Hematopoietiske stamceller fra navlestrengsblod

Navlestrengsblod er en god kilde til hematopoietiske stamceller når det gjelder proliferativt potensial og repopuleringsevne hos hematopoietiske celler. Det har gjentatte ganger blitt vist at navlestrengsblod ved fødselen inneholder et tilstrekkelig stort antall svakt engasjerte hematopoietiske progenitorceller. Noen forfattere mener at fordelen med hematopoietisk stamcelletransplantasjon med navlestrengsblod er mangelen på behov for å søke etter en donor som er kompatibel med HLA-antigener. Etter deres mening forårsaker umodenheten i det nyfødte immunsystemet redusert funksjonell aktivitet hos immunkompetente celler og følgelig en lavere forekomst av alvorlig graft-versus-host-sykdom enn ved benmargstransplantasjon. Samtidig er overlevelsesraten for en navlestrengsblodcelletransplantasjon ikke lavere enn for benmargsceller, selv ved bruk av et mindre antall HSC-er administrert per 1 kg av pasientens kroppsvekt. Etter vår mening krever imidlertid spørsmålene rundt det optimale antallet transplanterte navlestrengsblodceller som kreves for effektiv engraftment i mottakerens kropp, deres immunologiske kompatibilitet og en rekke andre aspekter ved problemet med transplantasjon av hematopoietiske stamceller fra navlestrengsblod en mer seriøs analyse.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

Utvinning av hematopoietiske stamceller fra navlestrengsblod

Prosedyren for å utvinne hematopoietiske stamceller fra navlestrengsblod krever at de tas umiddelbart etter fødselen og at de separeres fra morkaken når morkaken er i livmoren eller ex utero, samt under keisersnitt, men også ex utero. Det har blitt vist at hvis tiden fra fødselen til den nyfødte separeres fra morkaken reduseres til 30 sekunder, øker volumet av navlestrengsblod som oppnås med gjennomsnittlig 25–40 ml. Hvis denne prosedyren utføres senere, går samme mengde blod tapt. Det har blitt fastslått at tidlig separasjon av barnet fra morkaken ikke medfører noen negative konsekvenser for den nyfødte.

Det russiske forskningsinstituttet for hematologi og transfusiologi har utviklet effektive og rimelige teknologier for å innhente navlestrengsblod både under normal fødsel ((70,2+25,8) ml) og keisersnitt ((73,4+25,1) ml). En metode for å separere navlestrengsblod med et tilstrekkelig høyt utbytte av kjerneholdige og mononukleære celler er foreslått - henholdsvis (83,1+9,6) og (83,4+14,1) %. En metode for kryokonservering av navlestrengsblod er forbedret, noe som sikrer høy konservering av mononukleære celler og CFU-GM - henholdsvis (96,8+5,7) og (89,6+22,6) %. Effektiviteten til dreneringsmetoden for innsamling av navlestrengsblod ved bruk av Kompoplast-300-beholderen (Russland) er bestemt. Forfatterne samlet inn navlestrengsblod umiddelbart etter fødselen av barnet og dets separasjon fra morkaken, under forhold med morkakeplassering in utero eller ex utero. Før punkteringen av navlestrengsvenen ble navlestrengen behandlet én gang med 5 % jodtinktur, og deretter to ganger med 70 % etylalkohol. Blodet strømmet spontant gjennom forbindelsesrørene og inn i beholderen. Innsamlingsprosedyren tok ikke mer enn 10 minutter. Gjennomsnittsvolumet av 66 navlestrengsblodprøver samlet inn ved drenering var (72+28) ml, og antallet leukocytter i det gjennomsnittlige totale prøvevolumet var (1,1+0,6) x 107. Ved analyse av navlestrengsblod for sterilitet (bakteriell forurensning, HIV-1, hepatitt B- og C-virus, syfilis og cytomegalovirusinfeksjon), ble IgG-antistoffer mot hepatitt C-viruset påvist i bare én prøve. I en annen studie ble morkaken plassert med fosterflaten ned på en spesiell ramme umiddelbart etter fødselen, og navlestrengen ble behandlet med 5 % jodløsning og 75 % etylalkohol. Navlestrengsvenen ble drenert med en nål fra et transfusjonssystem (G16). Blodet strømmet spontant inn i beholderen. Gjennomsnittsvolumet av blod samlet inn på denne måten var (55+25) ml. I arbeidet til G. Kogler et al. (1996) ble navlestrengsblod samlet inn ved hjelp av en lukket metode, og store mengder blod ble oppnådd - i gjennomsnitt (79+26) ml. Forfatterne bemerker at blant 574 navlestrengsblodprøver inneholdt omtrent 7 % mindre enn 40 ml blod, noe som ikke tillater bruk til transplantasjon. K. Isoyama et al. (1996), som samlet inn navlestrengsblod ved aktiv eksfusjon med sprøyter, oppnådde et gjennomsnitt på 69,1 ml blod (volumet av navlestrengsblod varierte fra 15 til 135 ml). Til slutt klarte A. Abdel-Mageed PI et al. (1997) å oppnå et gjennomsnitt på 94 ml navlestrengsblod (fra 56 til 143 ml) gjennom kateterisering av navlevenen.

For å redusere risikoen for iatrogen infeksjon og kontaminering med maternelle sekreter, er det utviklet et lukket blodprøvetakingssystem basert på det mye brukte transfusjonssystemet fra Baxter Healthcare Corp., Deerfield, IL (USA), som inneholder 62,5 ml CPDA (citrat-fosfat-dekstrose med adenin) som antikoagulant. Teknologien for å innhente materialet er av største betydning for å fremstille en prøve av høy kvalitet med tanke på volum, innhold og renhet av cellesuspensjonen. Av de eksisterende metodene for innsamling av navlestrengsblod, som konvensjonelt klassifiseres i lukkede, halvåpne og åpne systemer, bør den første foretrekkes, siden det lukkede systemet reduserer risikoen for mikrobiell kontaminering av materialet betydelig, samt kontaminering av cellesuspensjonen med maternelle celler.

A. Nagler et al. (1998) utførte en sammenlignende analyse av effektiviteten til alle tre systemene for innsamling av navlestrengsblod. I den første varianten ble prosedyren utført i et lukket system ved å eksfoliere blod direkte inn i en beholder. I den andre varianten ble navlestrengsblod innhentet ved aktiv eksfusjon av blod med en MP1-sprøyte etterfulgt av skylling av morkakens vener og samtidig drenering av blod inn i en beholder (åpen metode). I den tredje varianten ble blod samlet inn i et halvåpent system ved aktivt å trekke det ut med sprøyter og skylle det gjennom navlestrengsarterien med samtidig eksfusjon inn i en beholder. I den første varianten innhentet forfatterne navlestrengsblod i et volum på (76,4+32,1) ml med et leukocyttinnhold på (10,5+3,6) x 106 ⁱ 1 ml blod. I den andre varianten var de tilsvarende indikatorene (174,4+42,8) ml og (8,8+3,4) x 106 ^/ ml; i den tredje - (173,7+41,3) ml og (9,3+3,8) x 10 ⁶ /ml. Den hyppigste infeksjonen i navlestrengsblodprøver ble observert ved bruk av et åpent system. Det ble etablert en direkte korrelasjon mellom morkakens masse og volumet av blod som ble ekstrahert - med en økning i morkakens masse øker mengden innsamlet blod.

Etter innsamling av navlestrengsblod følger separasjonstrinnet - isolering av mononukleære celler og rensing av cellesuspensjonen fra erytrocytter. Under eksperimentelle forhold isoleres kjerneholdige celler ved sedimentering med metylcellulose under lysering av erytrocytter med ammoniumklorid. Metylcellulose bør imidlertid ikke brukes til kliniske formål, siden tap av hematopoietiske stamceller på den når 50-90%. Lysering av erytrocytter utføres også nesten aldri i klinikken på grunn av de store volumene av arbeidsløsningen, selv om prosentandelen av isolering av kjerneholdige celler med CD34+ fenotypen, samt progenitorceller med CFU-GM og CFU-GEMM som fungerer på denne måten, er betydelig høyere. Fremveksten av et nytt middel for å isolere mononukleære celler i en tetthetsgradient, buyant tetthetsløsning (BDS72), er rapportert. Dette stoffet har følgende fysiologiske parametere: pH - 7,4, osmolalitet - 280 mOsm/kg, tetthet - 1,0720 g/ml. Ifølge forfatterne kan den brukes til å isolere opptil 100 % av CD34-positive celler og fjerne 98 % av erytrocyttene. BDS72 brukes imidlertid ikke klinisk ennå.

I de godkjente metodene for isolering av kjerneholdige celler fra navlestrengsblod brukes vanligvis en 10 % hydroksyetylstivelsesløsning eller en 3 % gelatinløsning. Effektiviteten av sedimentering av erytrocytter og isolering av kjerneholdige celler er i begge tilfeller omtrent lik. Når gelatin brukes som sedimenteringsmiddel, er det imidlertid mulig å oppnå en litt større mengde CFU-GM enn ved bruk av hydroksyetylstivelse. Det antas at forskjellene i effektiviteten av CFU-GM-isolering skyldes forskjellige sedimenteringshastigheter for individuelle fraksjoner av kjerneholdige celler eller hydroksyetylstivelsesmolekylenes evne til å absorberes på overflaten av hematopoietiske cellereseptorer og dermed blokkere deres følsomhet for kolonistimulerende faktorer som brukes i dyrking av CFU-GM in vitro. Likevel kan begge sedimentatorene være godt egnet for isolering av kjerneholdige celler når man oppretter storskala navlestrengsblodbanker.

Metoder for separasjon og kryokonservering av navlestrengsblod er i utgangspunktet ikke forskjellige fra de som brukes i arbeid med hematopoietiske stamceller fra perifert blod og benmarg fra voksne donorer. Men når man preparerer et stort antall navlestrengsblodprøver for bankene, må separasjonsmetodene først og fremst være rimelige. Derfor brukes dessverre for tiden, av kliniske grunner, allerede testede rutinemetoder for isolering og kryokonservering av navlestrengsblodceller, og mer effektive, men kostbare metoder er fortsatt forsøksledernes skjebne.

Generelt er det godkjent kriterier for vurdering av antall hematopoietiske celler og krav til undersøkelse av navlestrengsblodprøver for å identifisere smittestoffer. For å sikre sikkerheten ved transplantasjon av hematopoietiske celler fra navlestrengsblod, må alle blodprøver primært undersøkes for hematogent overførbare infeksjoner og genetiske sykdommer. En rekke forfattere anbefaler ytterligere spesielle metoder for undersøkelse av navlestrengsblod for å diagnostisere genetiske sykdommer som a-thalassemia, sigdcelleanemi, adenosindeaminasemangel, Brutons agammaglobulinemi, Hurlers og Ponters sykdommer.

I henhold til anbefalingene fra L. Ticheli og medforfattere (1998) må hver navlestrengsblodprøve testes for kjerneholdige celler, CD34-positive celler og CFU-GM, HLA-typing må utføres, og blodgruppen må bestemmes i henhold til ABO og dens Rh-faktor. I tillegg må bakteriologisk dyrking, serologisk testing for HIV- og cytomegalovirusinfeksjon, HBsAg, viral hepatitt C, HTLY-I og HTLV-II (human T-celleleukemi), syfilis og toksoplasmose utføres. Polymerasekjedereaksjon for cytomegalovirus og HIV-infeksjon er obligatorisk.

Prosedyren for å ta navlestrengsblod må utføres i strengt samsvar med prinsippene for medisinsk bioetikk. Før blodprøvetaking er det nødvendig å innhente den gravide kvinnens samtykke til å utføre den. En innledende samtale med den gravide kvinnen for å innhente informert samtykke til alle manipulasjoner, fra blodeksfusjon til utfylling av dokumentasjon, utføres kun av helsepersonell. Det er ikke under noen omstendigheter tillatt at noen av disse prosedyrene utføres av personell med biologisk, kjemisk, farmasøytisk eller annen ikke-medisinsk utdanning, på grunn av brudd på etablerte normer for bioetikk og menneskerettigheter. Ved positive tester for HBsAg-bærerskap, tilstedeværelse av antistoffer mot patogener av hepatitt C, HIV-infeksjon og syfilis, samles ikke navlestrengsblod inn, og prøver av allerede innsamlet blod avvises og destrueres. Det skal bemerkes at bærerskap av latente infeksjoner hos nyfødte er mye mindre vanlig enn hos voksne, derfor er sannsynligheten for hematogen overføring og utvikling av smittsomme komplikasjoner under infusjoner av hematopoietiske celler fra navlestrengsblod betydelig lavere enn ved bruk av benmarg fra voksne donorer til transplantasjon.

Et viktig aspekt ved klinisk bruk av navlestrengsblod er transplantasjonsevaluering, som er basert på å bestemme mengden hematopoietiske stamceller i en navlestrengsblodprøve og dosene av celler som kreves for transplantasjon. For tiden er det ennå ikke utviklet standarder for den optimale mengden navlestrengsblodceller som kreves for transplantasjon. Det finnes ikke noe generelt akseptert synspunkt, selv ikke på slike rutineparametere som antall CD34-positive celler og CFU-GM. Noen forfattere evaluerer potensialet til hematopoietiske celler ved å analysere langtidskulturer med bestemmelse av innholdet av kolonidannende enheter som er felles for granulocytter, erytrocytter, monocytter og megakaryocytter - CFU-GEMM.

I en klinisk setting innebærer imidlertid standard evaluering av en navlestrengsblodtransplantasjon vanligvis bare bestemmelse av antall kjerneholdige eller mononukleære celler.

Lagring av hematopoietiske stamceller fra navlestrengsblod

Det er også noen problemer med teknologien for lagring av hematopoietiske celler fra navlestrengsblod. Ved kryokonservering av hematopoietiske stamceller er det nødvendig å redusere volumet av navlestrengsblod så mye som mulig for å oppnå optimal frysemodus, og også å fjerne erytrocytter på forhånd for å unngå hemolyse og risikoen for å utvikle en inkompatibilitetsreaksjon for erytrocyttantigener (ABO, Rh). Ulike metoder for å isolere kjerneholdige celler er egnet for disse formålene. Tidlig på 90-tallet av forrige århundre var den mest brukte metoden å isolere kjerneholdige celler i en tetthetsgradient basert på Ficoll med en tetthet på 1,077 g/ml eller Percoll med en tetthet på 1,080 g/ml. Separasjon av navlestrengsblod i en tetthetsgradient tillater isolering av overveiende mononukleære celler, men fører til betydelige tap av hematopoietiske stamceller - opptil 30-50 %.

Sedimenteringseffektiviteten til hydroksyetylstivelse i prosessen med å isolere hematopoietiske celler fra navlestrengsblod vurderes forskjellig. Noen forfattere peker på den lave kvaliteten på separasjonen ved bruk av denne metoden, mens andre forskere derimot, blant alle mulige metoder, foretrekker å isolere HSC fra navlestrengsblod ved bruk av en 6 % hydroksyetylstivelsesløsning. Samtidig vektlegges den høye effektiviteten av sedimentering av hematopoietiske celler, som ifølge noen data når fra 84 % til 90 %.

Tilhengere av et annet synspunkt mener at så godt som alle fraksjoneringsmetoder er forbundet med store tap av kjerneholdige celler og foreslår å utføre separasjon ved sentrifugering, der navlestrengsblodet deles inn i tre fraksjoner: erytrocytter, leukocyttring og plasma. Ved å isolere celler på denne måten fant forfatterne at innholdet av mononukleære celler, tidlige hematopoietiske stamceller og celler med CD34+ immunofenotypen til slutt utgjorde henholdsvis 90, 88 og 100 % av det opprinnelige nivået. Lignende verdier for økningen i navlestrengsblodceller renset ved denne metoden ble også oppnådd av andre forskere: etter sedimentering ble 92 % av kjerneholdige celler, 98 % av mononukleære celler, 96 % av CD34-positive celler og 106 % av kolonidannende enheter isolert.

På slutten av 1990-tallet ble gelatin mye brukt som sedimenteringsmiddel. I klinisk praksis har gelatin blitt brukt til å isolere hematopoietiske stamceller fra navlestrengsblod siden 1994. Ved bruk av en 3 % gelatinløsning når effektiviteten av å isolere kjerneholdige celler 88–94 %. Den omfattende bruken av gelatin i oppretting av en navlestrengsblodbank har bekreftet dens fordeler i forhold til andre sedimenteringsmidler. En sammenlignende analyse av effektiviteten til alle metodene ovenfor for å isolere kjerneholdige celler under betingelsene for sekvensiell bruk på hver av de testede navlestrengsblodprøvene har vist at en 3 % gelatinløsning er det optimale sedimenteringsmiddelet når det gjelder utbyttet av mononukleære celler med CD34+/CD45+ fenotypen, samt når det gjelder antall CFU-GM og CFU-GEMM. Metoder som bruker en Ficoll-tetthetsgradient, samt bruk av hydroksyetylstivelse og metylcellulose, var betydelig mindre effektive, med tap av hematopoietiske celler på opptil 60 %.

Utvidelsen av volumene av transplantasjon av navlestrengsblodstamceller er ikke bare knyttet til utviklingen av metoder for anskaffelse, men også lagring. Det er mange problemer direkte knyttet til fremstilling av navlestrengsblod for langtidslagring og valg av optimal teknologi for kryokonservering av prøvene. Blant disse er spørsmål om muligheten for å utføre separasjonsprosedyrer, bruke ulike kryokonserveringsmedier og anvende metoder for å forberede tinte celler for transplantasjon. Transport av native navlestrengsblodprøver utføres ofte fra regioner fjernt fra hematologiske sentre. I denne forbindelse oppstår problemet med akseptable lagringsperioder for navlestrengsblod fra anskaffelsesøyeblikket til begynnelsen av kryokonserveringen, noe som er av spesiell betydning når man oppretter navlestrengsblodbanker.

En studie av den funksjonelle aktiviteten til hematopoietiske celler i navlestrengsblod etter langtidslagring (opptil 12 år) i flytende nitrogen har vist at omtrent 95 % av hematopoietiske celler ikke mister sin høye proliferative kapasitet i løpet av denne perioden. I arbeidet til S. Yurasov og medforfattere (1997) ble det bevist at lagring av navlestrengsblod ved romtemperatur (22 °C) eller ved 4 °C i 24 og 48 timer ikke reduserer levedyktigheten til hematopoietiske celler betydelig, som er henholdsvis 92 og 88 % av det opprinnelige nivået. Men hvis lagringsperioden forlenges til tre dager, reduseres antallet levedyktige kjerneholdige celler i navlestrengsblodet betydelig. Samtidig har andre studier vist at når de lagres i 2–3 dager ved 22 eller 4 °C, er det levedyktigheten til modne granulocytter, snarere enn hematopoietiske celler, som lider først og fremst.

Levedyktigheten til hematopoietiske stamceller fra navlestrengsblod kan bli negativt påvirket av komponenter i navlestrengsblodinnsamlingssystemer. En analyse av effekten av ulike antikoagulantia hvis virkningsmekanisme skyldes kalsiumionbinding (ACD, EDTA, XAPD-1) på hematopoietiske stamceller under lagring av navlestrengsblod i 24 til 72 timer, avdekket deres negative effekt på levedyktigheten til kjerneholdige celler. I denne forbindelse anbefaler forfatterne å bruke PBS (fosfatbufferløsning) med tilsetning av naturlig heparin uten konserveringsmiddel i en konsentrasjon på 20 U/ml, noe som etter deres mening tillater å øke lagringsperioden for ufraksjonert navlestrengsblod til 72 timer og bevarer den funksjonelle aktiviteten til kolonidannende enheter. Imidlertid viste en studie av sikkerheten til CFU-GM og CFU-G at lagringstiden for navlestrengsblod før kryokonservering ikke bør overstige ni timer. Prinsippet som bør gjelde i dette tilfellet er åpenbart at dersom det foreligger motstridende data, bør den anbefalte minimumslagringsperioden for navlestrengsblod brukes, og programmert frysing av de isolerte cellene bør igangsettes så snart som mulig.

Ved frysing av hematopoietiske stamceller fra navlestrengsblod brukes vanligvis en 10 % DMSO-løsning som kryobeskyttelsesmiddel. I tillegg til den uttalte kryobeskyttende effekten har dimetylsulfoksid i en slik konsentrasjon også en direkte cytotoksisk effekt, selv med minimal eksponering for hematopoietiske celler fra navlestrengsblod. For å redusere den cytotoksiske effekten av DMSO brukes null eksponeringstemperatur, hastigheten på alle manipulasjoner økes, og flere vaskinger utføres etter tining av navlestrengsblodprøver.

Siden 1995 har Institutt for hematologi og transfusiologi ved Det ukrainske akademiet for medisinske vitenskaper utviklet en vitenskapelig retning rettet mot en omfattende studie av navlestrengsblod som en alternativ kilde til hematopoietiske stamceller. Spesielt har det blitt utviklet nye teknologier for lavtemperaturkryokonservering av hematopoietiske celler fra ufraksjonert og fraksjonert navlestrengsblod. Lavmolekylær medisinsk polyvinylpyrrolidon brukes som et kryobeskyttelsesmiddel. Metoden for kryokonservering av ufraksjonert navlestrengsblod er basert på en original teknologi for forbehandling av celler for frysing og en metode for spesiell behandling av cellesuspensjon rett før transplantasjon.

En av de viktigste faktorene som påvirker nivået av funksjonell aktivitet til kryokonserverte hematopoietiske stamceller er avkjølingshastigheten til cellesuspensjonen, spesielt i krystalliseringsfasen. En programvaretilnærming for å løse problemet med frysehastighet og -tid gir store muligheter for å lage enkle og svært effektive kryokonserveringsmetoder, uten å vaske cellesuspensjonen fra kryoprotektorer før transplantasjon.

De farligste stadiene for cellenes levedyktighet under fremstillingen er stadiene med direkte frysing og tining. Ved frysing av hematopoietiske celler kan en betydelig del av dem bli ødelagt i det øyeblikket det intercellulære mediet går over fra flytende til fast fase - krystallisering. For å redusere prosentandelen celledød brukes kryoprotektorer, hvis virkningsmekanismer og kryobeskyttende effektivitet er tilstrekkelig dekket i vitenskapelig litteratur.

En lovende retning for å optimalisere kryokonserveringsmetoder for benmargs- og navlestrengsblodceller er kombinasjonen av lave konsentrasjoner av flere kryoprotektorer med forskjellige virkningsmekanismer i én løsning, for eksempel DMSO som virker på intracellulært nivå og hydroksyetylstivelse eller albumin, som har en ekstracellulær beskyttende effekt.

For kryokonservering av navlestrengsblodceller brukes tradisjonelt en 20 % DMSO-løsning, som sakte helles i cellesuspensjonen under konstant mekanisk omrøring i et isbad inntil et likt (1:1) forhold mellom kryobeskyttelsesmiddel- og cellesuspensjonsvolum er oppnådd. Sluttkonsentrasjonen av dimetylsulfoksid er 10 %. Cellesuspensjonen avkjøles deretter i en programmert kryogen enhet med en hastighet på GS/min til -40 °C, hvoretter avkjølingshastigheten økes til 10 °C/min. Etter å ha nådd -100 °C, plasseres beholderen med cellesuspensjonen i flytende nitrogen (-196 °C). Med denne kryokonserveringsteknikken når konserveringen av funksjonelt aktive mononukleære celler etter tining 85 % av det opprinnelige nivået.

Modifikasjoner av kryokonserveringsmetoder har som mål å redusere konsentrasjonen av DMSO ved å tilsette hydroksyetylstivelse (sluttkonsentrasjonene av dimetylsulfoksid og hydroksyetylstivelse er henholdsvis 5 og 6 %). Høy effektivitet av en slik kombinasjon av kryoprotektorer observeres når man fryser en suspensjon av myeloide celler, og med ikke mindre cytobeskyttelse enn når man bruker bare en 10 % løsning av dimetylsulfoksid. Antallet levedyktige kjerneholdige celler nådde 96,7 % av det opprinnelige nivået, og deres funksjonelle aktivitet, estimert ut fra antall CFU-GM, var 81,8 %.

Ved bruk av en dimetylsulfoksidløsning i konsentrasjoner fra 5 til 10 % i kombinasjon med 4 % hydroksyetylstivelse (sluttkonsentrasjon), ble det funnet at sikkerheten til CD34-positive celler i slike områder av dimetylsulfoksid forblir praktisk talt uendret. Samtidig, når konsentrasjonen av dimetylsulfoksid synker fra 5 til 2,5 %, observeres massiv død av navlestrengsblodceller - antallet levedyktige celleenheter synker fra 85,4 til 12,2 %. Andre forfattere kom også til den konklusjonen at det er 5 og 10 % dimetylsulfoksidløsninger (i forfatterens versjon - i kombinasjon med autologt serum) som gir cytobeskyttelse med maksimal effektivitet under kryokonservering av HSC-er fra navlestrengsblod. I tillegg observeres høy konservering av suksessivt frosne og tinte celler ved en kombinasjon av 5 eller 10 % dimetylsulfoksid med en 4 % hydroksyetylstivelsesløsning, spesielt ved en kontrollert avkjølingshastighet på GS/min. I en annen studie ble det brukt en kryobeskyttende løsning bestående av tre ingredienser – DMSO, renset humant albumin og RPMI-medium i forholdet 1:4:5 – som ble tilsatt cellesuspensjonen i et likt volumforhold (sluttkonsentrasjonen av dimetylsulfoksid var 5 %). Etter tining i vannbad ved en temperatur på +4 GS oversteg konserveringen av CFU-GM 94 %.

Noen forfattere foreslår å bruke ufraksjonert navlestrengsblod til kryokonservering, siden betydelige mengder hematopoietiske celler går tapt under prosessen med å fjerne røde blodlegemer. I denne varianten brukes en 10 % løsning av dimetylsulfoksid for å beskytte mononukleære celler mot de skadelige effektene av kryokrystallisering. Frysing utføres med en konstant avkjølingshastighet på GS/min til -80 °C, hvoretter navlestrengsblodcellesuspensjonen senkes ned i flytende nitrogen. Denne frysemetoden resulterer i delvis lysis av røde blodlegemer, slik at blodprøver ikke krever fraksjonering. Etter tining vaskes cellesuspensjonen fra fritt hemoglobin og dimetylsulfoksid i en løsning av humant albumin eller i pasientens autologe blodserum og brukes til transplantasjon.

Bevaringen av hematopoietiske stamceller etter tining av ufraksjonert navlestrengsblod er riktignok høyere enn for fraksjonert navlestrengsblod. På grunn av kryostabiliteten til noen erytrocytter kan det imidlertid oppstå alvorlige problemer etter transfusjon på grunn av transfusjon av ABO-inkompatible erytrocytter. I tillegg øker volumet av lagret ufraksjonert blod betydelig. Fra et klinisk synspunkt er kryokonservering av tidligere isolerte og rensede hematopoietiske celler fra navlestrengsblod fortsatt å foretrekke.

Spesielt er det utviklet en metode for kryopreservering av fraksjonerte navlestrengsblodceller, som tillater fjerning av erytrocytter i forberedelsesstadiet for frysing, hvor en 6 % løsning av hydroksyetylstivelse brukes som en del av plasmaerstatningsløsningen "Stabizol". Etter tining er cellesuspensjonen som oppnås på denne måten klar for klinisk bruk uten ytterligere manipulasjoner.

Dermed finnes det for tiden mange ganske effektive metoder for kryopreservering av navlestrengsblod. Den grunnleggende forskjellen er at blodprøvene fryses ufraksjonert eller separeres i cellefraksjoner i prepareringsfasen, og kjerneholdige celler uten tilsetning av erytrocytter prepareres.

Transplantasjon av hematopoietisk stamcelle i navlestrengsblod

På slutten av 1980-tallet og begynnelsen av 1990-tallet ble det fastslått at navlestrengsblod, som gir fosteret livsstøtte under graviditet, har et høyt innhold av hematopoietiske stamceller. Den relative enkelheten ved å utvinne navlestrengsblodceller og fraværet av åpenbare etiske problemer bidro til bruken av navlestrengsblodstamceller i praktisk medisin. Den første vellykkede navlestrengsblodtransplantasjonen til et barn med Fanconi-anemi tjente som et utgangspunkt for å utvide volumet av navlestrengsblodstamcelletransplantasjoner og skape et system for lagring av disse. I det globale systemet av navlestrengsblodbanker er den største New York Placental Blood Center, som er registrert på balansen til US National Institute of Health. Antallet lagrede navlestrengsblodprøver i denne banken nærmer seg 20 000. Antallet mottakere (for det meste barn) som har gjennomgått en vellykket transplantasjon øker også. Ifølge det amerikanske helsedepartementet overstiger den tilbakefallsfrie perioden etter transplantasjon for mottakere av navlestrengsblodtransplantasjoner allerede 10 år.

Dette er ikke overraskende, siden en rekke studier av det hematopoietiske potensialet til navlestrengsblod har vist at når det gjelder mengden og kvaliteten på de tidligste stamcellene, er det ikke bare ikke dårligere enn benmargen til en voksen, men også overgår det på noen måter. Det høyere proliferative potensialet til stamceller fra navlestrengsblod skyldes de ontogenetiske trekkene ved cellulær signalering, tilstedeværelsen av reseptorer for spesifikke vekstfaktorer på HSC, navlestrengsblodcellenes evne til autokrin produksjon av vekstfaktorer, og den store størrelsen og lengden på telomerer.

Dermed forhåndsbestemmer de genomiske og fenotypiske egenskapene til hematopoietiske stamceller fra navlestrengsblod høykvalitets engraftment av transplantatet med et høyt potensial for gjenoppretting av donorhematopoiesen i mottakerens kropp.

Fordeler med hematopoietiske stamceller fra navlestrengsblod

Blant de virkelige fordelene ved å bruke hematopoietiske stamceller fra navlestrengsblod til transplantasjon sammenlignet med andre kilder til hematopoietiske celler, er det verdt å merke seg den praktisk talt null risikoen for giverens helse (hvis vi ikke tar morkaken i betraktning som sådan) og fraværet av behov for generell anestesi. Bruken av navlestrengsblod utvider mulighetene for celletransplantasjon på grunn av delvis HLA-kompatible transplantasjoner (inkompatibilitet fra ett til tre antigener). En metode for langtidslagring av hematopoietiske celler fra navlestrengsblod i frossen tilstand er utviklet, noe som øker sannsynligheten for å få sjeldne HLA-typer og reduserer tiden det tar å søke etter et HLA-kompatibelt transplantat for allogen transplantasjon. Samtidig reduseres risikoen for å utvikle visse latente infeksjoner som overføres via smittsomme kanaler betydelig. I tillegg oppstår en rimelig form for biologisk livsforsikring på grunn av muligheten for å bruke navlestrengsblodceller til autolog transplantasjon.

På grunn av de små blodvolumene som kan samles opp fra morkaken (i gjennomsnitt ikke mer enn 100 ml), kommer imidlertid problemet med å få maksimal mulig mengde blod fra navlestrengsvenen i forgrunnen, samtidig som man strengt overholder betingelsen om minimal risiko for bakteriell kontaminering av de innhentede navlestrengsblodprøvene.

Primitive hematopoietiske celler i navlestrengsblod identifiseres vanligvis ved tilstedeværelsen av CD34-glykofosfoproteinet på overflaten, samt basert på deres funksjonelle egenskaper ved å studere klonogenisitet eller kolonidannelse in vitro. Sammenlignende analyse viste at i navlestrengsblod og benmarg er det maksimale innholdet av CD34-positive celler i den mononukleære fraksjonen henholdsvis 1,6 og 5,0 %, det maksimale nivået av kolonidannende enheter i CD34+ cellesubpopulasjonen er 80 og 25 %, den totale kloningseffektiviteten til CD34+ celler er 88 og 58 %, det maksimale innholdet av kolonidannende celler med høyt proliferasjonspotensial (HPP-CFC i CD34+ populasjonen) er 50 og 6,5 %. Det bør legges til at effektiviteten av kloning av CD34+CD38 celler og evnen til å reagere på cytokinstimulering også er høyere i hematopoietiske stamceller fra navlestrengsblod.

Kombinasjonen av fenotypiske antigenene Thy-1, CD34 og CD45RA bekrefter det høye proliferasjonspotensialet til hematopoietiske celler fra navlestrengsblod, og uttrykket av disse tre antigenene på overflaten av navlestrengsblodceller indikerer at de tilhører stamceller. I tillegg ble det funnet at navlestrengsblod inneholder celler med CD34+ fenotypen som ikke har markører for lineær differensiering. Nivået av cellulære subpopulasjoner med den fenotypiske profilen CD34+/Lin i navlestrengsblod er omtrent 1 % av det totale antallet CD34-positive celler. Hematopoietiske stamceller fra navlestrengsblod gir opphav til både den lymfoide cellelinjen og den pluripotente myeloide serien av lineær celledifferensiering, noe som også indikerer at de tilhører stamceller.

Som allerede nevnt, er betydelige forskjeller mellom benmarg og navlestrengsblod mengden hematopoietiske celler som brukes til transplantasjon, oppnådd under én innsamlingsprosedyre. Hvis tapet av cellemasse under separasjon, kryokonservering, tining og testing er akseptabelt innenfor 40–50 % under benmargstransplantasjon, er slike celletap svært betydelige for navlestrengsblod, siden transplantasjonen kan vise seg å være ineffektiv hvis en utilstrekkelig mengde HSC brukes. I følge G. Kogler et al. (1998) kan alle navlestrengsblodprøver være potensielle transplantasjoner for celletransplantasjon med en mottakervekt på 10 kg (totalt antall innsamlede navlestrengsblodprøver er 2098), med en kroppsvekt på 35 kg – 67 %, og bare 25 % av prøvene kan gi effektiv transplantasjon hos pasienter med en kroppsvekt på 50–70 kg. Denne kliniske situasjonen indikerer behovet for å optimalisere og forbedre effektiviteten til eksisterende metoder for innsamling, reprodusering og lagring av navlestrengsblodceller. Derfor diskuterer litteraturen for tiden mye problemstillinger knyttet til standardisering av metoder for innsamling, testing, separering og kryokonservering av navlestrengsblod for å opprette blodbanker, bruken av det i klinikken, og fastsetter også vilkårene og betingelsene for lagring av hematopoietiske stamceller fra navlestrengsblod.

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]

Bruk av hematopoietiske stamceller fra navlestrengsblod i medisin

^{Vanligvis er det mulig å isolere opptil 10⁶} hematopoietiske stamceller fra navlestrengsblod, sjelden mer. I denne forbindelse er spørsmålet om en slik mengde hematopoietiske celler fra navlestrengsblod er tilstrekkelig til å gjenopprette hematopoiesen hos en voksen mottaker fortsatt åpent. Meningene om dette spørsmålet er delte. Noen forskere mener at en slik mengde er helt tilstrekkelig for transplantasjon til barn, men for lite for transplantasjon til en voksen, for hvem den optimale mengden er innføring av (7-10) x 10⁶ ^CD34 -positive celler per 1 kg kroppsvekt - et gjennomsnitt på 7 x 10⁶ ^per transplantasjon. Fra disse beregningene følger det at én prøve av navlestrengsblod inneholder 700 ganger færre hematopoietiske stamceller enn det som kreves for én transplantasjon til en voksen pasient. En slik kvantitativ vurdering gjøres imidlertid analogt med antall transfuserte benmargsceller og tar ikke hensyn til de ontogenetiske trekkene ved hematopoiesen i det hele tatt.

Spesielt ignoreres det faktum at hematopoietiske stamceller fra navlestrengsblod har et høyere proliferasjonspotensial sammenlignet med hematopoietiske stamceller fra benmarg. Resultatene fra in vitro-studier av kolonidannende potensial tyder på at én dose navlestrengsblod er i stand til å gi rekonstituering av hematopoiese hos voksne mottakere. På den annen side bør man ikke glemme at antallet stamceller fra navlestrengsblod avtar selv under embryonal utvikling: innholdet av CD34-positive celler i navlestrengsblod avtar lineært med 5 ganger i perioden fra 20 uker (blod til studien ble innhentet under for tidlig avslutning av svangerskapet) til 40 ukers svangerskap (perioden med fysiologisk fødsel), som er ledsaget av en parallell, permanent økende ekspresjon av lineære cytodifferensieringsmarkører.

På grunn av mangelen på en standardisert tilnærming til kvantitativ bestemmelse av progenitorceller i navlestrengsblodprøver, fortsetter debattene om den optimale dosen av hematopoietiske stamceller fra navlestrengsblod. Noen forskere mener at antallet kjerneholdige celler og mononukleære celler beregnet på nytt for mottakerens kroppsvekt, dvs. deres dose, kan brukes som kriterium for valg av navlestrengsblodprøver. Noen forfattere mener at den minste kvantitative terskelen for CD34+ celler, selv for autotransplantasjon av HSC-er, er 2 x 10 ⁶ /kg. Samtidig sikrer en økning i dosen av hematopoietiske celler til 5 x 10 ⁶ celler/kg (bare 2,5 ganger) allerede et gunstigere forløp av den tidlige perioden etter transplantasjon, reduserer forekomsten av infeksjonskomplikasjoner og forkorter varigheten av forebyggende antibiotikabehandling.

Ifølge E. Gluckman et al. (1998) er betingelsen for vellykket navlestrengsblodcelletransplantasjon innen onkohematologi introduksjon av minst 3,7 x 10⁶ ^{kjerneholdige} celler per 1 kg mottakerens kroppsvekt. Når dosen av hematopoietiske stamceller reduseres til 1 x 10⁶ ^eller færre kjerneholdige celler per 1 kg pasientvekt, øker risikoen for transplantasjonssvikt og tilbakefall av blodkreft kraftig. Det bør erkjennes at minimumsantallet progenitorceller som er nødvendig for rask gjenoppretting av hematopoiesen etter allotransplantasjon av HSC-er fortsatt er ukjent. Teoretisk sett kan dette oppnås ved bruk av én celle, men i klinisk praksis av benmargstransplantasjon garanteres rask og stabil innpoding ved å transfusere minst (1–3) x 10⁶ ^{kjerneholdige} celler per 1 kg pasientvekt.

En nylig detaljert studie for å bestemme det optimale antallet HSC-er i onkohematologi inkluderte observasjon av pasienter i tre grupper, fordelt avhengig av innholdet av CD34-positive celler i det transplanterte materialet. Pasienter i den første gruppen fikk administrert (3-5) x 106 ^celler /kg. HSC-dosen hos pasienter i den andre gruppen var (5-10) x 106 ^celler /kg, og pasienter i den tredje gruppen fikk transplantert mer enn 10 x 106 ^CD34 + celler/kg. De beste resultatene ble observert i gruppen mottakere som fikk et transplantat med et antall CD34-positive celler lik (3-5) x 106 ^/ kg. Med en økning i dosen av transplanterte celler over 5 x 106 ^/ kg ble det ikke avdekket statistisk signifikante fordeler. I dette tilfellet er et svært høyt innhold av HSC-er i transplantatet (> 10 x 106 ^/ kg) assosiert med reinfusjon av et betydelig antall gjenværende tumorceller, noe som fører til tilbakefall av sykdommen. Det er ikke fastslått en direkte sammenheng mellom antall transplanterte allogene stamceller og utviklingen av graft-versus-host-reaksjonen.

Den akkumulerte verdenserfaringen med navlestrengsblodtransplantasjon bekrefter deres høye potensial for repopulering. Innpodingsraten for navlestrengsblodtransplantasjon korrelerer med antall introduserte kjerneholdige celler. De beste resultatene observeres ved transplantasjon på 3 x 10 ⁷ /kg, mens for benmarg er denne dosen 2 x 10 ⁸ /kg. I følge data fra koordinerende sentre ble det ved utgangen av 2000 utført 1200 navlestrengsblodcelletransplantasjoner over hele verden, hovedsakelig fra beslektede donorer (83%). Det er åpenbart at navlestrengsblod bør vurderes som et alternativ til benmarg for transplantasjon til pasienter med hemoblastose.

Samtidig inspirerer den neonatale naturen til navlestrengskilden for hematopoietisk vev optimisme på grunn av tilstedeværelsen av funksjonelle trekk ved dens HSC. Samtidig kan bare klinisk erfaring svare på spørsmålet om hvorvidt én navlestrengsblodprøve er tilstrekkelig for å gjenopprette hematopoiesen hos en voksen mottaker med hematopoietisk aplasi. Transplantasjon av navlestrengsblodceller brukes i behandlingsprogrammer for mange tumor- og ikke-tumorsykdommer: leukemi og myelodysplastiske syndromer, ikke-Hodgkins lymfom og nevroblastom, aplastisk anemi, medfødt Fanconi- og Diamond-Blackfan-anemi, leukocyttadhesjonsdefekt, Barr syndrom, Gunthers sykdom, Hurlers syndrom, talassemi.

Immunologiske aspekter ved transplantasjon av hematopoietiske celler fra navlestrengsblod fortjener nøye oppmerksomhet og en egen studie. Det har blitt vist at transplantasjonsresultatene er ganske tilfredsstillende ved transplantasjon av navlestrengsblodstamceller fra donorer med ufullstendig HLA-kompatibilitet, noe som ifølge forfatterne indikerer en lavere immunreaktivitet av navlestrengsblodceller enn benmarg.

En detaljert studie av den cellulære sammensetningen av navlestrengsblod avdekket trekk ved både det fenotypiske spekteret til effektorceller i immunsystemet og deres funksjonelle aktivitet, noe som gjorde det mulig å betrakte navlestrengsblod som en kilde til HSC-er med en relativt lav risiko for å utvikle en "graft versus host"-reaksjon. Blant tegnene på funksjonell umodenhet hos immunkompetente celler i navlestrengsblod er det nødvendig å merke seg ubalansen i produksjonen av cytokiner og en reduksjon i følsomhet for cytokinregulering av immunresponsen. Den resulterende hemmingen av aktiviteten til cytotoksiske lymfocytter anses som en faktor som bidrar til dannelsen av immunologisk toleranse for det transplanterte hematopoietiske vevet. I populasjonen av lymfocytter fra navlestrengsblod, i motsetning til perifert blod og benmarg hos voksne donorer, dominerer inaktive, umodne lymfocytter og suppressorceller. Dette indikerer en redusert beredskap hos T-lymfocytter fra navlestrengsblod for en immunrespons. Et viktig trekk ved den monocytiske populasjonen av navlestrengsblodceller er det lave innholdet av funksjonelt fullverdige og aktive antigenpresenterende celler.

På den ene siden utvider den lave modenheten til immunsystemets effektorceller i navlestrengsblod indikasjonene for bruk i klinikken, siden disse egenskapene gir en reduksjon i intensiteten av immunkonflikten mellom cellene hos giver og mottaker. Men på den annen side er det kjent om eksistensen av en korrelasjon mellom graden av utvikling av "graft versus host"-reaksjonen og antitumoreffekten av transplantasjon, det vil si utviklingen av "graft versus leukemi"-effekten. I denne forbindelse ble det utført en studie på antitumorcytotoksisiteten til navlestrengsblodceller. Resultatene indikerer at til tross for den virkelig svekkede responsen til immunkompetente navlestrengsblodceller på antigenstimulering, er lymfocyttene som primært aktiveres naturlige drepere og dreperlignende celler som tar en aktiv rolle i mekanismene for implementering av antitumorcytotoksisitet. I tillegg ble det funnet subpopulasjoner av lymfocytter med CD16+CD56+ og CD16"TCRa/p+ fenotypene i navlestrengsblod. Det antas at disse cellene i sin aktiverte form implementerer "graft versus leukemi"-reaksjonen.

Ved Institutt for onkologi ved Det ukrainske akademiet for medisinske vitenskaper ble kryopreserverte hematopoietiske celler fra navlestrengsblod administrert til kreftpasienter med vedvarende hematopoietisk hypoplasi på grunn av cellegift og strålebehandling. Hos slike pasienter gjenopprettet transplantasjon av hematopoietiske stamceller fra navlestrengsblod ganske effektivt nedsatt hematopoiesis, noe som fremgår av en vedvarende økning i innholdet av modne dannede elementer i perifert blod, samt en økning i indikatorene som karakteriserer tilstanden til cellulær og humoral immunitet. Stabiliteten i repopulasjonseffekten etter transplantasjon av hematopoietiske celler fra navlestrengsblod tillater fortsatt strålebehandling og cellegift uten å avbryte behandlingsforløpet. Det finnes informasjon om en høyere effektivitet av allotransplantasjon av stamceller fra navlestrengsblod til onkohematologiske pasienter: den årlige risikoen for tilbakefall av en tumorsykdom ved bruk av disse var 25 % mot 40 % hos pasienter med transplantert allogen benmarg.

Virkningsmekanismen til kryokonserverte stamceller fra navlestrengsblod bør betraktes som et resultat av humoral stimulering av mottakerens hematopoiesis forårsaket av den unike evnen nyfødte celler har til autokrin produksjon av hematopoietiske vekstfaktorer, samt en konsekvens av midlertidig innpoding av donorceller (som vist ved en pålitelig økning i innholdet av føtalt hemoglobin i mottakerens perifere blod på 7-15. dag etter transfusjon sammenlignet med de opprinnelige dataene). Fraværet av posttransfusjonsreaksjoner hos mottakere av navlestrengsblod er et resultat av den relative toleransen til dets immunkompetente celler, samt et konfidenskriterium for den biologiske tilstrekkeligheten til det kryokonserverte materialet.

T-lymfocytt-dreperprogenitorceller fra navlestrengsblod er i stand til å aktiveres under påvirkning av eksogen cytokinstimulering, som brukes til å utvikle nye ex vivo- og in vivo-metoder for å indusere antitumorcytotoksisitet av transplanterte lymfoide elementer for påfølgende immunterapi. I tillegg tillater "umodenheten" i genomet til immunkompetente celler fra navlestrengsblod at de kan brukes til å forbedre antitumoraktivitet ved hjelp av molekylære modelleringsmetoder.

I dag har navlestrengsblod funnet bred anvendelse, hovedsakelig innen pediatrisk hematologi. Hos barn med akutt leukemi reduserer allotransplantasjon av hematopoietiske stamceller fra navlestrengsblod, sammenlignet med allotransplantasjon av benmarg, forekomsten av graft-versus-host-sykdom betydelig. Dette er imidlertid ledsaget av en lengre periode med nøytro- og trombocytopeni og dessverre en høyere dødelighet 100 dager etter transplantasjon. En lengre periode med gjenoppretting av granulocytt- og blodplatenivåer i perifert blod kan skyldes utilstrekkelig differensiering av individuelle subpopulasjoner av CD34-positive navlestrengsblodceller, noe som fremgår av det lave absorpsjonsnivået av radioaktivt rhodamin og lav ekspresjon av CD38-antigener på overflaten deres.

Samtidig viste transplantasjon av hematopoietiske stamceller fra navlestrengsblod til voksne pasienter, utført på grunn av fravær av både en kompatibel, ubeslektet benmargsdonor og muligheten for å mobilisere autologe HSC-er, en høy ettårig tilbakefallsfri overlevelse i gruppen pasienter under 30 år (73 %). Utvidelse av aldersgruppen for mottakere (18–46 år) førte til en reduksjon i overlevelse til 53 %.

Kvantitativ analyse av celler med CD34+-fenotypen i benmarg og navlestrengsblod viste et høyere (3,5 ganger) innhold i benmarg, men en betydelig overvekt av celler med den fenotypiske profilen CD34+HLA-DR ble observert i navlestrengsblod. Det er kjent at blodceller med de immunologiske markørene CD34+HLA-DR prolifererer mer aktivt enn celler med immunfenotypen CD34+HLA-DR+, noe som ble bekreftet i eksperimentelle studier av veksten av langtids hematopoietisk cellekultur in vitro. Primitive celleforløpere med CD34+CD38-fenotypen finnes både i navlestrengsblod og benmarg, men navlestrengsblodceller med markørsettet CD34+CD38 har en høyere klonogen aktivitet enn hematopoietiske celler av samme fenotype isolert fra benmargen til voksne donorer. I tillegg prolifererer navlestrengsblodceller med CD34+CD38-immunofenotypen raskere som respons på cytokinstimulering (IL-3, IL-6, G-CSF) og produserer 7 ganger flere kolonier i langtidskulturer enn benmargsceller.

Navlestrengsblodstamcellebanker

For riktig utvikling av et nytt område innen praktisk medisin – navlestrengsblodstamcelletransplantasjon – samt for implementering av hematopoietiske stamcelletransplantasjoner fra benmarg, er det nødvendig med et omfattende nettverk av blodbanker, som allerede er opprettet i USA og Europa. Innenlandske navlestrengsblodbanknettverk er forent av Netcord Bank Association. Hensiktsmessigheten av å opprette en internasjonal sammenslutning av navlestrengsblodbanker bestemmes av det faktum at et stort antall typede navlestrengsblodprøver er nødvendig for å utføre urelaterte transplantasjoner, noe som gjør det mulig å velge en HLA-identisk donor. Bare etablering av et system av banker med lagring av blodprøver av forskjellige HLA-typer kan virkelig løse problemet med å finne den nødvendige donoren. Organiseringen av et slikt navlestrengsblodbanksystem krever en forutgående utvikling av etiske og juridiske normer, som for tiden diskuteres på internasjonalt nivå.

For å opprette navlestrengsblodbanker i Ukraina må en hel rekke forskrifter og dokumenter utarbeides.

Først og fremst dreier dette seg om standardisering av metoder for innsamling, fraksjonering og frysing av navlestrengsblod. Det er nødvendig å regulere reglene for innsamling av navlestrengsblod på fødesykehus i samsvar med kravene i medisinsk etikk, for å bestemme minimumsvolumet av navlestrengsblod som sikrer vellykket transplantasjon. Det er nødvendig å sammenligne og standardisere ulike kriterier for å vurdere kvaliteten og mengden av hematopoietiske stamceller, samt HLA-typingsmetoder og diagnostiske metoder for genetiske og infeksjonssykdommer som kan overføres under infusjon av navlestrengsblodceller, for å etablere felles kriterier for valg av friske donorer. Det er også verdt å diskutere problemstillingene rundt å opprette separate lagringsanlegg for serum, celler og DNA hentet fra navlestrengsblod.

Det er helt nødvendig å organisere et datanettverk av navlestrengsbloddata for å koble det til benmargsdonorregistre. For videreutvikling av celletransplantasjon er det nødvendig å utvikle spesielle protokoller for å sammenligne resultatene av navlestrengsblod- og benmargstransplantasjon fra HLA-identiske slektninger og ubeslektede donorer. Standardisering av dokumentasjon, inkludert informert samtykke fra foreldre, samt varsling av mor eller slektninger om genetiske og/eller infeksjonssykdommer oppdaget hos barnet, kan bidra til å løse de etiske og juridiske problemene ved klinisk bruk av navlestrengsblodceller.

Den definerende betingelsen for utviklingen av celletransplantasjon i Ukraina vil være vedtakelsen av det nasjonale stamcelledonasjonsprogrammet og utviklingen av internasjonalt samarbeid med andre land gjennom World Marrow Donor Association (WMDA), US National Marrow Donor Program (NMDP) og andre registre.

Når vi oppsummerer den fortsatt korte historien om utviklingen av hematopoietiske stamcelletransplantasjoner fra navlestrengsblod, bemerker vi at de første antagelsene om muligheten for å bruke navlestrengsblod i en klinikk, uttrykt tilbake på begynnelsen av 70-tallet, ble bekreftet på 80-tallet av resultatene fra eksperimentelle dyrestudier, og i 1988 ble verdens første transplantasjon av hematopoietiske celler fra navlestrengsblod til et menneske utført, hvoretter et globalt nettverk av navlestrengsblodbanker begynte å bli opprettet. I løpet av 10 år nærmet antallet pasienter med transplanterte hematopoietiske celler fra navlestrengsblod seg 800. Blant dem var pasienter med ulike sykdommer av tumor- (leukemi, lymfom, solide svulster) og ikke-svulst- (medfødt immunsvikt, anemi, sykdommer assosiert med metabolske forstyrrelser) natur.

Innholdet av tidlige og engasjerte celleforløpere i navlestrengsblod er høyere enn i det perifere blodet til en voksen. Når det gjelder antall granulocytt-makrofag-kolonidannende enheter og deres proliferative potensial, overstiger navlestrengsblod betydelig det perifere blodet til voksne, selv etter introduksjon av vekstfaktorer. I langvarige cellekulturer in vitro er det observert større proliferativ aktivitet og levedyktighet av navlestrengsblodceller enn benmargsceller. Kritiske momenter i stamcelletransplantasjon fra navlestrengsblod er antall og hematopoietisk potensial av kjerneholdige celler, tilstedeværelsen av cytomegalovirusinfeksjon, HLA-kompatibilitet hos giver og mottaker, pasientens kroppsvekt og alder.

Transplantasjon av navlestrengsblodstamceller bør imidlertid vurderes som et alternativ til benmargstransplantasjon for behandling av alvorlige blodsykdommer, først og fremst hos barn. Kliniske problemer med transplantasjon av navlestrengsblodceller blir gradvis løst – det finnes allerede ganske effektive metoder for å samle inn, separere og kryopreservere navlestrengsblodceller, det legges til rette for dannelse av navlestrengsblodbanker, og metoder for testing av kjerneholdige celler forbedres. 3 % gelatinløsning og 6 % hydroksyetylstivelsesløsning bør anses som optimale for separasjon under storskala anskaffelse av hematopoietiske stamceller fra navlestrengsblod når man oppretter banker.

P. Perekhrestenko og medforfattere (2001) bemerker med rette at transplantasjon av navlestrengsblodstamceller bør ta sin rettmessige plass i komplekset av terapeutiske tiltak for å overvinne hematopoietiske depresjoner av ulik opprinnelse, ettersom stamceller fra navlestrengsblod har en rekke betydelige fordeler, blant hvilke de viktigste er den relative enkelheten ved anskaffelse, fraværet av risiko for giveren, lav kontaminering av nyfødte celler med virus og de relativt lave kostnadene ved transplantasjon. Noen forfattere påpeker at transplantasjon av navlestrengsblodceller sjeldnere er ledsaget av komplikasjoner forbundet med graft-versus-host-reaksjonen enn benmargcelletransplantasjon, noe som etter deres mening skyldes den svake ekspresjonen av HLA-DR-antigener på navlestrengsblodceller og deres umodenhet. Imidlertid er hovedpopulasjonen av kjerneholdige celler i navlestrengsblod T-lymfocytter (CD3-positive celler), hvis innhold er omtrent 50 %, som er 20 % mindre enn i det perifere blodet til en voksen, men de fenotypiske forskjellene i T-cellesubpopulasjoner fra disse kildene er ubetydelige.

Blant faktorene som direkte påvirker overlevelsesraten ved stamcelletransplantasjon fra navlestrengsblod, er det verdt å merke seg pasientenes alder (de beste resultatene observeres hos mottakere i alderen ett til fem år), tidlig diagnose av sykdommen og leukemiformen (effektiviteten er betydelig høyere ved akutt leukemi). Av stor betydning er dosen av kjerneholdige navlestrengsblodceller, samt deres HLA-kompatibilitet med mottakeren. Det er ingen tilfeldighet at analysen av den kliniske effektiviteten av HSC-transplantasjon fra navlestrengsblod i onkohematologi viser de beste behandlingsresultatene ved bruk av relaterte transplantasjoner: ett års tilbakefallsfri overlevelse når i dette tilfellet 63 %, mens ved urelatert transplantasjon - bare 29 %.

Dermed tillater tilstedeværelsen av et stort antall stamceller i navlestrengsblod og den høye repopulasjonskapasiteten til neonatale hematopoietiske stamceller at de kan brukes til allogen transplantasjon hos onkohematologiske pasienter. Det bør imidlertid bemerkes at rekapituleringen av hematopoiesen etter transplantasjon av hematopoietiske celler fra navlestrengsblod er "strukket ut i tid": gjenopprettelse av nøytrofilinnholdet i perifert blod observeres vanligvis innen utgangen av den 6. uken, og trombocytopeni forsvinner vanligvis etter 6 måneder. I tillegg utelukker ikke umodenheten til hematopoietiske celler fra navlestrengsblod immunologiske konflikter: alvorlig akutt og kronisk graft-versus-host-sykdom observeres hos henholdsvis 23 og 25 % av mottakerne. Tilbakefall av akutt leukemi innen utgangen av det første året etter transplantasjon av navlestrengsblod observeres i 26 % av tilfellene.

[ 10 ], [ 11 ]