В Осло создают банк iPS‑клеток от «супердоноров» для лечения разных заболеваний
В Осло создают банк iPS‑клеток от «супердоноров» для лечения разных заболеваний
В Осло собирают клетки девяти так называемых «супердоноров» с целью создать банк индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPS), которые в будущем можно будет использовать для восстановления или замены поражённых клеток, тканей и органов при заболеваниях — от сердечных приступов до болезни Паркинсона.
В лаборатории Университета Осло исследователи сами берут образцы кожи: на предплечьях многих сотрудников видны небольшие круглые или крестообразные шрамы от биопсий. Полученные клетки кожи выращивают и перепрограммируют в iPS‑клетки — клетки, способные делиться длительное время и дифференцироваться в разные типы специализированных клеток, например мышечные, кровяные или нервные.
iPS‑производные всё чаще применяют в исследованиях на пациентах и в клинических разработках. Их надеются использовать при восстановлении повреждённых тканей при болезни Паркинсона, дегенеративных заболеваниях сетчатки, тяжёлых кожных болезнях, после инфаркта миокарда и при диабете.
Джоэл Гловер, профессор Университета Осло
Он руководит Норвежским основным учреждением по изучению плюрипотентных стволовых клеток человека, которое базируется в Институте фундаментальных медицинских наук Университета Осло и связано с отделением иммунологии и трансфузионной медицины Университетской больницы Осло (OUH).
Основное учреждение сотрудничает с Норвежским регистром доноров костного мозга и Лабораторией клеток Ex vivo в OUH. В реестре зарегистрированы около 39 000 добровольцев; среди них выявляют потенциальных «супердоноров».
«Эти люди имеют генетическую структуру, которая означает, что клетки, которые мы производим из них, могут быть использованы для лечения значительной части этнического норвежского населения, а также большой доли этнических скандинавских и исландских популяций. Мы создаём биобанк, аналогичный банку крови. Биобанк будет содержать iPS‑клетки, которые можно будет обновлять. Это означает, что, когда супердонор даёт клетки, мы можем создать стволовые клетки, которые в принципе «длится вечно»», — объясняет Гловер.
Проект называется Норвежский биобанк iPS‑клеток для клинического применения (NIBCA).
«Задача основного учреждения — обеспечить качество каждого шага в процессе, что абсолютно необходимо, прежде чем можно будет установить процедуры в лаборатории Ex vivo, производящей клетки для использования у пациентов», — добавляет профессор.
Одно из первых направлений применения iPS‑клеток из NIBCA — лечение возрастной дегенерации макулы (включая дегенерацию жёлтого пятна). При этом разрушается пигментный эпителий сетчатки, что постепенно приводит к гибели клеток в макуле и ухудшению способности читать и распознавать лица.
«Мы сотрудничаем с Центром глазных исследований и инновационной диагностики (CERID) в OUH под руководством Горана Петровски из отделения офтальмологии больницы. Он и его команда работали над получением пигментного эпителия сетчатки из iPS‑клеток и тестировали его трансплантацию свиньям. У них есть соответствующие протоколы, а это означает, что как только мы установим iPS‑клетки в NIBCA, офтальмологи смогут приступить к разработке исследований на пациентах. Пигментный эпителий сетчатки из iPS‑клеток сможет затем восстановить повреждение сетчатки», — говорит Гловер.
В рамках первоначальной цели NIBCA стремится собрать клетки от девяти супердоноров. У каждого человека на поверхности клеток присутствует набор белков, определяющих иммунную «идентичность». У супердоноров этот набор менее разнообразен, поэтому их клетки реже распознаются иммунной системой реципиента как чужеродные при трансплантации.
«Мы обнаружили, что девять супердоноров смогут покрыть потребность в клетках более половины этнического норвежского населения», — отмечает профессор.
Потенциальные супердоноры проходят процедуру информированного согласия, а полученные образцы подвергают строгому набору тестов: проверяют безопасность, отсутствие инфекций и изменения в генетическом материале, которые могли бы повысить риск развития рака.
После забора образец кожи разрезают на мелкие фрагменты, помещают в питательную среду и фиксируют сверху, чтобы стимулировать рост клеток. Затем выделенные клетки кожи перепрограммируют в iPS‑клетки.
«Осенью мы ожидаем, что клетки кожи от двух последних доноров будут на месте. Мы координируем наши усилия с рядом других стран. Благодаря этому сотрудничеству мы сможем обеспечить полный охват населения не только в Норвегии, но и по всей Европе», — говорит Гловер.
Международные проекты уже тестируют похожие подходы. В Швеции исследователи испытывают лечение болезни Паркинсона с использованием стволовых клеток: из iPS‑линий получают предшественников дофаминергических нейронов и трансплантируют их в поражённые участки мозга в надежде, что они будут развиваться и заменят дегенерирующие клетки.
В США iPS‑клетки используют для создания кожи при тяжёлом наследственном заболевании — буллезном эпидермолизе: в лаборатории корректируют дефект в iPS‑клетках и производят из них здоровые клетки кожи.
«Коллеги в Португалии сейчас производят клетки сердечной мышцы из iPS‑клеток партиями до 50 литров в специальных биореакторах. Они используют их для формирования кусочка сердечной стенки, который можно наложить в качестве «заплаты» на инфаркт», — рассказывает Гловер.
По его словам, такие крупномасштабные производства открывают возможности для быстрой поставки клеточных препаратов в экстренных ситуациях — например при войне или стихийных бедствиях, когда могут срочно понадобиться клетки крови или кожи.
«Имея всего лишь несколько биореакторов, мы здесь, в Норвегии, могли бы производить литры таких клеток за относительно короткое время, генетически соответствующие большой части населения», — добавляет профессор.
По словам Гловера, создание биобанка NIBCA уже достигло своей начальной цели, и Норвегия входит в число европейских лидеров в этой области.
«Мы активно сотрудничаем с аналогичными банками, создаваемыми за рубежом, чтобы мы могли координировать набор супердоноров. В этом контексте NIBCA будет иметь очень важное значение, особенно для населения стран Северной Европы. Но для реализации NIBCA требуется больше финансирования», — заключает он.
