Исследователи выявили препарат, который уже используется для лечения онкологических больных и который при применении в современных протоколах генной терапии может улучшить функцию стволовых клеток крови в три раза.

Каждый день в организме человека вырабатывается один триллион клеток крови , и стволовые клетки крови — единственные типы клеток в нашем организме, способные производить все типы клеток крови на протяжении всей нашей жизни, что дает им огромный регенеративный потенциал.

Генная терапия стволовыми клетками крови — это новаторский метод лечения, который в настоящее время является единственным лекарством от более чем десяти изнуряющих жизнь генетических заболеваний и уже спас жизни более двух миллионов человек с раком крови и другими заболеваниями.

Эти методы лечения берут образцы стволовых клеток крови у пациентов, где их генетический дефект исправляется в чашке Петри, прежде чем они будут доставлены обратно пациенту. Однако в терапии стволовыми клетками крови сохраняются ограничения из-за срока годности клеток вне организма. При извлечении из среды обитания в организме человека и культивировании в чашке Петри большинство стволовых клеток крови теряют свою функцию. Точные сроки и причина этой потери функции ранее не были хорошо изучены.

Теперь ученые из Laurenti Group и другие из Cambridge Stem Cell Institute (CSCI) и Department of Hematology Кембриджского университета определили временные рамки для стволовых клеток крови в соответствии с текущими протоколами генной терапии, которые обычно занимают три дня. После первых 24 часов в чашке Петри более 50% стволовых клеток крови больше не могут поддерживать пожизненное производство крови, что происходит еще до начала терапии в клинических условиях.

В течение этих первых 24 часов клетки активируют сложную молекулярную реакцию на стресс, чтобы адаптироваться к чашке. Изучая эту реакцию на стресс, команда нашла решение. Благодаря повторному использованию препарата-блокатора роста рака (Руксолитиниба), уже используемого для лечения рака, они смогли улучшить функцию стволовых клеток в чашке в три раза по сравнению с ее прежними возможностями.

В настоящее время группа намерена модифицировать текущие протоколы генной терапии, включив в них этот препарат, что позволит пациентам получать максимальное количество высококачественных стволовых клеток крови и улучшить результаты лечения.

Исследование опубликовано сегодня в журнале Blood Journal .

Профессор Элиза Лауренти из Института стволовых клеток Кембриджского университета и старший автор исследования заявила: «Это действительно захватывающе, потому что теперь мы находимся в положении, когда можем начать понимать огромный стресс, который испытывают эти стволовые клетки, когда ими манипулируют вне нашего тела. С биологической точки зрения это действительно захватывающе, потому что это влияет на каждый аспект их биологии. К счастью, нам удалось определить ключевой молекулярный путь, который управляет многими из этих реакций, и на который можно воздействовать с помощью препарата, который уже используется и безопасен в использовании».

«Я надеюсь, что наши результаты позволят проводить более безопасное лечение пациентов, проходящих генную терапию. Наше открытие также открывает множество возможностей для лучшего расширения стволовых клеток крови ex vivo и расширения круга заболеваний, при которых мы можем использовать стволовые клетки крови для улучшения жизни пациентов».

Доктор Кэрис Джонсон из Института стволовых клеток Кембриджского университета и первый автор исследования заявили: «Хотя мы ожидали, что удаление этих клеток из организма и культивирование их на пластиковой поверхности изменит экспрессию генов , масштаб изменений, которые мы обнаружили, оказался неожиданным: было изменено более 10 000 генов и обнаружена значительная реакция на стресс . Также было поразительно обнаружить, что большинство стволовых клеток крови функционально утрачиваются во время протоколов генной терапии перед трансплантацией обратно пациенту».

«Мы выявили ключевое узкое место, где теряется функция, и клиническую культуру можно улучшить. Я надеюсь, что наша работа будет способствовать прогрессу в протоколах культивирования, чтобы лучше использовать возможности стволовых клеток крови и повысить безопасность и эффективность клинических подходов».