История крови. От первобытных ритуалов к научным открытиям

Вдохновленные впечатляющими успехами трансплантации костного мозга у больных лейкемией и при его недостаточности, ученые достаточно быстро стали использовать кроветворные стволовые клетки для лечения других видов рака крови. В частности, рака лимфатических узлов — лимфомы Ходжкина (названной в честь доктора Томаса Ходжкина в 1832 году) и болезни Келлера — из-за их известной чувствительности к химиотерапии и радиации. Во время этого нового лечения огромная доза химиотерапии или облучения сначала уничтожает все злокачественные лимфоциты. Однако цена этого — необратимое нарушение функций костного мозга. С помощью стволовых клеток (от донора или заблаговременно взятых у самого пациента) можно спасти больного от существования без костного мозга. И это работало: выживаемость резко увеличилась. У безнадежных пациентов появилась надежда.

Именно стволовыми клетками будет писаться последующая история крови.

Такой успех вызвал интерес среди других онкологов. Им также хотелось иметь возможность проводить больше процедур химиотерапии и облучения, например пациентам, у которых диагностирован рак молочной железы, но их останавливала токсичность этих методов для костного мозга. Но все оказалось тщетным. Спустя несколько лет проб и ошибок результаты оказались неутешительными, а побочные эффекты — очень серьезными. Поэтому пришлось отказаться от аутотрансплантации кроветворных стволовых клеток при раке молочной железы.

Тогда за дело взялись иммунологи. Они поняли, что кроветворные стволовые клетки, которые на самом деле еще и иммунообразующие, могут быть полезны при лечении иммунных заболеваний. Первичные результаты у так называемых детей из пузыря (с первичным иммунодефицитом), которые рождаются с нарушениями работы иммунной системы и вынуждены жить в строгой изоляции (поскольку даже небольшой сквозняк может оказаться фатальным), были многообещающими.

Донорская трансплантация стала стандартом для пациентов с тяжелыми иммунными нарушениями с 1980-х годов. С 2000-х годов, когда генетическая составляющая этих видов болезней начала изучаться более подробно, стала популярной генная терапия, хотя врачи действовали методом проб и ошибок. В некоторых случаях иммунное расстройство было вызвано только одним дефектным геном (например, ADA, гена аденозиндезаминазы). Вирусам удалось внедрить здоровый ген в собственные стволовые клетки пациента. Ожидалось, что если генетически модифицированные клетки будут повторно введены в организм больного, иммунная система полностью восстановится. Но все прошло не так гладко, как ожидалось. У нескольких пациентов впоследствии развился агрессивный лейкоз, и поэтому их состояние стало хуже, чем до трансплантации. Возможно, это связано с тем, что люди действительно получили ген в основе стволовой клетки, но не было абсолютно никакой гарантии, что он окажется в нужном месте. С 2015 года с помощью технологии CRISPR наконец смогли этого добиться.

Тем временем иммунологи заметили, что трансплантация кроветворных стволовых клеток может изменить баланс иммунной системы как в худшую, так и в лучшую сторону. А когда в 2004 году голландский иммунолог Дик ван Беккум доказал (хоть и в исследованиях на мышах), что аутотрансплантация может быть полезной при лечении аутоиммунных заболеваний, таких как рассеянный склероз, болезнь Крона и ревматизм, перед нами открылась новая область применения стволовых клеток. Пациенты сначала проходят подготовительную химиотерапию, которая убивает иммунную систему. После этого трансплантированным стволовым клеткам легче начать работу с чистого листа. К сожалению, результаты были очень неоднозначными. Некоторые отметили впечатляющее улучшение, другие — что болезнь отступила. И все же использование донорских стволовых клеток с полностью новой иммунной системой не оправдало возложенных на них ожиданий.

Эти первые применения, вероятно, были не очень успешными из-за универсальности этого подхода: разные типы стволовых клеток иногда по незнанию использовались взаимозаменяемо при различных заболеваниях. И примерно в 2010 году стало известно, что мезенхимальные (поддерживающие костный мозг) стволовые клетки вместо кроветворных, вероятно, оказывают большее влияние на функционирование иммунной системы. Тогда появилась надежда на то, что мы сможем побороть аутоиммунные заболевания в ближайшем будущем, хоть это лечение может и не выдержать испытания временем. Одновременно ведется масштабная работа над новыми иммунотерапевтическими препаратами, сложными антителами и передовыми молекулами, которые могут нарушать или регулировать внутренние схемы иммунных клеток (ингибиторы контрольных точек). Они могут привести к тому, что трансплантация стволовых клеток окажется на страницах учебников по истории как революционный прорыв в медицине.

Пластичность стволовых клеток