Пуповинная кровь содержит разнообразные популяции стволовых клеток, включая кроветворные (гемопоэтические), эндотелиальные (сосудистые) предшественники, мезенхимальные стромальные клетки, миелоидные клетки-супрессоры и регуляторные Т-клетки. Такой широкий диапазон клеточных популяций обладает мощными возможностями для регенерации и восстановления тканей. А в сочетании с простым и безопасным способом сбора пуповинной крови клетки становятся ключевым вариантом для клеточной терапии.
Гемопоэтические стволовые клетки (ГСК) идентифицируют по экспрессии на их поверхности белка CD34 (так называемые CD34+), составляющего от 0,2 до 1% от общей популяции мононуклеарных лейкоцитов в пуповинной крови, собранной при доношенных родах. Важно отметить, что концентрация клеток в пуповинной крови примерно в десять раз выше по сравнению с периферической кровью, поэтому неудивительно, что ГСК в настоящее время используются в клинических исследованиях для лечения широкого спектра заболеваний. В настоящее время в мире зарегистрировано более 70 клинических исследований (Clinicaltrials.gov).
До 2000 гг. терапия на основе CD34+ клеток в основном была сосредоточена на патологиях системы крови. Далее выяснилось, что CD34+клетки обладают нейрорегенеративными свойствами и могут успешно применяться при лечении детского церебрального паралича, последствий черепно-мозговых травм и ряда других патологий нервной системы.
Низкое количество этих клеток в пуповинной крови поставило задачу размножения (экспансии) в лаборатории. И уже доказано, что размноженные ГСК не отличаются, а даже превосходят нативные при лечении лейкоза высокого риска и других онкогематологических поражений. А вот вопрос, повлияет ли экспансия CD34+ клеток на нейрорегенеративную способность остается открытым.
Группа австралийских биологов решила восполнить этот пробел. В журнале Cell and Tissue Research ( https://doi.org/10.1007/s00441-022-03592-2) опубликована работа по наращиванию количества CD34+ клеток в присутствии коктейля из ростовых факторов (StemRegenin-1 и малая молекула UM171). Клетки инкубировали в таких средах в течение 14 дней, в результате их количество увеличилось более чем в 1000 раз. Анализ клеток выявил повышенную регуляцию генов нейротрофического фактора (BDNF, GDNF, NTF-3 и NTF-4), а также ангиогенных факторов VEGF и ANG. Тестирование функций размноженных CD34+ клеток показало, что они стимулируют ангиогенез (рост сосудов), способствуют пролиферации глиальных клеток головного мозга и снижают выработку активных форм кислорода во время окислительного стресса.
Резюмируя, можно заключить, что данное исследование показало, что 14-дневный протокол экспансии обеспечивает получение достаточного количества стволовых клеток для терапевтических целей, причем эти клетки сохраняют свои физиологические функции, что и было продемонстрировано возросшей клеточной пролиферацией, ослаблением продукции активных форм кислорода, вызванной окислительным стрессом, и стимулирования ангиогенеза.
