеткізу.

Клеткалық терапия келесі кезеңдерден құралған:

- организмнің тіндерінен клеткаларды бөліп алу;

- ex vivo-датазарту, фракциялау, дақылдану, ген-модификация және т.б.;

- организмге клеткаларды трансплантациялау.

Клетканың табиғаты және шығу тегі бойынша клеткалық терапияны ажыратады:

- аутогенді (пациенттің өзінің клеткасын трансплантациялау);

- аллогенді (донор клеткаларын басқа адамдарға трансплантациялау);

- ксеногенді (жануарлар клеткаларын трансплантациялау).

Ауыстырып отырғызу тіннің аздаған кесіндісі немесе клеткалық суспензия немесе клетка дақылдары түрінде жүргізіледі. Бірінші жағдайда (аутогенді трансплантация) ауыстырылған құрылымдардың еніп кетуі аса жоғары деңгейде өтеді, дегенмен, иесі тіндері арасында дәнекер-тіндік тосқауыл пайда болғандықтан оған интеграциялануы қиынға соғады. Екінші жағдайда, ауыстырылған клеткалар еніп кетуі біріншіге қарағанда төмен, бірақ, иесі тіндеріне максималды интеграция жүреді, себебі клеткалық трансплантат-реципиент тіні шекарасындағы дәнекер тіні жоқ деп айтуға болады. Үшінші жағдайда қалыптасқан клетка аралық байланыстар бұзылады, нәтижесінде көптеген клеткалар бұзылып жойылады.

Гендік-клеткалық терапия (гендік терапия) клеткаға экспрессия жасау қабілеті бар және организмге қажетті нәруызды өндіруге бағытталған функциональды генді пациенттің тініне немесе клеткасына енгізуді қарастырады. Гендік-клеткалық терапия технологиясы бойынша (терапиялық генді тасымалдайтын гендік конструкция ендіру) ex vivo клетка дақылына және in vivo организмнің өзіне енгізуге болады.

Гендік-клеткалық технология ex vivo-да: алдымен трансплантацияға қажетті клетка дақылын бөліп алады, кейін нақты қажетті функциялық генді тасымалдайтын вектор көмегімен осы дақылды трансфекциялайды және қорытынды кезеңде пациент организміне модификацияланған клетканың трансплантациясын жасайды. Мысалы, нерв жүйесі патологиясында енгізген гендердің негізгі екі тобы қолданылады. Нейродегенеративті аурулар емдеуіне нейромедиаторлар синтезіне әсер ететін фермент гені немесе өсу факторы генің тасымалдайтын гендік конструкциялар ендіріледі. Ал дофамин синтезі жетіспеуін компенсациялау үшін тирозингидроксилаза гені ендіріледі.

Гендік-клеткалық терапия in vivo-да: терапиялық генді тасымалдайтын гендік конструкцияларды тікелей организмге енгізуді эксперименттік ізденістерде қарастырылып, сынақтар жүргізуде іске асырылады.

Клеткалық терапия негізінде полипотентті және жоғары пролиферативті белсенді қасиетке ие ұрықтың дін клеткалары (ҰДК), гемопоэтикалық дін клеткалары (ГДК) қолдануы жатады.

Гендік модификацияланған ГДК трансплантация туралы сынақтары 1990 жылдар басында басталған болатын, клиникалық сынаққа бүкіл әлемнен 1000 астам өз еркімен адамдар қатысты. Айта кету керек, 2000 жылы Францияда сынаққа қатысқандар ішінен үшеуі лейкемиямен ауырды. Қазіргі уақытта модификацияланған ГДК көмегімен емдеу тек аутологиялық клеткаларымен жүргізіледі, яғни пациенттің өзінен алынған дін клеткалары қолданылады.