В лаборатории эпигенетической регуляции кроветворения ведут поиск новых способов трансплантации костного мозга — более эффективных и менее рискованных. Заведующий лабораторией, доктор биологических наук Алексей Бигильдеев представил одну из своих работ на международной конференции ICKSH-2025 в Сеуле.
Как правило, гемопоэтические стволовые клетки для трансплантации получают из периферической крови донора после их предварительной мобилизации из костного мозга с помощью специальных препаратов. При трансплантации донорское кроветворение «садится» на родную строму реципиента, которая образует специальное микроокружение, поддерживающее гемопоэтические стволовые клетки и создающее условия для эффективного процесса кроветворения. Нередко строма пациента, страдающего лейкозом, бывает изменена опухолевыми клетками. Такая строма защищает опухолевые клетки от действия химиопрепаратов, что может стать причиной рецидива. Сами химиопрепараты также негативно воздействуют на стромальные клетки, снижая их функциональные способности. Возможен и иммунологический конфликт: цитотоксические Т-лимфоциты донора начинают атаковать клетки стромы реципиента, что может приводить к гипофункции трансплантата. Современные терапевтические подходы к аллогенной трансплантации костного мозга направлены на снижение риска негативных последствий процедуры трансплантации, однако свести риск осложнений к нулю пока не удается. А что если трансплантировать не только кроветворные, но и стромальные клетки костного мозга? Если строма и кроветворные клетки полностью совместимы, это дало бы снижение частоты рецидивов, гипофункции и неприживления трансплантата.
Мы находимся в самом начале долгого пути по разработке методов сочетанной трансплантации кроветворной и стромальной компоненты костного мозга. Поставлены первые эксперименты на сингенных мышах. Они полностью идентичны друг другу, как однояйцевые близнецы. У них нет риска отторжения при трансплантации органов и тканей от одной особи другой. Мы использовали в качестве доноров костного мозга самцов, а с качестве реципиентов — самок. Поэтому у нас был генетический маркер по которому можно было различать клетки донора и реципиента – половая Y-хромосома. Мы разработали генетический подход, позволяющий определять долю клеток донора среди клеток реципиента. С помощью этого подхода мы показали, что если у реципиента перед трансплантацией значительно повредить строму костного мозга, то это является триггером для того, чтобы донорские мезенхимные стволовые клетки прижились и начали восстанавливать пострадавшую строму. В этом эксперименте мы показали длительное приживление и функционирование донорских стромальных клеток после их внутривенного введения реципиенту в виде одноклеточной взвеси. Раз в этом эксперименте донорские клетки прижились в достаточно большом количестве, значит, пересадка мезенхимных стволовых клеток, в принципе, возможна, и дальше следует изучать возможности и риски такой трансплантации на модельных животных. Это позволит разработать новые подходы к трансплантации костного мозга у людей, возможно, включающие пересадку стромы костного мозга.
В наших дальнейших планах эксперименты более приближенные к аллогенной трансплантации костного мозга у людей. Мы планируем моделировать аллогенную трансплантацию с помощью использования в качестве доноров и реципиентов мышей разных линий.
Возможность использовать в исследованиях лабораторных животных поднимает результаты на новый уровень. Одно дело — работа с культурами клеток, и совсем другое дело — работа на уровне физиологии всего организма. Такие результаты гораздо больше приближены к реальности и позволяют вплотную подойти к применению новых технологий лечения у человека. Однако прежде чем внедрять новые подходы в медицинскую практику, необходимо оценить профиль безопасности и возможные риски на животной модели. Благодаря лабораторным животным спасены миллионы человеческих жизней. Лабораторные животные обеспечивают доказательную базу для новых инновационных препаратов и способов лечения, которые позволяют избавить человечество от неизлечимых болезней.
Теперь мы пошли дальше и моделируем аллогенную трансплантацию костного мозга у мышей разных линий. В этом эксперименте мы оцениваем также донорский химеризм в стромальных клетках костного мозга. В качестве модели аллогенной трансплантации использовались две линии лабораторных мышей. Одна из них — линия трансгенных мышей. Все клетки их тела содержат зеленый флуоресцентный белок (GFP), который светится в ультрафиолете. У них забирали клетки костного мозга вместе с частью стромы и пересаживали мышам другой линии — обычным, нетрансгенным. Чтобы оценить приживление, нам нужно было сначала оценить донорский химеризм в периферической крови, как это делают у людей. Поэтому через некоторое время после введения донорских клеток у мышей взяли кровь на анализ. Клетки крови покрасили антителами к антигену CD3 (это маркер Т-лимфоцитов) и к антигену CD14 (маркер макрофагов), затем посмотрели количество донорских, светящихся GFP-положительных лимфоцитов и макрофагов. Далее мы будем определять химеризм в крови мышей-реципиентов генетическими методами.
