Исследователи из Sana Biotechnology, Inc. в Калифорнии совершили значительный прорыв в реализации многообещающей терапии стволовыми клетками: стволовые клетки, которые не вызывают иммунный ответ от иммунологически несовместимого донора.
В статье «Гипоиммунно-индуцированные плюрипотентные стволовые клетки выживают в течение длительного времени у полностью иммунокомпетентных аллогенных макак-резусов», опубликованной в журнале Nature Biotechnology, исследователи подробно описывают, как они скрыли линию гипоиммунных плюрипотентных (HIP) стволовых клеток, чтобы избежать препятствий нормального отторжения и разрушения. к терапевтическому использованию.
В экспериментальных условиях гипоиммунные плюрипотентные клетки не вызывали ответа иммунных клеток. Они также были невосприимчивы к цитотоксичности, вызванной стволовыми клетками дикого типа, трансплантированными вместе с ними, успешно избегая прямого обнаружения и эффектов от обогащения нецелевых угроз.
Клетки HIP выживали без ограничений в течение 16 недель (всю продолжительность теста) у полностью иммунокомпетентных аллогенных реципиентов и дифференцировались в несколько клонов, тогда как клетки дикого типа энергично отторгались.
В модели гуманизированных мышей с диабетом дифференцированные в поджелудочной железе HIP-клетки человека сохранялись четыре недели и демонстрировали признаки улучшения состояния. У мышей не было иммуносупрессии, и они не соответствовали используемым типам клеток .
Дополнительный долгосрочный тест клеток HIP обнаружил клеточные островки через 40 недель после имплантации у реципиентов макаки-резус без иммуносупрессии по сравнению с неотредактированной версией дикого типа, которая была разрушена в течение недели.
Стволовые клетки могут произвести революцию в медицине, поскольку ими можно манипулировать, чтобы они дифференцировались в различные типы клеток, что делает их многообещающим источником новых клеток для трансплантации или регенеративной медицины. Путем введения стволовых клеток в поврежденные ткани или органы можно регенерировать здоровые ткани и восстанавливать их нормальное функционирование. Это имеет значение для разработки новых методов лечения различных заболеваний, включая рак, болезни сердца и неврологические расстройства.
Индуцированные человеком плюрипотентные стволовые клетки (hiPSC) были впервые созданы в 2007 году Кадзутоши Такахаши и его коллегами из Киотского университета в Японии. С тех пор исследователи работали над тем, чтобы найти способы раскрыть потенциал этих стволовых клеток для терапевтического применения, но несколько препятствий замедлили их широкое клиническое применение.
Стволовые клетки могут размножаться как клетки любого типа, создавая свежую здоровую ткань. Однако есть вероятность, что эти самоподдерживающиеся клетки продолжают размножаться даже после трансплантации, размножаются как неправильная ткань или содержат генетические варианты с нецелевыми взаимодействиями, что потенциально может привести к опухолям. Эта проблема может иметь прямые решения, основанные на знаниях, в области выбора и управления клеточными линиями, клеточной сигнализации и других геномных факторов, поскольку стволовые клетки перемещаются из исследовательской среды в более целенаправленные клинические приложения.
Другой проблемой являются человеческие лейкоцитарные антигены (HLA), маркеры, обнаруженные на большинстве клеток, которые иммунная система использует, чтобы отличить нативные клетки от инвазивных клеток, позволяя нацеливать инвазивные клетки на уничтожение. У людей есть тысячи вариаций HLA, которые затем потребуют создания стволовых клеток для соответствия каждому человеку, процесс, который выполним, но не масштабируется для массовой терапии. Без точного совпадения иммунная система уничтожила бы стволовые клетки, введенные хозяину.
Стволовые клетки для масс
Банки с десятками тысяч вариантов ствола HLA и миллионами готовых клеток — один из крайне неосуществимых способов решения проблемы. Если бы это был единственный вариант, мы могли бы сделать это с помощью современных технологий, и в конечном итоге это было бы доступно после долгого и дорогостоящего путешествия по пути, вымощенному благими намерениями.
Более осуществимое решение, которое все еще может быть сохранено, — это метод маскировки HLA. С помощью всего лишь нескольких линий функциональных стволовых клеток, отредактированных таким образом, чтобы оставаться скрытыми от глаз иммунной системы, можно было бы разработать набор универсальных донорских стволовых клеток. Кроме того, этот подход было бы намного проще изучить, ускорив наше понимание нескольких универсальных линий и позволив упростить клинические испытания и одобрение лечения регулирующими органами.
Успешный подход, использованный Sana Biotechnology, может быть именно тем, чего не хватало научному исследовательскому сообществу. Допуск непревзойденных HLA у пациентов без иммунодепрессии преодолевает множество препятствий между стопками исследовательских работ, иллюстрирующих потенциальное будущее терапии стволовыми клетками и рутинным применением революционной медицины.
