В исследованиях, которые в один прекрасный день могли бы улучшить успех трансплантации стволовых клеток и химиотерапии, ученые обнаружили, что в костном мозге существуют различные ниши для воспитания различных типов стволовых клеток крови.
Стволовые клетки в крови являются предшественниками белых кровяных клеток, заражающих инфекцию, и кислородно-переносимых эритроцитов.
Исследование, проведенное группой в Медицинской школе Вашингтонского университета в Сент-Луисе, сообщается 24 февраля в онлайн-издании Nature.
Новые результаты, на мышах, предполагают, что возможно использование терапевтически целевых опорных клеток в конкретной нише. С одной стороны, препарат, который питает опорные клетки, может стимулировать стволовые клетки крови, чтобы обосноваться в костном мозге, позволяя пациентам, у которых были трансплантации стволовых клеток, быстрее восстанавливать свои иммунные системы.
С другой стороны, опухолевые клетки, как известно, скрываются в костном мозге, а лекарство, разрушающее нишу, может привести к раковым клеткам в кровоток, где они более уязвимы к разрушительным последствиям химиотерапии.
«Наши результаты дают надежду на то, чтобы нацеливать эти ниши на лечение конкретных видов рака или улучшить успех трансплантации стволовых клеток», – говорит старший автор Daniel Link, MD, профессор медицины Алан А. и Эдит Л. Вольф. «Уже мы и другие ведущие клинические испытания, чтобы оценить, можно ли нарушить эти ниши у пациентов с лейкемией или множественной миеломой».
Работая на мышах, исследователи выборочно удалили критический ген CXCL12, который, как известно, имеет важное значение для поддержания здоровых кровяных клеток. Вместо того, чтобы выбивать ген во всех поддерживающих клетках в нише, исследователи удалили ген в определенных типах поддерживающих клеток. Это привело к открытию, что каждая ниша содержит только определенные стволовые клетки крови, которые питаются уникальным набором опорных клеток.
«То, что мы нашли, было довольно неожиданным, – говорит Линк. «Существует не только одна ниша для развития клеток крови в костном мозге. Существует четкая ниша для стволовых клеток, которые обладают способностью стать любой клеткой крови в организме и отдельной нишей для инфекционных клеток крови, которым суждено стать Т-клетками и В-клетками ».
Выводы дают прочную основу для изучения того, может ли разрушение этих ниш улучшить эффективность химиотерапии.
В экспериментальном исследовании фазы II под руководством медицинского онколога Вашингтонского университета Джеффри Уй, доктора медицины, доцента медицины, Линк оценивает, может ли препарат G-CSF изменять нить стволовых клеток у пациентов с острой лимфобластной лейкемией, чей рак повторен или резистентен к лечению. Препарат был одобрен Управлением по контролю за продуктами и лекарствами более 20 лет назад для стимулирования производства белых кровяных клеток у пациентов, проходящих химиотерапию, которые часто ослабляют иммунную систему и подвержены инфекциям.
Но Uy и его коллеги будут оценивать препарат, когда он дается перед химиотерапией. Пациенты, участвовавшие в исследовании в Рак-центре Siteman, получат G-CSF в течение пяти дней до химиотерапии, и исследователи определят, может ли он нарушить защитную среду ниши костного мозга и сделать раковые клетки более чувствительными к химиотерапии.
Пока еще рано знать, будет ли подход к лечению успешным, новые исследования Link на мышах подкрепляются сопроводительной записью в том же номере Nature. В этом исследовании Шон Моррисон, доктор философии, директор Исследовательского института детского медицинского центра в Юго-западном медицинском центре Университета Техаса в Далласе, использовал аналогичные молекулярные методы, чтобы также обнаружить различные ниши в костном мозге для стволовых клеток крови.
«Сейчас есть большой интерес, пытаясь понять эти ниши, – добавляет Линк. «Оба эти исследования добавляют новую информацию, которая будет важна по мере продвижения вперед. Затем мы надеемся понять, как можно манипулировать нишами стволовых клеток, чтобы помочь пациентам, перенесшим трансплантацию стволовых клеток ».