Доклиническая терапия стволовыми клетками у плодов с миеломенингоцеле: систематический обзор и метаанализ. Краткое изложение

Основные положения и результаты:

Это систематический обзор исследований на животных. Детей не лечили. Команда под руководством Университетского колледжа Лондона собрала все опубликованные до мая 2020 года исследования, в которых стволовые клетки вводили плодам животных с миеломенингоцеле, самой тяжелой формой spina bifida, и объединила результаты там, где исследования были достаточно похожи.

Авторы нашли 26 исследований, в основном на крысах и овцах, и в большинстве использовались мезенхимальные стволовые клетки. Введение стволовых клеток до рождения не снижало число животных, доживших до срока. У крыс инъекция стволовых клеток в жидкость вокруг плода значительно повышала вероятность того, что дефект зарастет кожей. У овец добавление мезенхимальных стволовых клеток из плаценты человека к фетальной операции улучшало движения ног после рождения. Авторы называют результаты обнадеживающими, но отмечают, что у большинства исследований был высокий риск систематической ошибки, что всех животных оценивали только до 24 часов после рождения и что исследований у людей еще не проводилось.

Цель:

Обобщить данные о безопасности и эффективности стволовых клеток, вводимых в матке животным с моделью миеломенингоцеле, и оценить, оправдывают ли эти данные переход к клиническому исследованию.

Методы:

Обзор проводился по рекомендациям PRISMA и был заранее зарегистрирован в PROSPERO (CRD42019160399). Пять баз данных (MEDLINE, Embase, Web of Science, Scopus и Cochrane Library) просмотрели от их начала до мая 2020 года, а списки литературы более ранних обзоров проверили вручную.

Включали исследования, в которых животные с миеломенингоцеле получали в матке стволовые клетки любого типа и сравнивались с животными, получившими только фетальную операцию, инъекцию физиологического раствора или никакого лечения. Исключали исследования, в которых клетки вводили только после рождения, и исследования не на английском языке.

Два исследователя независимо отбирали исследования и извлекали данные, а разногласия разрешал третий. Риск систематической ошибки оценивали инструментом SYRCLE для исследований на животных. Результаты объединяли в метаанализы только при одинаковых модели животного, типе клеток и исходе. Исходами были выживаемость, покрытие дефекта, состояние спинного мозга под микроскопом и нервная функция.

Результаты:

Из 648 найденных записей 54 прочитали полностью, и в обзор вошли 26 исследований.

Что изучали:

• Тип клеток: мезенхимальные стволовые клетки в 20 из 26 исследований (77%), из плаценты, амниотической жидкости или костного мозга. В остальных использовали эмбриональные стволовые клетки, нейральные стволовые клетки, стволовые клетки нервного гребня или кожу, выращенную из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток. Клетки пуповины не использовались ни в одном.
• В 12 исследованиях (46%) животным вводили клетки человека.
• Животные: крысы в 15 исследованиях (58%), у которых дефект вызывали, давая матери ретиноевую кислоту; овцы в 7 (27%), у которых дефект создавали хирургически; куриные эмбрионы в 3 и кролики в 1.
• В каждом исследовании животных оценивали при рождении или до 24 часов после рождения.

Безопасность (выживание до срока):

• Крысы, получившие инъекцию стволовых клеток амниотической жидкости крысы в амниотическую жидкость: нет разницы в выживаемости по сравнению с физиологическим раствором (относительный риск 1,03, 95% ДИ от 0,92 до 1,16).
• Овцы, получившие стволовые клетки из плаценты человека на спинной мозг во время фетальной операции: нет разницы в выживаемости по сравнению с одной операцией (относительный риск 0,94, 95% ДИ от 0,78 до 1,13).
• В целом обзор не нашел значимого влияния стволовых клеток на выживаемость ни в одной модели.

Покрытие дефекта:

• Тринадцать исследований, все на крысах, куриных эмбрионах или в одном исследовании на кроликах, оценивали, зарастает ли дефект кожей.
• В четырех объединенных исследованиях на крысах однократная инъекция стволовых клеток амниотической жидкости в амниотическую жидкость делала полное покрытие гораздо более вероятным, чем физиологический раствор (относительный риск 16,35, 95% ДИ от 3,27 до 81,79). Покрытие в основном представляло собой тонкую, рудиментарную кожу.
• В исследовании на кроликах у половины леченых животных было некоторое покрытие, но полного не было ни у одного.

Спинной мозг и движения:

• Одиннадцать исследований сообщали о спинном мозге или нервной функции, и в 10 из них использовались мезенхимальные стволовые клетки.
• В пяти объединенных исследованиях на овцах добавление стволовых клеток из плаценты человека к фетальной операции улучшило балл Sheep Locomotor Rating, шкалы функции задних конечностей от 0 до 15, в среднем на 5,18 балла (95% ДИ от 3,36 до 6,99) по сравнению с одной операцией.
• Некоторые из этих исследований на овцах также обнаружили больше крупных нервных клеток (мотонейронов) в спинном мозге, хотя различия были значимыми не в каждом исследовании.
• У крыс стволовые клетки костного мозга, введенные в спинной мозг, были связаны с меньшей гибелью клеток в спинном мозге, большим числом чувствительных нервных клеток и более сильными нервными сигналами к мышце ноги.
• Одно исследование на овцах с нейральными стволовыми клетками мыши не нашло улучшения ходьбы (2 из 6 против 2 из 8). Клетки не превратились в нервные клетки, но вырабатывали факторы роста нервов GDNF и BDNF.

Качество исследований: у большинства исследований был высокий риск систематической ошибки, в основном из-за избирательного сообщения об исходах и плохого описания того, как животных распределяли по группам и были ли исследователи ослеплены. Ни одно не описало полностью условия содержания животных и слепую оценку исходов.

В аннотации указано, что в метаанализы вошли семь исследований, а в обсуждении – девять.

Выводы:

Авторы заключают, что инъекция стволовых клеток амниотической жидкости в амниотическую жидкость безопасна и эффективно помогает закрытию дефекта у мелких животных, а данных на крупных животных пока нет, и что стволовые клетки из плаценты человека, помещенные на спинной мозг во время фетальной операции, безопасны и улучшают движения ног у новорожденных ягнят. Они называют результаты «обнадеживающими для клинического применения», но говорят, что лучший источник клеток, доза и устройство для введения еще должны быть установлены, вместе с надлежащими токсикологическими исследованиями, до первого исследования у людей.

Ограничения, которые называют авторы:

• Включались только исследования, опубликованные на английском языке.
• У большинства включенных исследований был высокий риск систематической ошибки, с малым количеством подробностей о рандомизации, распределении и ослеплении.
• Публикационная предвзятость может приводить к переоценке пользы стволовых клеток.
• Ни одно исследование не наблюдало животных дольше 24 часов после рождения, поэтому долгосрочная нервная функция неизвестна.
• Ответ иммунной системы плода на донорские клетки не изучался.

Дополнительная информация:

Авторы объясняют, что фетальная операция при миеломенингоцеле, обычно проводимая между 23 и 26 неделями беременности, снижает потребность в шунте для мозга и улучшает ходьбу, но не излечивает. В 30 месяцев около половины детей, прооперированных до рождения, все еще нуждаются в катетере для мочеиспускания, а более половины не могут ходить без ортезов. Кроме того, фетальную хирургию предлагают лишь в ограниченном числе центров.

Они предполагают, что мезенхимальные стволовые клетки помогают в основном через выделяемые вещества, а не замещая нервную ткань. В исследованиях на животных клетки уменьшали воспаление в нервной системе, поддерживали нервные клетки и стимулировали образование новых кровеносных сосудов с помощью факторов роста, сигнальных белков и мелких пузырьков.

Они также указывают, что амниотическую жидкость уже берут у большинства женщин, рассматривающих фетальную операцию, чтобы проверить хромосомы ребенка, поэтому собственные стволовые клетки амниотической жидкости ребенка в принципе можно было бы вырастить для лечения.