Метод лечения заболеваний сердечно-сосудистой системы клеточными трансплантатами и способ их приготовления

Аннотация метода

Предложены способы получения, стандартизации, хранения и использования клеточных трансплантатов из ядросодержащих клеток (ЯСК) костного мозга (КМ) путем их интрамиокардиального, трансэндокардиального, интракоронарного, любого другого внутрисосудистого введения для лечения заболеваний сердца и сосудов: сердечной недостаточности (СН) разной этиологии, ишемической болезни сердца (ИБС), дилатационной кардиомиопатии (ДКМП) и др.

Для получения препаратов ЯСК осуществляется эксфузия костномозговой взвеси (КМВ) путем пункции заднего или переднего гребня подвздошной кости. КМВ подвергают процессингу (обработке) для получения фракций ЯСК (в качестве средства) для применения при различных заболеваниях сердечно-сосудистой системы, сопровождающиеся снижением сократительной функции миокарда. Полученный материал характеризуется, стандартизуется, в ряде случаев замораживается и хранится в жидком азоте.

Данная технология предназначена для применения в медицинских целях врачами: хирургами, кардиохирургами, трансфузиологами, кардиологами. Требования к квалификации врачей-специалистов: знания (повышение квалификации) в области применения клеточных технологий в медицине, иммунологии; опыт работы не менее 3х лет по специальности.

Процессинг (обработка и выделение) ЯСК может осуществляться только в культуральной лаборатории, ремонт которой должен соответствовать ОСТ 42-510-98 (GMP) и ОСТ 42-505-96, что должно быть подтверждено документально территориальными органами Санитарно-эпидемиологического надзора. Лаборатория должна быть оборудована сертифицированным оборудованием, включающим ламинарные шкафы, CO2-инкубаторы, центрифуги и другое необходимое оборудование. Производственная лаборатория должна иметь надлежащим образом оформленные договорные отношения с сертифицированными лабораториями для проверки КМВ, ЯСК, биотрансплантатов на наличие/отсутствие возбудителей распространенных инфекций, перечень которых соответствует перечню для тестирования на инфекционную безопасность препаратов крови и ее компонент.

Метод может применяться только в специализированном кардиологическом стационаре в условиях процедурного кабинета, операционной или рентгенэндоваскулярной операционной в зависимости от способа введения.

Наличие патента на технологию: RU № 2268062, RU № 2268061

Авторы технологии: Бокерия Л.А., Гольдштейн Д.В., Голухова Е.З., Бочков Н.П., Какучая Т.Т., Фатхудинов Т.Х., Еремеева М.В., Ржанинова А.А., Асланиди И.П., Шаменков Д.А., Ким А.И., Макаров А.В., Вахромеева М.Н., Чигогидзе Н.А., Волковская И.В., Лукашкин М.А., Демидова О.А.

Рецензенты:

  • Заместитель директора Российского научного центра хирургии им. Б.В.Петровского РАМН, чл.-корр. РАМН, профессор, д.м.н. Сандриков В.А.
  • Директор Клиники кардиологии ММА им. И.М. Сеченова Росздрава, профессор, д.м.н. Сыркин А.Л.

Введение

Успехи кардиологов, хирургов и специалистов в области интервенционных методов лечения привели к уменьшению доли острых нарушений кровообращения, таких как инфаркт миокарда и инсульт, в структуре смертности населения в развитых странах. По данным Центров контролирующих заболеваемость и их профилактику (Centers for Disease Control and Prevention), средняя продолжительность жизни была бы на 10 лет больше при отсутствии столь высокой распространенности сердечно-сосудистых заболеваний, охватывающих все страны и континенты. Они приводят к длительной нетрудоспособности взрослого контингента населения и требуют колоссальных экономических затрат. В 21-м веке на лидирующую позицию в этом важном демографическом показателе вышла сердечная недостаточность (СН). В России, в настоящее время, СН имеют более 8 млн. пациентов, у 10 % из которых она является осложнением дилатационной кардиомиопатии.

В основе всех современных методов лечения патологии сердца лежат восстановление кровоснабжения сердца, хирургическое ремоделирование его полостей. У пациентов с критическим снижением массы жизнеспособного миокарда вследствие диффузного некроза и/или апоптоза ни хирургические, ни, тем более, терапевтические мероприятия неэффективны, поскольку регенерационные свойства сердца весьма ограничены. Кардиомиоциты не обладают значимой пролиферативной активностью, при повреждении миокарда преобладают фибропластические реакции стромы, которые необратимы. Поэтому имеется необходимость в разработке принципиально новых подходов к лечению пациентов с заболеваниями сердца. В подобных случаях альтернативным методом лечения может стать применение методов клеточной трансплантации с целью стимуляции неоангиогенеза, создания новых сократительных элементов путем имплантации в миокард стволовых/прогениторных клеток для улучшения перфузии, восстановления функции и/или стимуляция регенерации собственных кардиомиоцитов.

В экспериментальных исследованиях последних лет было показано, что трансплантация клеток различного фенотипа (эмбриональные кардиомиоциты, миобласты, взрослые предифференцированные стромальные клетки костного мозга и др.) положительно влияют на сократительную функцию миокарда. При этом было показано, что привнесенные в миокард клетки длительно переживают, пролиферируют и дифференцируются в миокарде после трансплантации, выделяют различные биоактивные вещества: ростовые факторы, цитокины и др. Основные эффекты от имплантации клеток выражаются в индукции репаративных процессов в месте повреждения, ограничении роста зоны ИМ, улучшении механических свойств рубцово-измененной мышцы сердца, улучшении васкуляризации миокарда путем стимуляции неоангиогенеза, при этом достоверно улучшается перфузия миокарда.

В последние годы исследователи стали придавать особое значение такому источнику стволовых и прогениторных клеток как костный мозг. Экспериментальные исследования подтвердили эффективность и безопасность применения клеток костного мозга в восстановлении функции пораженного миокарда. Так, доклинические исследования, проведенные ЗАО "Реметэкс" совместно с НЦССХ им.А.Н.Бакулева РАМН показали, что аллогенные мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки (ММСК) костного мозга при интрамиокардиальной и интракоронарной трансплантации в инфарцированный миокард крыс переживают после трансплантации в течение по меньшей мере 6 суток, не вызывая реакции отторжения, активно влияют на процессы ремоделирования миокарда.

Экспериментальные исследования послужили основанием для развития клеточной кардиомиопластики в клинической медицине. С 2001 г начались ограниченные клинические исследования по интракоронарному и интрамиокардиальному введению различных клеточных популяций как за рубежом (Humano et al. 2001, Strauer et al. 2002, Assmuss et al. 2002, Wolert et al. 2003, Brehm et al. 2003, Schachinger et al. 2004, Kuethe, 2005 и др.), так и в России (В.И. Шумаков и соавт., 2003, Л.А. Бокерия и соавт., 2003). Во всех работах продемонстрирована клиническая эффективность и безопасность этих методов лечения.

В основу технологии положена стандартная методика забора КМВ, выделение из КМВ взвеси различных фракций ЯСК, их криоконсервирование и применение при ряде сердечно-сосудистых заболеваний.

Преимуществами данной медицинской технологии является:

1. Получение аутогенных ЯСК разнонаправленного действия, включая ангиогенный, кардиопротективный, заместительный и иммунокоррегирующий эффекты.
2. Отсутствие необходимости применения при их использовании иммунносупрессивной терапии для предотвращения отторжения трансплантата и реакции "трансплантат против хозяина".
3. Использование данного средства - ЯСК - при широком перечне заболеваний сердца и сосудистой системы.

Показания к применению данной медицинской технологии:

Сердечная и сосудистая недостаточность как следствие различных врожденных и приобретенных заболеваний сердечно-сосудистой системы, ИБС, ДКМП и др.

Противопоказания к применению данной медицинской технологии:

а) Абсолютные противопоказания.

1. Острые инфекционные заболевания, в том числе активный туберкулез и вирусные гепатиты.
2. Обострение и декомпенсация хронических заболеваний с нарушенных витальных функций организма (агональное состояние, кровотечения, интоксикация, психотические состояния, полиорганная недостаточность и т.д.).
3. Наличие злокачественного новообразования
4. Поливалентная аллергия
5. Гнойно-септические заболевания (пролежни, ангиосепсис и т.д.)
6. Беременность и период лактации

б) Относительные противопоказания

1. Обострение и декомпенсация сопутствующих хронических заболеваний.
2. Неконтролируемая желудочковая аритмия
3. Неконтролируемая гипокалемия или дигиталисная интоксикация
4. Неконтролируемая высокая артериальная гипертензия
5. Выраженные нарушения свертываемости крови (гиперкоагуляция)
6. Инфаркт миокарда с кардиогенным шоком и/или отеком легких.
7. Геморрагический и ишемический инсульт головного мозга.
8. Наличие доброкачественного новообразования.
9. Хронические и подострые инфекционные процессы до санации очагов инфекции.
10. Психические заболевания
11. Местные, в предполагаемом месте костномозговой пункции, поражения кожи

Материально-техническое обеспечение предлагаемой медицинской технологии

Одним из источников получения клеток человека является КМВ, полученная путем пункции заднего или переднего гребня подвздошной кости. Работа по забору материала проводится в операционной, в которой имеется набор необходимого хирургического и анестезиологического инструментария. Эксфузия КМВ выполняется в соответствии с утвержденной методикой, Инструкцией по заготовке аутологичного костного мозга от больных для клинического применения - Минздрав, №14/2 от 08.01.1980 г, методическими рекомендациями "Трансплантация костного мозга при острой лучевой болезни человека" - Минздрав от 03.11.1986 г., приказ "О внедрении в практику здравоохранения трансплантации костного мозга" - Минздрав, №31 от 25.02.1991 г.

Доставка КМВ в лабораторию производится в стерильном полимерном контейнере, содержащем антикоагулянт (обычно гепарин). Контейнер с содержимым запечатан и маркируется, при этом указывается ФИО больного, дата и время забора. Транспортировка осуществляется только медицинским персоналом, несущим ответственность за соблюдение правил транспортировки и производится строго с соблюдением асептики и температурного режима: контейнер с костномозговой взвесью помещают в транспортный герметично закрывающийся изотермический контейнер (+2+4 градуса С), длительность транспортировки составляет не более 2 часов.

Процессинг (обработка) КМВ в лаборатории осуществляется в соответствии с рекомендациями "Инструкции по контролю стерильности консервированной крови, ее компонентов, препаратов консервированного костного мозга, кровезаменителей и консервирующих растворов" - Минздрав № И-42-4-85 от 01.01.1986г.

Лаборатория, куда доставляется костномозговая взвесь, предназначена только для работы с человеческим биоматериалом. Помещения лаборатории, оборудование и персонал должны соответствовать СП 3.3.2.015-94 "Производство и контроль медицинских иммунобиологических препаратов для обеспечения их качества. Good Manufacture Practice", ОСТ 42-510-98 "Правила организации производства и контроля качества лекарственных средств (GMP)". Ее помещения изолированы, достаточно удалены от производственных служб, туалетов, служебных кабинетов, санитарных узлов. В набор помещений входят: боксы с предбоксниками (отдельно выделен бокс для первичной обработки биоматериала), моечная, стерилизационная, термостатная, комнаты для переодевания персонала и криохранилище. Бокс оборудован ламинарными шкафами I-го класса биологической защиты; системой приточно-вытяжной вентиляции, обеспечивающей биологическую очистку поступающего воздуха и положительное атмосферное давление в помещении.

Поступающая в лабораторию костномозговая взвесь и кровь донора с помощью бактериологических, серологических и ПЦР-методов тестируется на инфекционные агенты: ВИЧ-1 и 2, вирусы гепатитов B и С, Chlamydia trachomatis, Mycoplasma species, Ureaplasma species, Toxoplasma gondii, цитомегаловирус, вирус простого герпеса I и II типа, вирус Эпштейна-Барр, Treponema pallidum, проводится посев на стерильность.

В соответствии с технологическим регламентом на всех этапах приготовления клеточного трансплантата осуществляется мониторинг фенотипа клеток по специфическим, сателлитным и негативным маркерам, контроль инфицированности в соответствии с утвержденным паспортом клеточной культуры.

Предложенный метод лечения заболеваний сердца может осуществляться только в условиях операционной или рентгеноперационной в специализированном кардиологическом стационаре с участием сертифицированных специалистов кардиохирургов, кардиологов, кардиореаниматологов, анестезиологов, рентгенхирургов, трансфузиологов. Лечебно-профилактическое учреждение, в котором может осуществляться данный метод лечения, должно иметь в своем арсенале современные методы лабораторной и инструментальной диагностики: клиническая лаборатория, биохимическая лаборатория, иммунологическая лаборатория, рентгенологические, ультразвуковые, электрофизиологические, радиоизотопные методы исследования, либо иметь договорные отношения, позволяющие за небольшой период времени организовать применение перечисленных видов диагностики для пациентов. Трансплантация клеточного препарата должна осуществляться в специализированной кардиохирургической клинике, где специалисты имеют опыт внутрисердечных (интракоронарных) вмешательств не менее 1000 в год, или не менее 150 исследований на одного специалиста в год. Круглосуточно в течение 1-х суток, затем ежедневно 7-14 дней (в зависимости от способа введения) после трансплантации лечащим врачом должен осуществляться контроль для оценки риска возможных осложнений, а также кардиохирургом, терапевтом, которые должны работать в тесной кооперации по потребности с трансплантологами, клиническими иммунологами, трансфузиологами.

Результаты

Динамическое наблюдение за пациентами в различные сроки после клеточной трансплантации (через 1,3,6 и 12 месяцев) свидетельствует о хорошей переносимости и клиническом улучшении состояния у всех больных, что выражалось, прежде всего, уменьшением функционального класса сердечной недостаточности и ростом толерантности к физической нагрузке. Отмечалось достоверное улучшение гемодинамических показателей - рост фракции выброса ЛЖ, уменьшение объёмных показателей (КДО, КСО).

У всех больных отмечался достоверный прирост ОФВ в отдаленные сроки после операции (более 2 месяцев). Средняя ФВ ЛЖ в группе ИБС исходно составила 37,7±13,7% (17-52), после операции - 49,8 ±11,4% (35-66); в группе ДКМП до операции - 28,4±7,2 (20-46) и после операции - 38,1±8,5 (27-51).

При сравнении до и послеоперационных объёмных показателей ЛЖ выявлено достоверное уменьшение КДО и КСО ЛЖ в обеих группах. В группе пациентов с ИБС до операции КДО составил 262,0 ± 53,2 (122-335) мл/м2 , КСО - 173±69,5 (55-279) мл/м2 , а к 1 году после операции 207,4 ± 40,5 (97-253) мл/м2 и 114,2 ± 43,5 (47-222) мл/м2 соответственно. У больных ДКМП КДО и КСО в различные сроки после вмешательства так же достоверно уменьшались по сравнению с исходными значениями: КДО 296,3 ± 56,2 (186-394) мл/м2 против 222,7 ± 49,1 (187-257) мл/м2; КСО 214,8 ± 51,4 (116-289) мл/м2 против 143,7 ± 38,2 (99-170) мл/м2 .

Таким образом, у обследованных нами пациентов наблюдается положительная динамика в плане улучшения сократимости миокарда левого желудочка (в сроки от 2 месяцев и далее). Менее выражена данная тенденция у пациентов ДКМП в связи с более тяжелым исходным состоянием сократимости миокарда у этих больных.

У всех больных выявлено достоверное улучшение показателей качества жизни по всем шкалам опросника SF - 36.

У пациентов ИБС отмечается достоверное увеличение накопления РФП при нагрузке в поздние сроки после операции (к 1 году). В покое мы не наблюдали достоверных изменений перфузии миокарда в этих зонах. У пациентов ДКМП при нагрузке также наблюдался достоверный прирост перфузии в отдаленном постоперационном периоде. Результаты исследования нелеченых сегментов показали, что для них характерно отсутствие каких-либо существенных изменений в динамике.

Как свидетельствуют наши данные, в леченых сегментах с различной степенью нарушения перфузии до операции регионарная перфузия достоверно увеличивалась в большей степени при нагрузке, чем в покое. Таким образом, в зонах введения CD 133+ клеток отмечалось увеличение миокардиального резерва только в тех сегментах, где имелось снижение перфузии при нагрузке. В нелеченых сегментах существенных изменений в миокардиальном резерве после клеточной кардиомиопластики мы не наблюдали. Увеличение миокардиального резерва позволяет объяснить достоверное повышение толерантности к физическим нагрузкам и улучшение качества жизни больных после операции.

Представляет интерес также и время, в течение которого отмечались изменения регионарной перфузии в леченых сегментах с исходно сниженной перфузией. Улучшение перфузии при нагрузке проходило постепенно в течение первых 6 месяцев после введения клеток и становилось достоверным более полугода после вмешательства.

Цель проведенного исследования - демонстрация безопасности, а также оценка эффективности метода. Полученные в результате проведенных исследований данные позволяют заключить, что применение аутогенных ЯСК для лечения СН является безопасным. Ни у одного из пациентов не было осложнений, связанных с аспирацией костного мозга.

Учитывая малое количество наблюдений, а также отсутствие контрольной группы, результаты не могут полностью доказывать, что трансплантация аутогенных клеток-предшественников CD 133+ улучшает перфузию миокарда. Существует вероятность того, что в таких сегментах может произойти спонтанное улучшение. Однако отсутствие изменений в миокардиальной перфузии в областях, отдалённых от зоны клеточного воздействия, и выявленное значительное улучшение миокардиального резерва в сегментах, подвергшихся воздействию, сочетающееся с клинической положительной динамикой, косвенно демонстрирует наличие положительного эффекта от процедуры трансплантация аутогенных стволовых клеток - предшественников эндотелиоцитов (CD 133+).

Однако для окончательной оценки эффективности, соотношения пользы и риска метода клеточной кардиомиопластики, его дальнейшего совершенствования необходимы отдаленные результаты наблюдения, и проведение проспективных, рандомизированных исследований.

Таким образом:

1. Результаты использования костномозговых аутогенных клеток-предшественников CD 133+ у больных с ишемической болезнью сердца и идиопатической ДКМП продемонстрировали безопасность процедуры клеточной "кардиомиопластики"
2. После трансплантации аутогенных клеток-предшественников CD 133+ достоверно улучшается перфузия миокарда при нагрузке начиная с 6 месяцев после вмешательства в "леченых" сегментах с исходно умеренным, значительным и выраженным снижением перфузии. В "нелеченых" сегментах перфузия не меняется
3. После изолированного интрамиокардиального введения аутогенных клеток-предшественников CD 133+ отмечается достоверное улучшение перфузии в "леченых" сегментах с исходно умеренным и значительным снижением перфузии, по сравнению с интракоронарным способом введения
4. Улучшение локальной и глобальной сократимости миокарда, клинических и гемодинамических показателей после введения аутогенных клеток-предшественников CD 133+ возможно свидетельствует о стимуляции регенераторных процессов в кардиомиоцитах как при ишемической, так и при дилатационной кардиомиопатии
5. Введение аутогенных стволовых клеток - предшественников (CD 133+) достоверно улучшает качество жизни больных с сердечной недостаточностью

Научный центр сердечно-сосудистой хирургии
Российской академии медицинских наук
ЗАО "Реабилитационные
медицинские технологии"
info@remetex.ru


Почему мы никогда не чихаем во сне?
Почему мы никогда не чихаем во сне?
Почему употреблять пищу лучше сидя на полу со скрещенными ногами?
Почему употреблять пищу лучше сидя на полу со скрещенными ногами?
Как быстро и эффективно улучшить память?
Как быстро и эффективно улучшить память?
Гомеопатия — надо ли ее запрещать?
Гомеопатия — надо ли ее запрещать?
Аптечная конопля (марихуана) — благо или беда?
Аптечная конопля (марихуана) — благо или беда?
Качественное стоматологическое оборудование — качественная услуга
Качественное стоматологическое оборудование — качественная услуга

Смотрите также:

У нас также читают:

Загрузка...
Загрузка...