1. Что такое костный мозг и гемопоэтические стволовые клетки?
Костный мозг — это мягкое, губчатое вещество, находящееся внутри костей. Костный мозг содержит незрелые клетки, такие как гемопоэтические стволовые клетки или кровообразующие стволовые клетки. В отличие от привычных эмбриональных стволовых клеток, которые могут развиваться в различные типы соматических клеток, гемопоэтические стволовые клетки могут делиться и образовывать большее количество кровообразующих стволовых клеток, или зрелых клеток крови, включая лейкоциты, борющиеся с инфекциями, эритроциты, переносящие кислород, и тромбоциты, выполняющие функцию свертывания крови.
Большинство гемопоэтических стволовых клеток находится в костном мозге, но некоторые из них также присутствуют в кровотоке после мобилизации определенными препаратами и известны как стволовые клетки периферической крови (СКПК). Кроме того, гемопоэтические стволовые клетки содержатся в пуповинной крови младенцев. Независимо от источника, ПБСК могут быть использованы для трансплантации.
2. Что такое трансплантация костного мозга и трансплантация стволовых клеток периферической крови?
Трансплантация костного мозга (ТКМ) и трансплантация стволовых клеток периферической крови (ТСКП) — это процессы, в которых стволовые клетки разрушаются высокими дозами химиотерапии и/или радиотерапии, а затем восстанавливаются путем трансплантации. PBSCT — это процесс, при котором стволовые клетки организма уничтожаются с помощью высокодозной химиотерапии и/или радиотерапии, а затем восстанавливаются путем трансплантации.
Существует три основных вида трансплантации.
аутологичная трансплантация: трансплантация с использованием собственных стволовых клеток пациента.
сингенная трансплантация: трансплантация с использованием стволовых клеток, полученных от идентичного близнеца пациента.
аллогенная трансплантация: трансплантация с использованием стволовых клеток, полученных от братьев, сестер или родителей пациента. Также могут быть использованы стволовые клетки человека, не являющегося родственником.
3. Почему трансплантация костного мозга и трансплантация стволовых клеток периферической крови используются для лечения рака?
Во-первых, перед трансплантацией костного мозга или пересадкой стволовых клеток периферической крови пациенту назначаются очень высокие дозы химиотерапии и/или радиотерапии. Чтобы понять, почему для лечения используется трансплантация стволовых клеток, необходимо понять противоопухолевые эффекты химиотерапии и радиотерапии.
Химиотерапия и радиотерапия обычно эффективны против клеток, которые быстро делятся, а опухолевые клетки обычно делятся быстрее, чем нормальные клетки, поэтому химиотерапия или радиотерапия могут быть использованы для контроля прогрессирования опухоли. Однако, поскольку клетки костного мозга также быстро делятся, высокие дозы противоопухолевой терапии часто сильно повреждают костный мозг пациента, что приводит к подавлению костного мозга. Без здорового костного мозга организм пациента не может производить красные кровяные тельца для переноса кислорода, белые кровяные тельца для борьбы с инфекцией и тромбоциты для свертывания крови, что может привести к летальному исходу.
После разрушения стволовых клеток пересадка костного мозга или пересадка стволовых клеток периферической крови может восстановить способность костного мозга производить кровь, своевременно пополняя организм здоровыми стволовыми клетками.
Кроме того, при некоторых видах лейкемии реакция «трансплантат против опухоли» (GVT), возникающая после аллогенной трансплантации гемопоэтических стволовых клеток, имеет решающее значение для обеспечения эффективности трансплантации. Это происходит потому, что лейкоциты донора распознают остаточные раковые клетки в организме пациента и атакуют их.
4. Какие виды рака можно лечить с помощью трансплантации костного мозга и трансплантации стволовых клеток периферической крови?
Трансплантация костного мозга и трансплантация стволовых клеток периферической крови наиболее часто используются для лечения лейкемии и лимфомы. Наилучшие результаты достигаются, когда лейкоз или лимфома находятся в стадии ремиссии (т.е. признаки и симптомы исчезли).
Он также используется для лечения других видов рака, таких как
Нейробластома у взрослых: опухоль, возникающая из незрелых нервных клеток, чаще всего встречается у младенцев и детей.
Множественная миелома.
В некоторых клинических исследованиях также предпринимались попытки использовать трансплантацию гемопоэтических стволовых клеток для лечения других различных опухолей.
5. при аллогенной или аллогенно-аллогенной трансплантации как найти подходящего донора?
Чтобы уменьшить возможные побочные эффекты, врачи обычно хотят, чтобы стволовые клетки донора как можно ближе соответствовали собственным стволовым клеткам пациента. Однако у разных людей на поверхности стволовых клеток имеется разный набор белков, называемых «человеческими лейкоцит-ассоциированными антигенами» (HLA-антигенами), которые известны как «HLA-типирование» и могут быть определены с помощью специального анализа крови.
В большинстве случаев успех аллогенной трансплантации зависит от того, насколько хорошо донор соответствует HLA-типу стволовых клеток пациента. Чем выше число совпадающих HLA-антигенов, тем выше процент успеха трансплантации и ниже вероятность посттрансплантационных осложнений, таких как «болезнь трансплантат против хозяина».
Ближайшие кровные родственники, особенно братья и сестры, с большей вероятностью будут соответствовать HLA пациента, чем неродные. Однако только 25-35% пациентов имеют HLA-совместимых братьев и сестер, а шансы получить HLA-совместимые стволовые клетки от неродственного донора несколько выше — около 50%. Вероятность HLA-совпадения еще выше у представителей гомозиготных рас и этнических групп. Несмотря на общее увеличение числа доноров в настоящее время, все еще есть пациенты, которым трудно найти подходящего донора.
Поскольку однояйцевые близнецы имеют одинаковые гены и, следовательно, одинаковые HLA-антигены, проблем с совпадением нет, однако вероятность появления однояйцевых близнецов в популяции очень мала, поэтому примеры гомозиготной трансплантации редки.
6. Как собирают стволовые клетки костного мозга для трансплантации?
Стволовые клетки, используемые при пересадке костного мозга, получают из костного мозга. Процесс получения костного мозга называется «сбор», и метод сбора стволовых клеток костного мозга одинаков для трех типов трансплантации костного мозга — аутологичной, аллогенной и аллогенной.
Донору могут дать общий наркоз, который вводится в состоянии, напоминающем сон, или местную анестезию для поясничного спинномозгового нерва, чтобы не было никаких ощущений или боли ниже пояса.
Затем через кожу в подвздошную кость или, в редких случаях, в грудину вводится игла для извлечения костного мозга.
Сбор костного мозга обычно занимает около часа.
Собранный костный мозг обрабатывается, затем в него добавляют консерванты и замораживают до тех пор, пока он не понадобится. Эта техника называется «криоконсервация», и стволовые клетки могут храниться при низких температурах в течение многих лет.
7. Как собирают стволовые клетки периферической крови для трансплантации?
Стволовые клетки, используемые при трансплантации стволовых клеток периферической крови (ТСКП), поступают из кровотока и могут быть получены с помощью метода, называемого аферезом или лейкаферезом.
В течение 4-5 дней перед «аферезом» донору дают лекарство, чтобы увеличить количество стволовых клеток, высвобождаемых в кровь.
В процессе «очистки крови» кровь забирается через большую вену руки или центральную вену (гибкая канюля, введенная в большую шейную, грудную или паховую вену) и пропускается через аппарат, который отделяет стволовые клетки перед их возвращением донору. Собранные стволовые клетки затем сохраняются.
Процесс «очищения крови» обычно занимает от 4 до 6 часов. Затем стволовые клетки замораживают и хранят до тех пор, пока они не понадобятся. 8.
8. Как собирают стволовые клетки пуповинной крови?
Для пересадки пуповинной крови мать должна обратиться в банк пуповинной крови до рождения ребенка. После рождения ребенка пуповину перерезают, и врач собирает кровь из пуповины и плаценты.
Если мать согласна, пуповинная кровь может быть обработана и заморожена для сохранения в банке пуповинной крови. Однако пуповина и плацента могут дать лишь небольшое количество крови, поэтому собранные стволовые клетки обычно используются только у детей.
9. Есть ли опасность в донорстве костного мозга?
Поскольку в процессе донорства удаляется лишь небольшое количество костного мозга, риск для здоровья донора обычно отсутствует. Риски в основном связаны с анестезией.
После донорства костного мозга часть тела, из которой был взят костный мозг, может чувствовать себя скованно или болезненно в течение нескольких дней и испытывать усталость. Через несколько недель костный мозг донора способен к регенерации и восстановлению. Однако время, необходимое для восстановления, варьируется от человека к человеку: некоторые люди возвращаются к нормальной жизни через 2-3 дня, в то время как другим может потребоваться 3-4 недели для полного восстановления.
10. Опасно ли сдавать стволовые клетки периферической крови?
Во время донорства стволовых клеток периферической крови «аферез» (очистка крови) обычно вызывает легкий дискомфорт, донор может почувствовать головокружение, холодную дрожь, онемение губ и судороги в руках. В отличие от донорства костного мозга, донорство стволовых клеток периферической крови не требует анестезии. Однако для стимулирования костного мозга к производству стволовых клеток и их выбросу в кровь применяется лекарство, известное как «мобилизация стволовых клеток», процесс, который может вызвать боль в скелетных мышцах, головные боли, усталость, тошноту, рвоту, бессонницу и т.д. Эти побочные эффекты обычно исчезают через 2-3 дня после приема последней дозы.
11. Что происходит после пересадки стволовых клеток пациенту?
После получения высоких доз химиотерапии и/или радиотерапии пациенту пересаживают стволовые клетки путем внутривенной инфузии, подобно переливанию крови. Этот процесс обычно занимает от 1 до 5 часов.
После того, как стволовые клетки попадают в кровообращение пациента, они достигают костного мозга, где производят новые белые кровяные клетки, красные кровяные клетки и тромбоциты. Этот процесс обычно происходит через 2-4 недели после пересадки, и врач будет регулярно контролировать показатели крови. Однако полное восстановление иммунной функции занимает больше времени — около нескольких месяцев при аутологичной трансплантации и от 1 до 2 лет при аллогенной или гомогенной трансплантации. Будут проведены различные анализы крови, чтобы подтвердить, что новые клетки крови вырабатываются и что опухоль не вернулась. Аспирация костного мозга также может помочь врачу определить, хорошо ли восстанавливается костный мозг.
12. Каковы побочные эффекты трансплантации костного мозга и трансплантации стволовых клеток периферической крови?
Самый большой риск как при пересадке костного мозга, так и при пересадке стволовых клеток периферической крови — это повышенный риск инфекции и кровотечения из-за высоких доз химиотерапии и радиотерапии. Врачи будут давать пациентам антибиотики для предотвращения инфекции. Также может быть проведено переливание тромбоцитов для предотвращения кровотечения или переливание эритроцитов для лечения анемии. Кроме того, у пациентов, которым пересаживают костный мозг или стволовые клетки периферической крови, могут наблюдаться некоторые преходящие побочные реакции, такие как рвота, тошнота, усталость, потеря аппетита, язвы во рту, выпадение волос и кожные реакции.
Некоторые потенциальные долгосрочные риски включают осложнения от химиотерапии и радиотерапии перед трансплантацией, такие как бесплодие, катаракта, вторичные опухоли и повреждения печени, почек, легких и сердца.
Аллогенная трансплантация может вызвать болезнь «трансплантат против хозяина» (GVHD), которая приводит к повреждению кожи, печени и кишечника. Он может возникнуть в течение нескольких недель после трансплантации (острый GVHD) или спустя длительное время (хронический GVHD). Для профилактики этого осложнения пациентам необходимо принимать иммуносупрессивные препараты. Кроме того, стволовые клетки донора могут быть обработаны для удаления белых кровяных телец, которые могут вызвать GVHD.
Когда возникает GVHD, он часто бывает тяжелым и требует приема гормональных и иммуносупрессивных препаратов. GVHD трудно поддается лечению, но исследования показывают, что у пациентов с лейкемией, у которых развивается GVHD, рецидив рака возникает редко. В настоящее время в некоторых клинических исследованиях изучаются способы профилактики и лечения GVHD.
Что такое «микротрансплантация»?
Мини-трансплантация, также известная как трансплантация костного мозга без очистки или трансплантация с пониженной интенсивностью, является одним из видов аллогенной трансплантации. В настоящее время он проходит клинические испытания для лечения многих видов рака, включая лейкемию, лимфому, множественную миелому и другие гематологические опухоли.
При микротрансплантации используются более низкие дозы, менее токсичные режимы химиотерапии и/или радиотерапии для предварительного лечения перед трансплантацией. Эта более низкая доза противоопухолевой терапии может уничтожить некоторые, но не все стволовые клетки костного мозга. Он также способен уменьшать количество раковых клеток и подавлять иммунную систему для предотвращения отторжения трансплантата.
В отличие от традиционной трансплантации костного мозга и трансплантации стволовых клеток периферической крови, стволовые клетки донора и пациента остаются в организме пациента на некоторое время после микротрансплантации. Когда донорские стволовые клетки начинают приживаться в костном мозге, они могут развить эффект «трансплантат против опухоли» (GVT) и начать уничтожать раковые клетки, которые не были уничтожены во время предварительного лечения радиотерапией или химиотерапией. Для усиления эффекта ГВТ врач может ввести пациенту лейкоциты донорской крови. Этот процесс называется «инфузия донорских лимфоцитов».
14. Что такое «вторичная трансплантация»?
Вторичная трансплантация (тандемная трансплантация) — это разновидность аутологичной трансплантации стволовых клеток. Он находится на стадии клинических исследований и используется для лечения различных опухолей, таких как множественная миелома и опухоли зародышевых клеток. При вторичной трансплантации пациент получает два последовательных курса высокодозной химиотерапии плюс трансплантацию стволовых клеток. Как правило, эти две процедуры проводятся с разницей в несколько недель или месяцев. Исследователи надеются, что такой подход позволит предотвратить возвращение опухолей.