Могут ли стволовые клетки лечить церебральный паралич?

В общем, да. Что еще более важно, это можно сделать безопасно. В компании Beike Biotechnology мезенхимальные стволовые клетки получают из донорской пуповинной ткани и крови вскоре после рождения ребенка и подвергают строгим и тщательным протоколам безопасности с получением многочисленных сертификатов безопасности.

Эти стволовые клетки очень безопасны, так как могут использоваться для лечения любого человека (не требуется подбора по HLA), их можно вводить многократно в течение нескольких дней и неинвазивно, как простую внутривенную инъекцию. Это существенно отличается от эмбриональных стволовых клеток, которые потенциально способны развиваться в раковые опухоли.

Что такое церебральный паралич?

Церебральный паралич — это обобщающий термин для обозначения множества возможных симптомов, возникающих в результате повреждения развивающегося мозга в полушариях головного мозга, который контролирует движения, речь, обучение и многое другое. Это повреждение головного мозга приобретается до, во время или вскоре после рождения и считается непрогрессирующим. Симптомы могут включать, но не ограничиваться мышечной слабостью, общими нарушениями двигательного контроля, нарушениями приема пищи, глотания, координации и даже проблемами с когнитивными функциями. Существует множество возможных причин, которые в любом сочетании могут вызывать симптомы, наблюдаемые у одного человека. Важно понимать, что, поскольку это в значительной степени зонтичный термин, нет двух одинаковых больных ДЦП .

Что вызывает церебральный паралич?

Существует ряд причин, которые могут привести к появлению симптомов ЦП. К числу возможных причин и факторов, способствующих развитию заболевания, часто относятся:

• мозг развивается необычным образом,
• сами гены претерпевают изменения, которые влияют на развитие клеток мозга,
• инфекции, возникающие во время беременности,
• физическая травма, вызывающая повреждение головного мозга, полученная до, во время или после рождения
• Осложнения при преждевременных родах
• Критическое заболевание при рождении (ненормальное сознание, судороги и т.д.)
• Недостаток или полное отсутствие кислорода в головном мозге во время или вскоре после рождения (гипоксия/аноксия)
• Неонатальная желтуха и керниктерус

Как проявляется КП?

В головном мозге имеется множество различных клеток, которые участвуют в неврологической функции, обеспечивая нормальное взаимодействие мозга с остальными частями тела. Для создания этих связей необходимы нейроны, астроциты, микроглия, олигодендроциты, эпендимальные клетки и многие другие. Проявления церебрального паралича могут быть результатом повреждения любой или всех этих клеток и могут зависеть от того, какая область мозга повреждена. Церебральный паралич может затрагивать все тело, включая речь, двигательные и когнитивные функции, только ноги (параплегия/парапарез) или одну сторону тела (гемиплегия/гемипарез), но это не исчерпывающий перечень. Физические эффекты можно разделить на четыре основные формы, представленные ниже:

Помимо этих областей тела, на которые может влиять CP, его также можно классифицировать по способу воздействия на эти области. Эта категоризация бывает трех основных форм:

1. Спастическая форма: наиболее часто встречающаяся форма, при которой мышечный тонус повышен, мышцы становятся жесткими, а движения выглядят дерганными.
2. Дискинетическая форма: при этой форме возникают непроизвольные движения, которые могут быть извилистыми, повторяющимися, медленными или непредсказуемыми. Это происходит в 10-15% случаев и может быть очень тяжелым.
3. Атаксия: для этой формы характерны шаткие движения, которые могут вызывать проблемы с равновесием, координацией, пространственным положением, осанкой и даже контролем движений глаз. Это наблюдается у 5% пациентов с церебральным параличом.
4. Возможна также любая смесь этих трех форм.

Диагноз обычно устанавливается после того, как врачи изучают МРТ головного мозга пациента в сочетании с наблюдаемыми симптомами. Кроме того, за пациентом наблюдают на протяжении всего детства, чтобы проследить за темпами прохождения важных этапов развития, таких как ползание и ходьба.

Как лечится церебральный паралич?

На сегодняшний день не существует лекарства от ДЦП. Терапия, применяемая при лечении ДЦП, направлена на смягчение и облегчение симптомов, особенно в плане уменьшения трудностей общения. Существует множество различных областей заболевания, в которых можно оказать помощь, и часто пациент с ДЦП работает с разными врачами, чтобы улучшить состояние по многим направлениям. Существуют лекарства для пациентов, которым необходимо расслабить скованные мышцы, а также для решения некоторых проблем с кормлением у младенцев. Физиотерапия и трудотерапия могут помочь улучшить подвижность пациента или его способность выполнять повседневные задачи, а логопедия может быть использована для улучшения навыков общения. В большинстве случаев терапия и медикаментозное лечение рассматриваются как положительные методы управления состоянием, однако, как и во всех других областях медицины, существует некоторая неопределенность и разногласия по поводу того, что и когда лучше использовать. Однако одним из наиболее новых и перспективных методов лечения является лечение стволовыми клетками.

Что такое стволовые клетки?

Наше тело состоит из около 200 различных типов клеток, таких как клетки кожи, крови, мышц. Эти специализированные клетки выполняют уникальную работу и обязанности в нашем организме, но они не способны генерировать новые идентичные клетки, когда это необходимо. Задача же стволовых клеток состоит в том, чтобы при гибели, повреждении или потере старых специализированных клеток создавать новые, что обеспечивает регенерацию, заживление и рост. Это возможно благодаря тому, что стволовые клетки способны не только к самовоспроизведению, но и к превращению в любую клетку, необходимую в определенном участке организма (см. ниже). Имея такой большой потенциал, ученые надеются использовать стволовые клетки, пересаженные в организм, для замены или восстановления поврежденных тканей и нервов.

Однако существуют различные типы стволовых клеток, и они определяются как способностью к развитию, так и происхождением, но эти две характеристики взаимосвязаны. Наиболее мощным типом клеток является оплодотворенная яйцеклетка, которую называют тотипотентной, поскольку она развивается из одной клетки во все другие, создавая в конечном итоге человека. Следующими по силе воздействия являются плюрипотентные стволовые клетки, поскольку они могут делиться на все виды человеческих тканей, но не могут создать целый организм так, как это может сделать оплодотворенная яйцеклетка. После плюрипотентных стволовых клеток следуют мультипотентные стволовые клетки, которые способны делиться и создавать определенный набор типов клеток. Олигопотентные стволовые клетки, подобно мультипотентным, способны дифференцироваться в ограниченное число сходных типов клеток. Наконец, существуют унипотентные стволовые клетки, которые, как следует из их названия, способны дифференцироваться только в один тип клеток.

Эмбриональные и взрослые стволовые клетки

По происхождению стволовые клетки можно разделить на две общие группы. Первый — эмбриональные стволовые клетки, которые по своей природе являются плюрипотентными, то есть могут превращаться в клетки, способные образовывать любые ткани. Это очень мощные стволовые клетки, способные воспроизводиться неограниченное количество раз и дифференцироваться практически во все клетки человеческого организма. Теоретически, с точки зрения научных исследований и медицины, этот тип стволовых клеток обладает наибольшим потенциалом. Однако на практике эмбриональные стволовые клетки вызвали массу проблем в медицинском сообществе. Одной из главных проблем является этика, поскольку для получения эмбриональных стволовых клеток необходим эмбрион, а для этого до сих пор требовалось брать всю бластоцисту (так называют эмбрион после 5-го дня жизни, когда он обычно состоит из 70-100 клеток), а не брать несколько клеток, оставляя остальные для дальнейшего роста. Разумеется, изъятие всего эмбриона означает изъятие того, что могло бы стать человеческой жизнью, что, по мнению многих, неэтично. Однако, если отбросить этику, еще одна огромная проблема, связанная с эмбриональными стволовыми клетками, заключается в том, что после их извлечения из эмбриона они как бы теряют представление о конечной цели. Поставив перед собой задачу создать ребенка, они иногда продолжают двигаться к этой цели, но уже в более запутанном виде. В результате они продолжают бесконечно размножаться и перерождаться, образуя запутанную массу различных типов тканей, называемую тератомой. При их использовании в качестве лечения могут образовываться большие опухоли, которые приносят гораздо больше вреда, чем пользы. На самом деле, большинство (если не все) осложнений при лечении стволовыми клетками являются следствием использования эмбриональных стволовых клеток. Это, к сожалению, создало незаслуженную репутацию всему сообществу стволовых клеток.

Взрослые стволовые клетки безопасны и эффективны

Другая группа стволовых клеток — взрослые стволовые клетки (их еще называют соматическими), которые остаются с нами на протяжении всей жизни. Они могут быть мультипотентными, олигопотентными или унипотентными и обладают способностью делиться на любой тип клеток, который может потребоваться в конкретной ткани. Их основная обязанность — обслуживание и ремонт закрепленных за ними тканей. На сегодняшний день эти взрослые стволовые клетки оказались наиболее полезными для лечения по одной главной причине — они не подвержены рискам, связанным с эмбриональными стволовыми клетками, и доказали свою полную безопасность. В отличие от эмбриональных стволовых клеток, взрослые стволовые клетки обладают ограниченной способностью к размножению. Ни одно исследование не показало взаимосвязи между лечением стволовыми клетками взрослых и раком. В компании Beike ни у одного из 22 500 с лишним пациентов, прошедших лечение стволовыми клетками Beike, не развился рак в результате лечения стволовыми клетками. Более того, в настоящее время исследователи находят способы использования некоторых взрослых стволовых клеток для воздействия на раковые опухоли и лечения онкологических больных.

Стволовые клетки и церебральный паралич

Было проведено множество исследований по клеточной терапии ДЦП, и клинические испытания показали, что стволовые клетки эффективно улучшают симптомы ДЦП. Одно из наиболее впечатляющих на сегодняшний день исследований было проведено в Университете Дьюка (США). Компания Duke провела рандомизированное исследование 63 детей с различными формами и тяжестью спастического церебрального паралича. Родители детей после рождения поместили стволовые клетки пуповинной крови своего ребенка в банк крови, и после того, как дети получили лечение собственными клетками пуповинной крови, уже через год было отмечено улучшение их двигательных функций. Эти улучшения были лучше, чем у других детей с ЦП аналогичного возраста и состояния, и лучше, чем у тех, кто получал меньшее количество стволовых клеток или не получал их вообще. Один из таких детских рассказов можно посмотреть здесь. Старший автор исследования Джоанна Куртцберг, доктор медицинских наук, является директором Программы трансплантации крови и костного мозга в педиатрии Дьюка и Программы клинической и трансляционной терапии Робертсона. По ее словам, «предыдущие исследования показали, что детям с церебральным параличом безопасно получать инфузию собственной пуповинной крови. Теперь, когда мы определили порог дозирования, мы планируем провести дополнительные исследования, в ходе которых будут проверены преимущества введения нескольких доз клеток, а также использование донорских клеток для пациентов, чья собственная пуповинная кровь не была заготовлена». Исследование было одобрено Национальным институтом здоровья (NIH) и опубликовано в 2017 г. Это было расценено как прорыв в медицине, и хотя нам еще предстоит узнать подробности механизма улучшения состояния пациентов с ЦП, мы понимаем, как стволовые клетки могут восстанавливать функции мозга, и очевидно, что неврологические функции могут улучшаться и улучшаются, что приводит к улучшению всех видов симптомов ЦП.

Стволовые клетки, полученные из пуповины

Одним из наиболее перспективных методов лечения стволовыми клетками являются стволовые клетки, полученные из пуповины, включая мезенхимальные стволовые клетки (МСК), гемопоэтические стволовые клетки (ГСК), эндотелиальные прогениторные клетки (ЭПК) и др. Эти взрослые стволовые клетки способны дифференцироваться в различные типы клеток, такие как остеоциты (кости), хондроциты (хрящи), миоциты (мышцы), фибробласты (сухожилия/связки), адипоциты (жир), печеночные звездчатые клетки (печень), эндотелиальные клетки (кровеносные сосуды), все клетки крови, соединительные ткани и многое другое. В настоящее время установлено, что из этих клеток образуются даже нейроны и глиальные клетки. Эти клетки также способны выделять такие продукты, как цитокины и факторы роста, которые способствуют защите нейронов, а при введении в мозг могут стимулировать собственное восстановление поврежденных нейронных клеток.

Сбор стволовых клеток для лечения может осуществляться различными способами. Она может быть получена из жира, костного мозга, пуповины и т.д. Она может быть получена из собственного организма пациента (аутологичная) или от донора (аллогенная). Для лечения пациентов с ЦП наиболее распространенным методом введения стволовых клеток является внутривенная инфузия в кровоток (капельница) или интратекальная инъекция под спинной мозг. В то время как внутривенные инъекции — это более системная доставка, направленная на генерацию клеток в различных областях тела, инъекции в спинной мозг помогают стволовым клеткам лучше достичь мозга.

Где мы сейчас находимся?

Несмотря на то, что вокруг терапии стволовыми клетками возлагается много надежд и волнений, клинические испытания еще не успели унять ажиотаж. Хотя многие клинические исследования еще продолжаются, уже опубликованы результаты многих из них, свидетельствующие о безопасности стволовых клеток и их эффективности.

В одном из недавних исследований (2018 г.) оценивалась эффективность инфузии мезенхимальных стволовых клеток пуповинной крови человека для детей с ДЦП. В исследовании было решено использовать МСК, полученные из пуповинной крови человека (МСК), поскольку при их использовании возникает меньше этических дилемм, клетки обладают сравнительно низкой иммуногенностью и иммуносупрессивной способностью (что означает меньшую вероятность возникновения иммунного ответа), а также имеют более высокую скорость пролиферации. Кроме того, поскольку и терапия стволовыми клетками, и реабилитация показали положительные результаты и являются наиболее предпочтительным вариантом, в исследовании использовался и этот комбинированный метод. Графики изменения показателей Gross Motor Function Measure (GMFM-88) (инструмент для измерения тяжести ЦП с точки зрения двигательных функций) и комплексной функциональной оценки (CFA) (более комплексное измерение, включающее когницию и понимание) приведены на графиках ниже.

Из графиков видно, что более комплексная шкала измерения, CFA, показала более значительные улучшения, что говорит о том, что стволовые клетки сильно влияют и на когнитивные функции:

С полным текстом исследования можно ознакомиться здесь: https://stemcelltherapies.ru/wp-content/uploads/2018/10/A-Randomized-Placebo-Controlled-Trial-of-Human-Umbilical-Cord-Blood-Mesenchymal-Stem-Cell-Infusion-for-Children-With-Cerebral-Palsy2.pdf

У пациентов, получивших стволовые клетки, наблюдалось наибольшее улучшение когнитивных и двигательных функций

Еще одно исследование, проведенное в 2011 г. медицинским фондом Sung Kwang, показало эффективность лечения стволовыми клетками детей с ЦП. Они изучали три группы детей с ЦП: одна группа получала только реабилитационную терапию, другая — реабилитационную терапию с добавлением эритропоэтина (препарата, показавшего свои перспективы в лечении ЦП), а третья — реабилитационную терапию, эритропоэтин и инъекции стволовых клеток пуповинной крови. Исследование показало, что у пациентов, получавших лечение стволовыми клетками, наблюдалось наибольшее улучшение когнитивных и двигательных функций. Другие исследования еще проводятся или оцениваются, и можно надеяться, что в будущем они дадут более многообещающие доказательства в пользу использования терапии стволовыми клетками.

Как лечение стволовыми клетками помогло пациентам с ЦП

В рамках нашей программы Follow-Up через регулярные промежутки времени после лечения мы рассылаем пациентам анкеты, в которых спрашиваем об успешности проведенного лечения. Затем мы можем анонимно разложить эти данные по диагнозам и таким образом получить общую картину того, насколько эффективно лечение при различных клинических картинах. Чтобы проиллюстрировать успех нашего лечения ЦП стволовыми клетками, на следующем графике показаны улучшения, которые семьи пациентов с ЦП отмечают в наших анкетах.

Другой точкой измерения успешности лечения является основной вопрос, считают ли семьи, что лечение стволовыми клетками действительно улучшило качество жизни ребенка с ЦП.

Последней точкой отсчета является весьма субъективный вопрос о том, удовлетворены ли пациенты результатами лечения.

Для более личного ознакомления с опытом наших пациентов приводим рассказ двух пациентов, получивших лечение стволовыми клетками, и их истории:

Ренцо Центурион:

Диагноз ДЦП был поставлен Ренцо после того, как при рождении он перенес гипоксию (недостаток кислорода), вызвавшую у него гемипарез правой стороны. Хотя родители пытались помочь ему, его развитие остановилось только в 6 лет. Он по-прежнему не мог самостоятельно одеться и в значительной степени не мог двигать правой рукой и кистью. Получив стволовые клетки в виде внутривенных инъекций, он начал замечать улучшения уже через 15 дней. Теперь он гораздо лучше владеет правой стороной тела, может держать стакан с водой и писать. Он может самостоятельно одеваться, поднимать руки над головой, а его выносливость возросла настолько, что он может пройти два-три километра. О его усовершенствованиях смотрите в видеоролике ниже:

Флинн Ригби:

Флинн родился на сроке 23,5 недели, что является чрезвычайно поздним сроком, что отразилось на его мелкой моторике и речи. В возрасте 9 лет он все еще не мог говорить, пока не прошел первый курс лечения стволовыми клетками. С тех пор он начал говорить, улучшил общую мелкую моторику и даже продемонстрировал улучшения в понимании прочитанного и социальном взаимодействии. Ознакомьтесь с успехами Флинна ниже:

Заключение

Церебральный паралич — заболевание, которым страдает большое количество людей, по данным, составляющим 2-3 человека на 1000. Она может проявляться как в незначительной, почти незаметной форме, так и носить изнурительный характер. Хотя в настоящее время это заболевание неизлечимо, стволовые клетки дают надежду людям, которые в противном случае могли бы ее лишиться. Современные исследования и лечение пролили свет на потенциал стволовых клеток как метода лечения и терапии, поскольку мы знаем, что они могут помочь и помогают людям с ЦП. Однако, поскольку мы не до конца понимаем механизм заживления стволовыми клетками, дальнейшие исследования помогут нам понять эту систему и на основе этого понимания найти пути раскрытия потенциала стволовых клеток и более эффективной помощи пациентам.