Що таке пуповина і чим вона корисна?

Стовбурові клітини (СК) - це незрілі, недиференційовані клітини, які здатні до проліферації та диференціації до спеціалізованих клітин організму.

Умовно всі стовбурові клітини поділяють на 3 види:

До дорослих стовбурових клітин у свою чергу відносяться 2 найбільш популярних у плані вивчення та клінічних випробувань типу: гемопоетичні та мезенхімальні стовбурові клітини.

Гемопоетичні (кровотворні) СК- це попередники клітин крові та імунітету, здатні багаторазово ділитися та диференціювати в різні популяції мієло-/лімфобластного та мегакаріоцитарного ряду. Таким чином, у результаті з них утворюються еритроцити, лейкоцити та тромбоцити.

При введенні ГЗК в організм вони здатні відновлювати систему кровотворення та імунітету. За таку здатність ці клітини набули широкого застосування у лікуванні понад 100 захворювань, основні з яких – злоякісні захворювання системи крові (лейкози, лімфоми тощо).

Основні джерела ГСК – кістковий мозок, периферична кров та пуповинна кров (ПК).

Мезенхімальні (стромальні) СК (МСК)- це група мультипотентних клітин, які можуть перетворюватися на клітини різних органів і тканин (насамперед кісток, хрящів, шкіри, серця) і виділяти велику кількість ростових факторів і цитокінів.

Джерелами МСК є кістковий мозок, жирова тканина, менструальна кров, пульпа зубів, пуповина (її стромальна складова) та ін.

Що таке пуповина

Пуповина – сполучний тяж від дитини (плоду) до плаценти, що складається із сполучної тканини та трьох судин: вени та двох артерій. У складі сполучної тканини переважають клітини раннього мезенхімального походження,серед яких зустрічаються наймолодші стовбурові клітини.

Ці клітини в певних умовах здатні перетворюватися на практично всі тканини організму. У стінках судин пуповини містяться цінні клітини (ендотеліальні), які активно вивчаються як матеріал для регенерації судин.

Переваги МСК пуповини:

МСК пуповини знаходяться на онтогенетично ранній стадії та за властивостями займають проміжне місце між дорослими СК та ЕСК. У цьому вони позбавлені недоліків як ЕСК, і дорослих клітин. Отримання МСК з пуповини пов'язані з етичними протиріччями, а запровадження МСК не призводить до утворення тератом.
МСК пуповини не несуть маркерів імунної відповіді та можуть бути використані для алогенних трансплантацій – родичів. Слід пам'ятати: вважається, що при застосуванні аутологічних МСК (або хоча б МСК, що належать родичам), лікування буде значно безпечнішим.
МСК пуповини виділяють велику кількість факторів росту, цитокінів, що впливають на мікрооточення у місці введення. Завдяки цьому прискорюються регенеративні процеси, відбувається імуномодуляція, мобілізуються власні стовбурові клітини.
Дані клітини здатні до широкого спектру диференціювання і можуть за певних умов бути індуковані до перетворення практично всі типи клітин, крім статевих клітин і ГСК.
Клітини пуповини можуть використовуватися як живильний шар для нарощування ГЗК ex vivo (при необхідності лікування великою кількістю ГЗК).

Недоліки тканини пуповини:

Перед застосуванням МСК пуповини необхідно здійснити їх виділення та культивування до необхідної для лікування кількості, а це триває час.
Можливість зібрати пуповину надається кожномулише раз у житті – при народженні.
Кількість та якість МСК залежить від індивідуальних особливостей організму.

Навіщо зберігати пуповину?

МСК пуповини досліджуються в регенеративній медицині для відновлення органів при таких захворюваннях, як інфаркт, інсульт, цироз печінки, гепатити, травми, опіки, цукровий діабет, неспецифічний виразковий коліт, хвороба Крона та ін. Ці клітини також мають ряд додаткових властивостей: вони виділяють біологічні речовини, які регулюють стан імунної системи, володіючи як активуючим так і супресуючим ефектом.
МСК позбавлені факторів, які відповідають за імунне відторгнення, тому вони підійдуть практично всім членам сім'ї без ризику відторгнення.
МСК пуповини молодші і мають ширший потенціал диференціації, ніж МСК із дорослих тканин. Це дає їм можливість перетворюватися практично на всі клітини організму (крім статевих і гемопоетичних). У той же час МСК КМ та жирової тканини можуть мати обмеження при диференціювання певних типів тканин. Крім того, в середньому кількість МСК, що виділяється з пуповини, значно більша, ніж з інших джерел. До того ж процедура не потребує травматичного втручання.
МСК пуповини можуть стати одним із шляхів вирішення проблеми маленького зразка пуповинної крові. При необхідності застосування великої кількості ГСК пуповинної крові МСК пуповини можуть використовуватися як живильний шар, який сприяє зростанню кількості клітин крові при культивуванні ГСК.
Саме з використанням МСК здійснюються перші кроки у біоінженерії (вирощування органів). Вже сьогодні є повідомлення про вирощені з МСК міні-печінки, нирок, тканини підшлункової залози. Сім медичних центрів у світівирощують та трансплантують клапани серця. В Україні МСК ще на початку 2000 року. почали використовувати для нарощування шкіри при опіках (Інститут невідкладної та відновлювальної хірургії імені В. К. Гусака). А у 2008 р. світ облетіло сенсаційне повідомлення, що 30-річній іспанці пересадили трахею, вирощену з її власних МСК. Декілька аналогічних операцій були успішно здійснені в Україні.
Збереження СК пуповинної крові та пуповини дозволяє забезпечити запас лікувальних стовбурових клітин практично "на всі випадки життя" - як для лікування хвороб крові, імунної системи, неврологічних захворювань, так і для відновлення органів, лікування опіків та травм.
З усіх банків пуповинної крові світу лише ГЕМАФОНД (Україна) зберігає пуповину у вигляді трьох елементів:

Фрагмент цільної пуповини (частина пуповини, яка без додаткових маніпуляцій нарізається на невеликі фрагменти та зберігається, щоб у перспективі з розвитком технологій можна було отримати з неї найбільш оптимальним способом найбільшу кількість МСК).
Судини (з пуповини виділяються дві артерії та фрагменти вени і зберігаються окремо з метою подальшого виділення з них ендотеліальних клітин. Ці клітини-попередниці можуть у майбутньому використовуватися при захворюваннях, що потребують відновлення судин).
Фрагменти сполучної тканини пуповини, очищені від судин, зберігають для більш однорідної популяції МСК, якщо виникне потреба в терміновому лікуванні.