Научно-практическое использование гемопоэтических клеток кордовой крови

В обзоре приведены литературные данные о возникновении и развитии идеи использования пуповинной, или кордовой, крови (КК) как альтернативного источника стволовых гемопоэтических клеток для трансплантации пациентам с нарушениями собственного кроветворения. Рассматриваются также результаты эксперим...

Full description

Saved in:

Bibliographic Details
Published in:	Биополимеры и клетка
Date:	1995
Main Authors:	Кухаренко, А.П., Когут, Г.И., Швед, А.Д.
Format:	Article
Language:	Russian
Published:	Інститут молекулярної біології і генетики НАН України 1995
Online Access:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/155665
Tags:	Add Tag No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:	Научно-практическое использование гемопоэтических клеток кордовой крови / А.П. Кухаренко, Г.И. Когут, А.Д. Швед // Биополимеры и клетка. — 1995. — Т. 11, № 2. — С. 5-14. — Бібліогр.: 54 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1860223736363352064
author	Кухаренко, А.П. Когут, Г.И. Швед, А.Д.
author_facet	Кухаренко, А.П. Когут, Г.И. Швед, А.Д.
citation_txt	Научно-практическое использование гемопоэтических клеток кордовой крови / А.П. Кухаренко, Г.И. Когут, А.Д. Швед // Биополимеры и клетка. — 1995. — Т. 11, № 2. — С. 5-14. — Бібліогр.: 54 назв. — рос.
collection	DSpace DC
container_title	Биополимеры и клетка
description	В обзоре приведены литературные данные о возникновении и развитии идеи использования пуповинной, или кордовой, крови (КК) как альтернативного источника стволовых гемопоэтических клеток для трансплантации пациентам с нарушениями собственного кроветворения. Рассматриваются также результаты экспериментальных исследований трансдукции геноинженерных векторных конструкций в кроветворные клетки КК для дальнейшего их применения в генной терапии и биотехнологии. Из области цитологических исследований приведены качественные и количественные характеристики дифференцированного потомства предшественников кроветворения в условиях их краткосрочного и длительного культивирования, свидетельствующие о существенном преимуществе КК перед костным мозгом (КМ) при использовании для трансплантаций реципиентам с дефектами гемопоэза. Сумма научных, методических и технических данных подтверждает возможность создания национальных банков КК, которые со временем заменят существующие ныне регистры доноров КМ. В огляді наведено літературні дані стосовно виникнення і розвитку ідеї використання пуповинної, або кордової, крові (КК) як альтернативного джерела стовбурових гемопоетичних клітин для трансплантації пацієнтам з порушеннями власного кроветворения. Розглядаються також результати експериментальних досліджень трансдукції геноінженерних векторних конструкцій до кровотворних клітин КК для подальшого їх використання в генній терапії і біотехнології. Із області цитологічних досліджень подано якісні і кількісні характеристики диференційованого потомства іпопередників кроветворения за умов їх коротко- та довгострокового культивування, що свідчить про суттєву перевагу КК перед кістковим мозком (KM) при застосуванні для трансплантацій реципієнтам з дефектами гемопоезу. Сума наукових, методичних і технічних даних підтверджує можливість створення національних банків КК, які з часом замінять існуючі на сьогодні регістри донорів KM. The review containes data relating to use of umbilical cord blood as alternative source of hematopoietic stem cells for transplantation in patients with hematopoietic disorders. Experimental results suggest that it is feasible to achieve high efficiency gene transfer into primitive and more mature human umbilical cord blood hematopoietic progenitor cells using various recombinant vector systems. Such cells may have important implications for human gene therapy. Cytological investigations showed high qualitative and quantitative characteristics of human hematopoietic progenitor cells, suggesting that cord blood may have an essential advantages over bone marrow as the source of transplantable and marrow-repopulating cells. The modern scientific data and technical potentials prove convincingly (the feasibility and necessity of setting up a cord blood banks instead of existing bone marrow registries.
first_indexed	2025-12-07T18:19:10Z
format	Article
fulltext	УДК 615.385.3 А. П. Кухаренко, Г. И. Когут, А. Д. Швед НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЕМОПОЭТИЧЕСКИХ КЛЕТОК КОРДОВОЙ КРОВИ В обзоре приведены литературные данные о возникновении и развитии идеи исполь зования пуповинной, или кордовой, крови (КК) как альтернативного источника ство ловых гемопоэтических клеток для трансплантации пациентам с нарушениями собст венного кроветворения. Рассматриваются также результаты экспериментальных иссле дований трансдукции геноинженерных векторных конструкций в кроветворные клети КК для дальнейшего их применения в генной терапии и биотехнологии. Из области цитологических исследований приведены качественные и количествен ные характеристики дифференцированного потомства предшественников кроветворения в условиях их краткосрочного и длительного культивирования, свидетельствующие о существенном преимуществе КК перед костным мозгом (КМ) при использовании для трансплантаций реципиентам с дефектами гемопоэза. Сумма научных, методических и технических данных подтверждает возможность создания национальных банков КК, которые со временем заменят существующие ныне регистры доноров КМ. В последние годы возникла и быстро реализуется идея использования в качестве источника стволовых гемопоэтических клеток крови, извле каемой из пуповины и плаценты сразу после ее отхождения. Зарубеж ные исследователи быстро наращивают темпы всестороннего изучения возможностей применения пуповинной крови в клинических ситуациях, при которых обычно проводились пересадки костного мозга (КМ). Большое содержание стволовых кроветворных клеток в пуповинной крови, простота техники ее получения, возможность заготовки в боль ших количествах не могли не привлечь внимания специалистов из об ласти генной терапии и биотехнологии, о чем свидетельствуют весьма серьезные, хотя пока и немногочисленные публикации. В отечественной медицинской практике и биологической науке клетки пуповинной кро ви пока не использовались, а информированность исследователей но этому вопросу остается поверхностной. Учитывая последнее, мы попы тались в представленном обзоре суммировать сведения из доступной научной литературы, позволив себе некоторые публикации привести в более широком рассмотрении. Для обозначения пуповинной крови мы использовали принятый в зарубежной литературе термин «кордовая кровь» (КК). В настоящее время при лечении больных с апластической анемией, лейкемией, врожденными нарушениями костного мозга, цитотоксиче- ской болезнью после рентген- и химиотерапии, а также иммунодефи- цитными состояниями различного генеза основным методом является трансплантация HLA-совместимого КМ. Печальное дополнение этого списка составляют лица с последствиями радиационного поражения. Однако, поскольку, как известно, КМ содержит клеток значитель но больше, чем собственно недифференцированных стволовых клеток, тщательный подбор по HLA-совместимости совершенно необходим для предупреждения отторжения трансплантата. При этом известно, что ввиду гетерогенности HLA-типов доноры для трансплантации КМ мо гут быть подобраны только для 20—25 % реципиентов [1, 2]. Поэтому множество пациентов погибает, прежде чем для них будет найден гис- тоговместнмый донор KM. [3], а развитие реакции «трансплантат—про- ф А. П. КУХАРЕНКО, Г. И. КОГУТ, А. Д. ШВЕД, 1995 ISSN 0233-7657. БИОПОЛИМЕРЫ И КЛЕТКА. 1995. Т. И. № £ 5 тив — хозяина» (ТПХ) приводит к гибели более четверти больных пос ле костномозговых трансплантаций [4]. В 1989 г. Броксмайер (США), исследовав более 100 образцов КК, сделал интригующее предположение [5] о том, что неонатальная кровь, остающаяся в плаценте, содержит достаточное количество стволовых кроветворных клеток для того, чтобы быть использованной взамен трансплантаций КМ. Автор, кроме того, допускал возможность забора КК при родах, ее криоконсервирования и хранения до возникновения потребности в собственной пуповинной крови в течение всей жизни конкретного индивида. Вслед за этим английский гематолог Линч [1] с некоторыми предостережениями признал возможность использования КК, отметив, что справедливость этого положения могут доказать толь ко клинические исследования. Позднее было показано [6, 7], что в КК содержится больше ран них миелоидных клеток-предшественников, чем предполагалось ранее. Было отмечено также, что количество этих предшественников в крови однодневных новорожденных составляет 30—46 % от такового в соб ственной пуповинной крови каждого из них. Инкубация клеток КК в течение 7 дней в присутствии гемопоэтических колониестимулирующих факторов обеспечивала увеличение в 7,9; 2,2 и 2,7 раза соответственно КОЕ-ГМ, БОЕ-Э (эритроидные бурстообразующие единицы) и КОЕ- ГЭММ (гранулоцит, эритроцит, моноцит, мегакариоцит) в сравнении с их начальным количеством. При исследовании 200 образцов КК была показана [8] фенотипическая незрелость содержащихся в ней Т-лим- фоцитов, как известно, способствующих проявлению реакции ТПХ. По лученные результаты укрепили надежды на то, что КК может оказать ся более подходящей для аллогенных трансплантаций, чем КМ, и да же одного образца КК должно быть достаточно для восстановления кроветворения у взрослого реципиента. Недавно были представлены серьезные аргументы в пользу пре имущества КК как источника стволовых гемопоэтических клеток для трансплантаций взрослым реципиентам [9], а также предложены ме тоды определения способности этих клеток к приживлению и сравни тельной оценки КК и КМ как источников их получения. Способность к приживлению образцов КМ принято оценивать, определяя в них ко личество КОЕ-ГМ. Эти клетки, однако, обеспечивают клеточную гене рацию на короткий промежуток времени после трансплантации и не могут точно отражать содержания в образце КМ более ранних клеток, обусловливающих долговременный гемопоэз. В КМ клетки, способные к длительному приживлению, составляют лишь малую часть фракции CD34+ CD38-, и множество из них находится в состоянии покоя, из ко торого их обычно выводят, помещая в специальные условия. При ана лизе характера колониеобразования при культивировании костномоз говых клеток было обнаружено, что около половины ранних колоние- образующих клеток вырабатывают ауток'ринный трансформирующий ростовой фактор 6eTat (TGF-бетаі), как известно [10], ингибирующий пролиферацию ГМ-колониеобразующих клеток и препятствующий их включению в клеточный цикл с помощью оптимальных концентраций ростовых факторов. Чтобы определить способность к пролиферации и образованию ранних предшественников в долговременных культурах, авторы для нейтрализации действия TGF-бета! при культивировании клеток КК и КМ в стандартный цитокиновый «коктейль» добавляли либо антисмысловой олигонуклеотид, комплементарный мРНК TGF- бета! (принципы антисмыслового регулирования экспрессии генов см. в обзорах [11, 12]), либо TGF-бетаіі-антисьіворотку. Такая аранжировка эксперимента позволила установить, что доля клеток CD34+ CD38- со ставляет 4 % от всей СЕ)34+-фракции КК против 1 % для донорского КМ, т. е. КК сравнительно более обогащена стволовыми клетками. Сравнение продукции различных типов клеток фракции CD34+ CD38- из КМ и КК продемонстрировало, что при равном числе КОЕ-ГЭММ у последней показатель КОЕ-ГМ превосходил в два раза, BFU-E — в три 6 ISSN 0233-7657. БИОПОЛИМЕРЫ И КЛЕТКА. 1995. Т. 11. № 2 раза численность аналогичной клеточной популяции из КМ. Было по казано также, что в КМ содержится несколько больше CD34+ CD38+- клеток, чем в КК, что должно выражаться в существенно большем по казателе поздних КОЕ-ГМ (10,7-106 против 2,5-106). Однако, как сле дует из экспериментов, размеры ГМ-колоний С034+-клеток из КК зна чительно превосходили таковые для того же типа клеток из КМ. То есть, больший ростовой потенциал первых может компенсировать пре восходящее количество последних. Полученные результаты позволили исследователям удостовериться в том, что способность к длительному приживлению гемопоэтических клеток из 100—200 мл КК существенно больше, чем из обычно применяемого объема КМ для трансплантаций взрослым реципиентам. Успехи первых попыток использования КК при прогрессирующей лейкемии [13], после терапевтической миелосупрессии [14], для лече ния анемии Фалькони [15, 16] и связанной с Х-хромосомой лимфопро- лиферативной болезни [17] привлекли к себе внимание специалистов, и к началу текущего года только в детской практике в мире было про изведено 35 трансфузий детям в возрасте от 10 месяцев до 16 лет [18], как сообщает проф. Харрис из Ракового Центра штата Аризона. Ана лизируя проблему, он отмечает, что в настоящее время 26 из 31 паци ента, получившего КК, живы (некоторые уже более 5 лет) , в хорошем состоянии и без признаков реакции ТПХ. Высказывается мнение о том, что дальнейшие исследования должны предоставить убедительные до казательства меньшей опасности развития ТПХ после трансплантаций КК в сравнении с подобными последствиями после трансплантаций КМ, а также отсутствия необходимости в строгом HLA-типировании для достижения успеха при трансплантациях КК. На начало 1994 г. планируется проведение трансплантаций КК взрослым реципиентам и преимущественно между неродственными лицами. Сообщается также о том, что в университете штата Аризона основан банк КК с целью обес печения пересадками стволовых клеток лиц, для которых нет подходя щего донора КМ. Университет намерен увеличивать масштабы своего банка для повышения шансов проведения трансплантаций КК, особен но для пациентов из этнических меньшинств. Проф. Харрис убежден, что в предстоящие несколько лет использование КК многократно воз растет, и благодаря возможности легкого получения большого количе ства материала (в США ежегодно происходит около 4 млн родов) и меньшей опасности осложнений после трансплантаций КК окончатель но вытеснит пересадки КМ. С возникновением больших банков КК (та ких как в университете штата Аризона) станет возможным подбор для лиц из этнических меньшинств или смешанной этнической наследствен ности подходящего источника стволовых кроветворных клеток. В на стоящее время очень мало таких людей представлено в регистре доно ров КМ, поэтому шанс отыскать гистосовместимый КМ для этой кате гории реципиентов почти ничтожный. В заключение высказывается уве ренность в том, что в очень недалеком будущем проблема поиска доно ров КМ и серьезные осложнения после трансплантаций останутся от даленным воспоминанием и в немалой степени благодаря КК, которая некогда уходила в отбросы. Еще ранее французские гематологи, проведя обширные исследова ния [16] по получению, криоконсервированию КК, анализу ее клеточ ного состава и клиническому применению, отмечали преимущества, ко торые обеспечат банки КК для этнических меньшинств, нуждающихся в трансплантациях КМ, поскольку разнообразие по гаплотипу настоль ко велико, что вероятность подбора подходящего донора КМ для этой категории реципиентов практически ничтожна. Эксперименты английских исследователей по длительному культи вированию клеток In vitro с высокой степенью достоверности показали [19, 20], что качество и количество гемопоэтических клеток из КК су щественно превосходят таковые для клеток из КМ, а средний объем КК, составляющий 117 мл (по 132 образцам), содержит достаточное ISSN 0233-7657. БИОПОЛИМЕРЫ И КЛЕТКА. 1995. Т. И. № 2 7 число стволовых клеток для трансплантации взрослому пациенту с лей кемией или другими гемопоэтическими нарушениями. Авторы прихо дят к выводу о необходимости создания банка криоконсервированной КК, который будет иметь ряд преимуществ перед существующими в настоящее время регистрами доноров КМ, поскольку 1) исключается требующий времени поиск подходящего донора); 2) устраняется необ ходимость проведения травматичной операции по забору КМ; 3) тести рование по гистосовместимости может быть многократно ускорено бла годаря новым методикам HLA-типирования [21, 22]; 4) КК содержит больше незрелых Т-клеток, чем КМ взрослого донора; 5) КК содержит высокую хелпер-супрессорную активность, за счет чего снижается ве роятность развития болезни ТПХ. Перспектива широкого клинического использования КК потребова ла решения ряда проблем препаративного характера. Была показана [23] возможность длительного хранения криоконсервированной КК без снижения количества гемопоэтических предшественников, что под твердилось и при клиническом применении КК после хранения в замо роженном состоянии [15, 16]. В то же время физические факторы при разделении клеток центрифугированием КК в градиенте плотности сни жали количество колониеобразующих клеток [23]. Однако при опти мально подобранных условиях градиентного центрифугирования коло- ниеобразующая способность предшественников не изменялась [24], при этом отмечена большая сохранность после такой процедуры клеток КК, чем КМ. При трансфузии КК существует возможность развития реакции вследствие АВО-групповой несовместимости между реципиентом и до нором КК, особенно при наличии у пациента высоких титров изоагглю- тининов. Естественно, для предупреждения такой опасности следовало бы удалять из препаратов КК неядерные формы, однако все опробо ванные способы удаления эритроцитов приводили к потере 50—90% предшественников гемопоэза [5], что послужило основанием для ре комендации отказаться от любых манипуляций с КК как до, так и пос ле криоконсервации. Тем не менее, недавно был предложен простой способ [25] удаления эритроцитов с помощью центрифугирования КК в 3 %-м растворе жалатина. Обработанная по этому способу КК была использована для восстановления кроветворения у 8-летней девочки после сублетальной химиотерапии по поводу острого лимфобластного лейкоза. Авторы не отметили у больной никаких осложнений, связан ных с трансфузией КК, а наблюдение в течение 9 месяцев показало полное восстановление гемопоэза и отсутствие рецидива, что устрани ло необходимость в повторных курсах химиотерапии. Интригующую перспективу американские исследователи видят в использовании клеток КК для целей генной терапии врожденных ге нетических заболеваний, СПИДа и биотехнологии. В плане примене ния клеток КК для генной терапии недавно были опубликованы [26] убедительные результаты по введению in vitro ретровирусных молеку лярных векторов в клетки КК. Была показана существенно более вы сокая эффективность переноса генов в коммитированные клетки-пред шественники КК в сравнении с клетками КМ от взрослого донора. Вслед за этим появилось сообщение [27] о высокой эффективности ген ной трансдукции в высокоочищенные стволовые клетки (и предшествен ники) из КК. Более того, авторам удалось осуществить процедуру пе реноса генетической векторной конструкции на уровне единичной изо лированной клетки CD343+. Исследователи видят в этом перспективу для введения нужного генетического материала в различные подтипы стволовых клеток (или предшественников), распознавание и выделение которых по антигенному составу возможно уже сегодня. Проф. Броксмайер уже применил стволовые клетки КК в двух ге- нотерапевтических процедурах для лечения злокачественного комбини рованного иммунодефицита (SCID)—врожденного заболевания, свя занного с отсутствием фермента аденозиндезаминазы (ADA). Летом 8 ISSN 0233-7657. БИОПОЛИМЕРЫ И КЛЕТКА. 1995. Т. 11. № 2! 1993 г. исследователи использовали ретровирус человека для переноса копии нормального гена ADA в стволовые клетки, выделенные из КК двух детей с этим заболеванием. Измененные клетки были затем транс плантированы детям, и в их организме появился отсутствовавший ра нее фермент [2]. Несколько ранее французские ученые [28—30] для предупрежде ния развития врожденного иммунодефицита использовали интактные гемопоэтические клетки эмбриональной печени человека (ЭПЧ), так же содержащие значительное количество стволовых кроветворных кле ток [31]. Внутриутробное введение в пупочную вену плода с пренаталь но установленным диагнозом наследственного иммунодефицита гемо- иоэтических клеток ЭПЧ от эмбриона без генетических нарушений обеспечивало приживление этих клеток в организме плода и нормаль ную функцию иммунной системы у новорожденных. Многолетние наблю дения за детьми убедили исследователей в стойкости полученного эф фекта. Таким образом, для целей генной терапии наследственно обус ловленных заболеваний в некоторых случаях возможно использование даже неизмененных стволовых кроветворных клеток, содержащих нор мально функционирующий ген. В последние годы интенсивно разрабатывается техника трансдук- ции в клетки млекопитающих экзогенного генетического материала с использованием в качестве вектора аденоассоциированного вируса (ААВ) человека. Преимущества ААВ как вектора состоят в отсутствии патогенных свойств, мутагенных и онкогенных потенций, достаточной векторной емкости, сайтспецифическом характере интеграции в геном хозяина и др. [32, 33]. Используя ААВ как вектор, предпринимались также попытки создания в гемопоэтических клетках анти-ВИЧ внутри клеточного иммунитета с помощью антисмысловых РНК [34], наведе ния в эритроидных клетках синтеза и регуляции экспрессии альфа- и гамма-глобинов [35, 36]. Поэтому неудивительно, что в одной из пер вых работ по трансдукции рекомбинантных генетических конструкций в клетки КК в качестве вектора использован геном ААВ [37]. В рабо те показана не только высокая эффективность трансдукции в зрелые и незрелые предшественники гемопоэза из КК, но обнаружено также существенное преимущество ААВ-вектора перед таковыми ретровирус- ной природы. Суть его состоит в том, что ААВ способен (видимо, в си лу своей принадлежности к вирусам человека: известно, что около 90 % человеческой популяции серопозитивно по ААВ при отсутствии каких-либо патологических проявлений) интегрировать в геном гемо поэтических клеток без предшествующей стимуляции последних рос товыми факторами, что необходимо для трансдукции ретровирусных векторов [26]. Обнаруженный факт позволит в дальнейшем с помощью обработки определенными ростовыми факторами стволовых гемопоэ тических клеток, несущих в себе ААВ-векторную конструкцию, осуще ствить дифференцировку соответствующего ростка кроветворения, зре лое потомство которого будет содержать трансдуцированный генетиче ский материал специфического свойства—либо определяющий устой чивость к возбудителям инфекций (например ВИЧ), либо продуциру ющий определенные гормоны, ферменты, факторы и пр., что в сово купности будет способствовать значительному расширению показаний и возможностей для генной терапии. Интересно, что у больных злокачественным комбинированным им мунодефицитом трансплантации гистонесовместимого КМ или клеток ЭПЧ не вызывали иммунологических реакций типа ТПХ [38, 39]. Не давно показано [40], что повышенный синтез интерлейкина-10 у таких больных действует как антигенспецифический супрессорный фактор, лишающий донорские Т-клетки способности распознавать HLA-анти- гены реципиента. Это обстоятельство, во-первых, освобождает клини циста от излишней строгости в HLA-типировании при трансплантации аллогенного материала для целей генной терапии у больных SCID, во- вторых, в дальнейшем, возможно, даст ему средство для предупрежде н ы 0233-7657. БИОПОЛИМЕРЫ И КЛЕТКА. 1995. Т. 11. № 2 9 ния или снижения тяжести реакции ТПХ и профилактики отторжения аллотрансплантата. В контексте терапевтического использования стволовых кроветвор ных клеток представляется уместным привести также данные экспери ментальных исследований [41], где показано, что фракционированное ионизирующее облучение лимфоидных органов и тканей мышей вызы вало развитие аутоиммунной патологии в виде гастритов, тиреоидитов, эаидидимитов и/или орхитов. Радиационно обусловленное поражение органов не являлось первопричиной аутоиммунных заболеваний, по скольку локальное их облучение не приводило к развитию этой патоло гии, а экранирование органов не защищало их от поражения, если об лучение приходилось на лимфоидную ткань. В результате тотального облучения лимфоидной ткани у животного исчезало большинство зре лых тимоцитов и периферических Т-клеток, а введение им клеток селе зенки, тимоцитов или КМ от необлученных животных предотвращало развитие аутоиммунной патологии. Приведенные результаты модель ных экспериментов наводят на мысль о возможности и необходимости осуществления клинических исследований с использованием стволовых клеток КК и для лечения контингента с радиационно индуцированны ми нарушениями иммунной системы. В качестве источника стволовых гемопоэтических клеток применя ется также ЭПЧ, на ранних стадиях онтогенеза выполняющая роль кроветворного органа. В уже упоминавшейся работе [31] эксперимен тально доказано, что количество ядерных клеток, которые могут иыть получены из печени эмбриона на 8—16-й неделе развития, соста^ яет 107—10\|8. Сравнимые порядки величин характерны и для КК, и для КМ. Однако способность ядерных клеток к продукции С034+-клона су щественно уменьшалась с увеличением возраста их источника ^ЭПЧ, КК или КМ), поэтому исследователи пришли к заключению, что гемо- поэтические клетки из ЭПЧ и КК имеют значительные преимущества перед клетками из КМ взрослого донора при использовании как в це лях генной терапии, так и для трансплантации пациентам с различны ми, в настоящее время фатальными, патологиями. ЭПЧ как орган самого раннего кроветворения следует пригнать наиболее подходящим источником стволовых гемопоэтических клеток, и в ряде стран эти клетки успешно применяли как в здравоохранении, так и для решения различных исследовательских задач [42, 43]. Одна ко есть государства, в которых подобные работы не находят под рж- ки и даже осуждаются. Так, например, в США использование эмбрио нальных тканей человека длительное время было запрещено, І: _>ДОЛ- жительно дискутировалось в прессе [44—49], пока административ ные власти законодательно не расширили возможности проведения таких работ. Под строгим государственным и общественным контролем осу ществляется использование эмбриональных тканей человека и в Вели кобритании [50, 51]. И хотя в некоторых научных центрах за рубежом проводятся исследования с использованием клеток ЭПЧ, вряд ли мож но. ожидать, что последние будут иметь широкое применение в практи ческой медицине, поскольку КК как альтернативный источник стволо вых кроветворных клеток приобретает все больше сторонников и не встречает столь широкого противодействия по различным этическим и религиозным мотивам. Первые успехи стимулировали клиники всего мира к наращива нию усилий по заготовке и хранению КК для более широкого примене ния. Так, д-р П. Рубинштейн из Ньюйоркского гематологическою Цент ра в конце 1992 г. получил грант на 4,5 млн доларов для создания бан ка КК объемом 5000 образцов и за первую половину 1993 г. 400 образ цов уже были приготовлены [52]. Гематологи Дж. Хаус, Е. Глакман и Б. Бредлей прилагают усилия для создания аналогичного банка в рам ках Европейского Сообщества за счет привлечения как государствен ных ассигнований, так и частного капитала [53]. 10 ISSN 0233-7657. БИОПОЛИМЕРЫ И КЛЕТКА. 1995. Т. П. № 2 В то же время две коммерческие компании Biocyte и Cryo-Cell In ternational (США) вкладывают капиталы в разработку техниче ских систем для получения, криоконсервирования и длительного хра нения КК [2]. Привлекает внимание управляемая компьютером автоматизи рованная система хранения криоконсервированных препаратов фирмы Cryo-Cell, способная хранить 35 000 образцов кордовой крови и, как оценивают эксперты по криоконсервированию, являющая собой коли чественный скачок в технологии низкотемпературного хранения [54]. «Эта система представляет собой до сих пор недостижимый уровень криоконсервирования,» — сказал А. Фринч, директор Ирландской ла боратории тканевого типирования [2]. Эти оценки достоинств системы Cryo-Cell, по-видимому, не являются преувеличением, поскольку она оснащена к тому же лазерным механизмом поиска и извлечения из хра нилища индивидуального образца крови. Это исключает повреждение остальных образцов вследствие экспонирования на теплом воздухе в процессе поиска, что неизбежно при эксплуатации любой другой из из вестных систем того же назначения. Американские специалисты утверждают [2], что устранение необ ходимости в КМ для трансплантаций резко снизит стоимость лечения больных. Сегодня стоимость трансплантации КМ между совместимыми партнерами составляет 15 000 долларов, а обращение в национальный донорский регистр США добавляет к этой сумме еще 5 000. Трансплан тация КК стоит 2 000 долларов и может быть проведена даже в амбу латорных условиях. Таким образом, существующие в мире научные, методические и тех нические предпосылки способствуют открытию новой главы в транс плантологии— трансфузии КК, а у специалистов в области биотехно логии и генной терапии появился неиссякаемый источник стволовых кроветворных клеток человека для развития своих исследований и тех нологий. А с учетом того, что значительный контингент населения Ук раины вследствие радиационно обусловленных нарушений кроветвор ной, иммунной систем и генетического аппарата уже сегодня нуждает ся в комплексном лечении, включающем трансплантации стволовых гемопоэтических клеток, очевидной представляется задача безотлага тельного создания национального банка таких клеток, способного заго тавливать, тестировать, криоконсервировать и хранить КК в количе ствах, достаточных для удовлетворения потребностей лечебных учреж дений страны. О. П. Кухаренко, Г. І. Когут, А. Д. Швед НАУКОВО-ПРАКТИЧНЕ ВИКОРИСТАННЯ ГЕМОПОЕТИЧНИХ КЛІТИН КОРДОВОЇ КРОВІ Р е з ю м е В огляді наведено літературні дані стосовно виникнення і розвитку ідеї використалня пуповинної, або кордової, крові (КК) як альтернативного джерела стовбурових те- мопоетичних клітин для трансплантації пацієнтам з порушеннями .власного кроветво рения. Розглядаються також результати експериментальних досліджень трансдукції геноінженерних векторних конструкцій до кровотворних клітин КК для подальшого їх використання в генній терапії і біотехнології. Із області цитологічних досліджень подано якісні і кількісні характеристики ди ференційованого потомства іпопередників кроветворения за умов їх коротко- та дов гострокового культивування, що свідчить про суттєву перевагу КК перед кістковим мозком (KM) при застосуванні для трансплантацій репицієнтам з дефектами гемопо- езу. Сума .наукових, .методичних і технічних даних підтверджує можливість створення національних банків КК> ЯКІ 3 часом замінять існуючі на сьогодні регістри донорів KM. ISSN 0233-7657. БИОПОЛИМЕРЫ И КЛЕТКА. 1995. Т. 11. № 2 11 А. P. Kukcharenko, G. I. Kogut, A. D. Shved THE SCIENTIFIC AND PRACTICAL USE OF UMBILICAL CORD BLOOD HEMATOPOIETIC CELLS S u m m a r y The review containes data relating to use of umbilical cord blood as alternative source of hematopoietic stem cells for transplantation in patients with hematopoietic disorders. Experimental results suggest that it is feasible to achieve high efficiency gene transfer into primitive and more mature human umbilical cord blood hematopoietic progenitor cells using various recombinant vector systems. Such cells may have important implica tions for human gene therapy. Cytological investigations showed high qualitative and quantitative characteristics) of human hematopoietic progenitor cells, suggesting that cord blood may have an es sential advantages over bone marrow as the source of transplantable and marrow-repo- pulating cells. The modern scientific data and technical potentials prove convincingly fthe feasibility and necessity of setting up a cord blood banks instead of existing bone marrow registries. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Linch D. C, Brent L. Can cord blood be used?//Nature.—1989.—340, N 6236.— p. 676—677. 2. Alper J. Two firms tackle cord-blood transplants//Bio/Technology.—1994.— 12.-- P. 23—24. 3. Howard M. R., Hows J. M., Gore S. M. et al. Unrelated donor marrow transplanta tion between 1977 and 1987 at 4 UK centers //Transplantation.— 1990.— 49.-- P. 547—553. 4. Beatty P. G., Hansen J. A., Longton G. M. et al. Marrow transplantation from HLA matched unrelated donors for treatment of hematologic malignancies // Ibid.— 1991.— 51.—P. 443__447. 5. Broxmeyer H. E., Douglas G. W., Hangoc G. et al. Human umbilical cord blood as a potential source of transnlantable hematoDoietic stem/progenitor cells // Proc. Nat. Acad. Sci. USA.—1989.—86.—P. 3828—3832. 6. Broxmayer H. E., Hangoc G., Cooper S. et al. Growth characteristics and expansion of human umbilical cord blood and estimation of its potential for transplantation in adults//Ibid.— 1992.— 89, N 9.—P. 4109—4113. 7. Broxmayer H. E., Hangoc G., Cooper S. Clinical and biological aspects of human umbilical cord blood as a source of transplantable hematopoietic stem and proge nitor cells // Hemotransplantation.— 1992.— Stipol., March — P. 7—10. 8. Harris D. Т., Schumacher M. /., Locascio J. et al. Phenotypic and functional imma turity of human umbilical cord blood T lymphocytes / / Proc. Nat. Acad. Sci. USA.— 1992 — 89, N 21.—P. 10006—10010 9. Cardoso A. A., Ma-Lin Li, Batard P. et al. Release from quiescence of CD34+ CD38 ' human umbilical cord blood cells reveals their potentially to engraft adults // Ibid.— 1993.— 90, N 18.—P. 8707—8711. 10. Heyworth С M., Vallance S. J., Whetton A. D., Dexter Т. M. The biochemistry and biology of the myeloid haemopoietic cell growth factors/ /J . Cell. Sci.— 1990.— 13.—P. 57—74. 11. Inouve M. Antiscnse RNA: its functions and applications in gene regulation — a re view//Gene.—1988.—72, N 1—2.—P. 25—34. 12. Stein C. A., Cohen J. S. Oligodeoxynucleotides as inhibitors of gene expression: a review // Cancer Res.—1988.—48.—P. 2659—2668. 13. Vilmer E., Sterkers G., Rahimy S. et al. HLA-mismatched cord-blood transplantation in a patient with advanced leukemia//Transplantation.— 1992.— 53.— P. 1155—1159. 14. Wagner J. E., Broxmeyer H. E., Byrd R. L. et al. Transplantation of umbilical cord blood after myeloablative therapy: analysis of engraftment //Blood.— 1992.— 79.— P. 1874—1881. 15. Gluckman E., Broxmeyer H. E., Auerbach A. D. et al. Hematopoietic reconstitution in a patient with Falconi's anemia by means of umbilical-cord blood from an HLA- identical sibling / / N . Engl. J. Med.—1989.—321.—P. 1174—1178. 16. Gluckman E., Devergie A., Thierry D. et al. Clinical .applications of stem cell trans fusion from cord blood and rationale for cord blood banking / / Hemotransplantati on.— 1992.—Suppl. March.—P. 114—117. 17. Vowels M. R., Lam-Po-Tang R.. Berdoukas V. et al. Correction of X-linked lvmoho- proliferative disease by transplantation of cord-blood stem cells // New Engl. J. Med.—1993.—329.—P. 1623—1625. 18. Harris D. T. Cord blood transplantation: past, present and future // Clin. Res. News for Arisona Physicians.— 1994.— 5, N 1.—P. 90. 19. Hows J. M., Bradley B. A., Marsh I. C. W. et at. Growth of human umbilical-cord blood in longterm haemopoietic cultures//Lancet.— 1992.— 340.— P. 73—76. 12 ISSN 0233-7657. БИОПОЛИМЕРЫ И КЛЕТКА. 1995. Т. 11. № 2 20. Hows J. M., Marsh J. C. W., Bradley B. A. et al. Human cord blood: a source of transplantable stem cells? / / Hemotransplantation.— 1992.— Suppl. March.— P. 105— 108. 21. Clay T. M., Bidwell J. L., Howard M. R., Bradley B. A. On behalf of collaboraiting centres in the IMUST study. PCR-fingerprinting for selection of HLA matched unre lated donors//Lancet.— 1991.— 337.— P. 1049—10-52. 22. Betuel H., Gebuhrer L., Souillet G., Philippe N. HLA typing by serology and by mo lecular biology of fetal and cord blood cells//Hemotransplantation.— 1992.— Suppl. March.— P. 60—63. 23. Thierry D., Hervatin F., Traineau R. et al. Hematopoietic progenitors cells in cord blood //Ibid.— P. 101—104. 24. Charboro P., Newton L, Schaal J. P., Herve P. The separation of human cord blood by density gradient does not induce a major loss of progenitor cells / / Ibid.— P. 109—110. 25. Pahwa R. N., Fleischer A., Than S., Good R. A. Succesfull hematopoietic reoonstitu- tion with transplantation of erythrocyte-depleted allogenic human umbilical cord blood cells in a child with leukemia//Proc. Nat. Acad. Sci. USA.—1994.—91, N 10.—P. 4485—4488. 26. Moritz Т., Keller D. C, Williams D. A. Human cord blood cells as a target for gene transfer: Potential use in genetic therapies of severe combined immunodeficiency di sease / / J . Exp. Med.—1993.—178, N 2.—P. 529—536. 27. Lu L., Hiao M„ Clapp D. W. et al. High efficiency retroviral mediated gene transduc tion into single isolated immature and replatable CD343+ hematopoietic stem/proge nitor cells from human umbilical cord blood / / Ibid.— N 6.—P. 2089—2096. 28. Touraine J.-L. In utero transplantation of fetal liver stem cells in humans / / Blood Cells.— 1991.— 17.— P. 379—387. 29. Raudrant D., Touraine J.-L., Rebaude A. In utero transplantation of stem cells in humans: technical aspects and clinical experience during pregnancy / / Hemotrans plantation.—1992.—Suppl., March.—P. 98—100. 30. Touraine J.-L., Raudrant D., Rebaude A. In utero transplantation of stem cells in humans: immunological aspects and clinical follow up of patients // Ibid.— P. 121. 31. Lansdorp P. M., Dragowska W., Mayani H. Ontogeny-related changes in prolifera tive potential of human hematopoietic ce l l s / / J . Exp. Med.— 1993.— 178, N 3.— P. 787—791. 32. Muzyczka N. Use of adeno-associated virus as a general transduction vector for mam malian cells//Curr. Top. Microbiol. Immunol.— 1992.— 158.— P. 98—108. 33. Nahreini P., Woody M. J., Zhou S. Z., Srivastava A. Versatile adeno-associated virus 2-based vectors for constructing recombinant virions//Gene.— 1993.— 124, N2.— P. 257—262. 34. Chatterjee S.t Johnson P. R., Wong K. K. Dual-target inhibition of HIV-1 in vitro by means of an adeno-associated virus antisense vector / / Science.— 1992.— 258.— P. 1485—1488. 35. Walsh С E., Liu J. M., Xiao X., Nienhuis A. W. et al. Regulated high level expres sion of a human Y-gl°bin gene introduced into erythroid cells by an adeno-associated virus vector//Proc. Nat. Acad. Sci. USA.—1992.—89, N 15.—P. 7257—7261. 36. Ponnazhagan S., Nallari M. L., Srivastsva A. Suppression of human a-globin gene expression mediated by the recombinant adeno-associated virus 2-based antisense vectors // J. Exp. Med.—1994.—179.—P. 733—738. 37. Shou S. Z., Cooper S., Kang L. Y. Adeno-associated virus 2-mediated high efficiency gene transfer into immature and mature subsets of hematopoietic progenitor cells in human umbilical cord blood//Ibid.—N 6.—P. 1867—1875. 38. Fischer A., Landaus P., Friedrich W. et al. European experience of bone marrow transplantation for severe combined immunodeficiency / / Lancet.— 1990.— 336.— P. 850—856. 39. Bacchetta R., Vandekerckhove B. A. E., Touraine J. L. et al. Chimerism and tolerans to host and donor in severe combined immunodeficiencies transplanted with fetal liver stem ce l l s / / J . Clin. Invest.—1993.—91.—P. 1067—1072. 40. Bacchetta R.f Bigler M., Touraine J.-L. et al. High levels of interleukin 10 production in vivo are associated with HLA Mismatced hematopoietic stem cells / / J. Exp. Med.— 1994.—179, N 2.—P. 493-^502. 41. Sakaguchi N., Miyai K., Sakaguchi S. Induction of autoimmune disease in myce by high dose fractionated total lymphoid irradiation and its prevention by inoculating normal T cell // J. Immunol.—1994.—152, N 5.—P. 2586—2595. 42. Сухих Т. Г., Молнар Е. М., Малайцев В. В., Богданова И. М. Трансплалтация фетальных тканей человека в гематологии / / Бюлл. эксперим. биологии и медици ны.— 1994.— № 4.—С. 375h-377i. 43. Gale R. P. Fetar liver transplants // Hemotransplantation.— 1992.—Suppl.— P. 118— 120. 44. Koshland D. E. Fetal tissue research//Science.—1992.—256.—N 5065.—P. 1741. 45. Palca J. Banking for transplantation research//Ibid.— N 5061.— P. 1274. 46. Culliton B. J. Needed: fetal tissue research // Nature.—1992.—355, N 6358.—P. 295. 47. US muddles policy on ietal t issue// Ibid.—358, N 6382.—P. 93. 48. Bianchi D. W., Bernfietd M., Nathan D. G. A revived opportunity for fetal research / / Ibid.—J 993.—363, N 6424 — P. 12. 49. Anderson C. Healy stays, fetal tissue ban goes//Science.—1993.—259, N 5095.— P. 591. 50. Using fetal t issue//Nature— 1989.— 340, N 6232.—P. 327—328. ISSN 0233-7657. БИОПОЛИМЕРЫ И КЛЕТКА. 1995. Т. 11. № 2 13 51. Edwards R. G. Human embryo as a source of cells//Hemotransplantation — 1992— Suppl., March.—P. 90—92. . 52. Corliss J Umbilcal cord blood may be lifeline for some pat ients / /J . Nat Cane Inst.—1993.—85, N 14.—P. 1107—1109. 53. Banking on umbilical cords//Science.—1992 —257.—P. 615. 54. Leibovit M. Сгуо-cell international, Inc. / /The Volume Reversal Survey (June 29, 1УУо). Ин-т молекуляр. биологии и генетики Получено 14 10І 94 НАН Украины, Киев НИИ гематологии и переливания крови МЗ Украины, Киев ИЗДАТЕЛЬСТВО «НАУКОВА ДУМКА» В 1995 ГОДУ ВЫПУСТИТ В СВЕТ КНИГУ: Гершензон С. М. РАЗНООБРАЗНОЕ ЗНАЧЕНИЕ МЕИОЗА ДЛЯ ПРОБЛЕМ ОБЩЕЙ БИОЛОГИИ.—Киев: Наук, думка, 1995.—10 л.—ISBN 5—12—004657—6. В монографии рассмотрены достижения современной науки в исследовании меиоза цитологическими, генетическими и молекулярно-биологическими методами. Обсуж дается значение этих достижений для понимания репарации мутагенных поврежде ний ДНК, механизма синаптической конъюгации хромосом, генетической рекомби нации и конверсии генов, и также становление и эволюция меиоза, происхождение и эволюция пола, возникновение многоклеточное™. Для генетиков, цитологов и других специалистов, интересующихся проблема ми общей биологии. 14 ISSN 0233-7657. БИОПОЛИМЕРЫ И КЛЕТКА. 1996. Т. П. № 2
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-155665
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	0233-7657
language	Russian
last_indexed	2025-12-07T18:19:10Z
publishDate	1995
publisher	Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
record_format	dspace
spelling	Кухаренко, А.П. Когут, Г.И. Швед, А.Д. 2019-06-17T10:05:29Z 2019-06-17T10:05:29Z 1995 Научно-практическое использование гемопоэтических клеток кордовой крови / А.П. Кухаренко, Г.И. Когут, А.Д. Швед // Биополимеры и клетка. — 1995. — Т. 11, № 2. — С. 5-14. — Бібліогр.: 54 назв. — рос. 0233-7657 DOI: http://dx.doi.org/10.7124/bc.0003DB https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/155665 615.385.3 В обзоре приведены литературные данные о возникновении и развитии идеи использования пуповинной, или кордовой, крови (КК) как альтернативного источника стволовых гемопоэтических клеток для трансплантации пациентам с нарушениями собственного кроветворения. Рассматриваются также результаты экспериментальных исследований трансдукции геноинженерных векторных конструкций в кроветворные клетки КК для дальнейшего их применения в генной терапии и биотехнологии. Из области цитологических исследований приведены качественные и количественные характеристики дифференцированного потомства предшественников кроветворения в условиях их краткосрочного и длительного культивирования, свидетельствующие о существенном преимуществе КК перед костным мозгом (КМ) при использовании для трансплантаций реципиентам с дефектами гемопоэза. Сумма научных, методических и технических данных подтверждает возможность создания национальных банков КК, которые со временем заменят существующие ныне регистры доноров КМ. В огляді наведено літературні дані стосовно виникнення і розвитку ідеї використання пуповинної, або кордової, крові (КК) як альтернативного джерела стовбурових гемопоетичних клітин для трансплантації пацієнтам з порушеннями власного кроветворения. Розглядаються також результати експериментальних досліджень трансдукції геноінженерних векторних конструкцій до кровотворних клітин КК для подальшого їх використання в генній терапії і біотехнології. Із області цитологічних досліджень подано якісні і кількісні характеристики диференційованого потомства іпопередників кроветворения за умов їх коротко- та довгострокового культивування, що свідчить про суттєву перевагу КК перед кістковим мозком (KM) при застосуванні для трансплантацій реципієнтам з дефектами гемопоезу. Сума наукових, методичних і технічних даних підтверджує можливість створення національних банків КК, які з часом замінять існуючі на сьогодні регістри донорів KM. The review containes data relating to use of umbilical cord blood as alternative source of hematopoietic stem cells for transplantation in patients with hematopoietic disorders. Experimental results suggest that it is feasible to achieve high efficiency gene transfer into primitive and more mature human umbilical cord blood hematopoietic progenitor cells using various recombinant vector systems. Such cells may have important implications for human gene therapy. Cytological investigations showed high qualitative and quantitative characteristics of human hematopoietic progenitor cells, suggesting that cord blood may have an essential advantages over bone marrow as the source of transplantable and marrow-repopulating cells. The modern scientific data and technical potentials prove convincingly (the feasibility and necessity of setting up a cord blood banks instead of existing bone marrow registries. ru Інститут молекулярної біології і генетики НАН України Биополимеры и клетка Научно-практическое использование гемопоэтических клеток кордовой крови Науково-практичне використання гемопоетичних клітин кордової крові The scientific and practical use of umbilical cord blood hematopoietic cells Article published earlier
spellingShingle	Научно-практическое использование гемопоэтических клеток кордовой крови Кухаренко, А.П. Когут, Г.И. Швед, А.Д.
title	Научно-практическое использование гемопоэтических клеток кордовой крови
title_alt	Науково-практичне використання гемопоетичних клітин кордової крові The scientific and practical use of umbilical cord blood hematopoietic cells
title_full	Научно-практическое использование гемопоэтических клеток кордовой крови
title_fullStr	Научно-практическое использование гемопоэтических клеток кордовой крови
title_full_unstemmed	Научно-практическое использование гемопоэтических клеток кордовой крови
title_short	Научно-практическое использование гемопоэтических клеток кордовой крови
title_sort	научно-практическое использование гемопоэтических клеток кордовой крови
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/155665
work_keys_str_mv	AT kuharenkoap naučnopraktičeskoeispolʹzovaniegemopoétičeskihkletokkordovoikrovi AT kogutgi naučnopraktičeskoeispolʹzovaniegemopoétičeskihkletokkordovoikrovi AT švedad naučnopraktičeskoeispolʹzovaniegemopoétičeskihkletokkordovoikrovi AT kuharenkoap naukovopraktičnevikoristannâgemopoetičnihklítinkordovoíkroví AT kogutgi naukovopraktičnevikoristannâgemopoetičnihklítinkordovoíkroví AT švedad naukovopraktičnevikoristannâgemopoetičnihklítinkordovoíkroví AT kuharenkoap thescientificandpracticaluseofumbilicalcordbloodhematopoieticcells AT kogutgi thescientificandpracticaluseofumbilicalcordbloodhematopoieticcells AT švedad thescientificandpracticaluseofumbilicalcordbloodhematopoieticcells

Научно-практическое использование гемопоэтических клеток кордовой крови

Institution

Similar Items