Знания исцеляют

Андрей Степанов - врач, кмн


Previous Entry Share Next Entry
Фоторепортаж из операционной: трансплантация клеток костного мозга
glagolas
Сегодня расскажу для чего и как выполняется трансплантация стволовых клеток костного мозга пациентам с онкологическими заболеваниями крови - лейкоз, лимфома, миелома и др.

Для лечения данных заболеваний применяется химиотерапия, которая уничтожает все частоделящиеся клетки, прежде всего - опухолевые. Однако быстро делятся и здоровые стволовые клетки, за счет которых происходит обновление тканей и органов - они также чувствительны к химиотерапии. Поэтому в результате химиотерапии останавливается регенерация эпителия желудочно-кишечного тракта, органов дыхания, кожи и волосяных фолликулов, а также временно прекращается обновление крови. Но если остановку регенерации в большинстве органов пережить можно, то прекращение кроветворения может стать причиной опасных для жизни осложнений. Снижение количества тромбоцитов ведет к кровотечениям, а снижение лейкоцитов - к тяжелым инфекциям. Поэтому для восстановления кроветворения после высокодозной химиотерапии необходимо выполнить трансплантацию кроветворных стволовых клеток. Для внедрения данного метода терапии в Ханты-Мансийском округе был создан НИИ клеточных технологий, сотрудником которого является ваш покорный слуга.

(1 - криохранилище и лаборатории расположены в Ханты-Маснийске в этом здании, который мы любя называем коттедж)


Чаще всего стволовые клетки заготавливаются заранее у самого пациента, ведь собственные клетки лучше всего приживаются в родном организме. Выделение стволовых клеток из организма на время химиотерапии выводит их из под "удара" больших доз химиопрепаратов.

Получают клетки не напрямую из костного мозга, так как данный орган у больного содержит онкогенные клетки. С помощью специальных препаратов стволовые клетки "выгоняют" из костного мозга в кровообращение. Данные препараты аналогичны эндогенным веществам, которые в естественных условиях синтезируются организмов при кровопотере и заставляют костный мозг регенерировать новые клетки крови.

Затем путем постоянного отбора крови из вены пациента стволовые клетки осаждают с помощью центрифугирования, а оставшиеся фракции крови возвращают в кровообращение. Данную процедуру проводят сотрудники НИИ клеточных технологий на выезде в Гематологическом центре г. Сургута или в Онкологическом центре г. Ханты-Мансийска и выглядит это следующим образом:

(2 - пакет с заготовленными клетками в правом верхнем углу кадра)


Данную процедуру продолжаем 4-8 часов, пока не наберем необходимое количество кроветворных стволовых клеток - не менее 3-4 миллионов на килограмм массы пациента. Такое количество клеток достаточно для успешного восстановления кроветворения после высокодозной химиотерапии.


Затем полученный трансплантат необходимо сохранить на несколько недель, пока будет выполняться химиотерапия. Для этого клетки замораживают в жидком азоте и хранят при температуре -195 С. Однако кристаллизация трансплантата во время замораживания может повредить значительную часть клеток, и дальнейшая трансплантация не позволит восстановить кроветворение у пациента. Для снижения кристаллообразования в трансплантат добавляется криопротектор - специальный препарат, молекулы которого блокируют формирование кристаллической структуры воды. Добавление криопротектора к трансплантату выполняется через "закрытую систему", которая исключает контакт биоматериала с окружающей средой. Кроме того, трансплантат будет введен пациенту после химиотерапии, которая угнетает клетки иммунитета, и попадание малейшей инфекции влечет опасные для жизни осложнения. Поэтому данная процедура выполняется в условиях "чистой зоны", стерильность в которой выше, чем в операционных:

(3 - подготовка стволовых клеток к замораживанию в чистой зоне в НИИ клеточных технологий)


После каждой манипуляции с трансплантатом отбираются пробы для лабораторного контроля количества стволовых клеток, их способности к кроветворению и контроля стерильности. Все пробы передаются в лабораторию через шлюз, исключающий загрязнение чистой зоны:

(4 - расфасовка трансплантата и добавление криопротектора, шлюз в лабораторию)


Затем выполняется замораживание трансплантата с помощью программного замораживателя, который позволяет управлять подачей паров жидкого азота по оптимальной программе для снижения кристаллообразования:

(5 - программный замораживатель)


Далее замороженный трансплантат помещают в хранилище с жидким азотом. При температуре -195 С трансплантат хранится, пока пациент получает химиотерапию. Обычно хранение длится недели-месяцы, но потенциально стволовые клетки могут храниться вечно без снижения их жизнеспособности, так как при данной температуре никакие биохимические процессы невозможны.

(6 - криохранилище в НИИ клеточных технологий)


После химиотерапии пациент находится в стерильном помещении до тех пор, пока не восстановится кроветворение. Здесь же происходит трансплантация. Трансплантат извлекается из жидкого азота и размораживается в течение 1 минуты на водяной бане при +40 С:

(7 - размораживание)


Собственно трансплантация - это струйное введение стволовых клеток в кровообращение пациента:

(8 - трансплантация)


Проходя через костный мозг пациента, гемопоэтические стволовые клетки способны закрепляться в специальных нишах, где, получая разного рода биохимические сигналы от организма, начинают активно делиться и превращаться в эритроциты, лейкоциты и тромбоциты. Как правило, через пару недель пациента переводят в обычную палату.

Скорость восстановления кроветворения зависит от количества стволовых клеток и их способности к кроветворению. Данные параметры трансплантата оцениваются в лаборатории проточной цитометрии, так как под микроскопом невозможно отличить стволовые клетки от лимфоцитов. С помощью специальных красителей и лазерной технологии анализатор распознает стволовые клетки и считает их количество:

(9 - подсчет стволовых клеток проточной цитометрией в НИИ клеточных технологий)


Если заготовленное количество клеток недостаточно для успешного восстановления кроветворения, то процедуру их получения повторяют. Кроме того в культуральной лаборатории оценивается способность стволовых клеток к делению и созреванию. На следующем фото я как раз вношу стволовые клетки в питательной среде на чашку Петри:
(11)


Кроме питательных субстратов среды содержит стимуляторы деления и созревания стволовых клеток, аналогичные тем веществам, которые вырабатываются организмом. Вот так через 2 недели выглядят колонии из тысяч клеток, выращенных всего из одной стволовой клетки. В данном случае - молодые эритроциты:

(12 - колонии созревающих клеток, увеличено в 200 раз)


Полученные результаты позволяют оценивать способность стволовых клеток восстанавливать кроветворение, а также оптимизировать процессы их получения и криоконсервации, что как раз являлось целью моей диссертации.

В перспективе планируется внедрение донорской трансплантации гемопоэтических стволовых клеток. Для этого на базе НИИ клеточных технологий запущена лаборатория генотипирования для подбора совместимых пар "донор-реципиент".

(13 - моя супруга в лаборатории генотипирования)


Всего за 6 лет жителям округа выполнено более 100 трансплантаций. Все пациенты были выписаны в состоянии ремиссии. Например, самый первый наш пациент с множественной миеломой уже 6 лет ведет активный образ жизни, работает, у него появилось двое детей!

Между тем, без трансплантации клеток костного мозга медиана продолжительности жизни таких пациентов составляет всего около 3-х лет. К сожалению, данный вид терапии выполняется лишь в четырех регионах России за пределами федеральных центров. В результате в других регионах России лечение получает только 1 из 10 пациентов с показаниями. Остальные либо уезжают на лечение за границу, либо преждевременно погибают, даже не подозревая о возможности жить дальше. В настоящий момент мною готовится Руководство по внедрению трансплантации костного мозга в региональных стационарах. Надеюсь, оно поможет специалистам и организаторам здравоохранения в регионах России спасти кому-нибудь жизнь. Знания исцеляют!

Уважаемые читатели, мне нужна ваша помощь! В своем блоге я планирую развивать научно-популярный проект "фоторепортажи из операционной". В рамках данного проекта готовится фоторепортаж какой-либо операции, а затем в научно-популярном стиле от лица врача, который выполнял операцию, комментируется каждая фото-иллюстрация. Если вам понравилась данная статья и вы желаете увидеть новые материалы об операциях на сердце, глазах или о протезировании зубов (жду пожелания в комментариях), пожалуйста, помогите распространить данную публикацию в своих аккаунтах в соцсетях в качестве моего портфолио. Я ищу медицинские организации, готовые к сотрудничеству в рамках данного проекта на безвозмездной основе. Представители медицинской организации могут связаться со мной в Фэйсбук, Вконтакте или по email: glagolas@yandex.ru

Чтобы не пропустить новые фоторепортажи, подписывайтесь на самый популярный блог о медицине! А если у вас нет аккаунта в ЖЖ, подписывайтесь на обновления в Фэйсбук, Вконтакте, Телеграм или Твиттер.


Поделитесь информацией в соцсетях:

Featured Posts from This Journal


  • 1
Открывателя механизма дифференциации клеток ждёт Нобелевская премия ?

Пока Нобелевскую премию дали за несколько противоположное открытие - перепрограммирование зрелых клеток в плюрипотентные стволовые.

Спасибо за пост!
Было бы здорово все операции посмотреть, но интереснее всего на данный момент протезирование зубов.

Я планирую рассылать предложения о сотрудничестве стоматологическим клиникам, в том числе. Протезирование зубов - приоритетная тема для фоторепортажа.

салют. мне вообще все интересно!!! любые операции. зубы, не зубы, кости, органы, протезирование, на мозге, прочее. 2 дня читал твой журнал:)) огромное спасибо за твой журнал. просто я любознательный. написал в личку вопрос про рот и горячее. видел? если у тебя сотни входящих - могу здесь продублировать.

пс. кстати, про зубы интересно вот что: когда их блин уже начнут выращивать??? это же не печень вырастить. на какой стадии находится человечество в этом вопросе???

Edited at 2017-11-23 07:50 am (UTC)

Вопрос можно продублировать здесь.

Про зубы знаю, что пока испытания идут на грызунах. Японцы лидируют в данном направлении.

а детям такое делают?

Трансплантации собственных клеток детям выполняют гораздо реже, чем взрослым. Прежде всего это связано с заболеваниями более характерными для данного возраста. Если среди пожилых более распространена множественная миелома и лимфомы, то для детей более характерны лейкозы. При лейкозах как костный мозг, так и периферическая кровь содержит опухолевые клетки, которые могут попасть в трансплантат и будут возвращены в организм после химиотерапии, что увеличивает риск рецидивов. Поэтому при данных заболеваниях трансплантация собственных клеток нецелесообразна и выполняется в крайнем случае, когда стандартные дозы химиотерапии не дают результата, а подходящий донор не найден.

А какие точные противопоказания для доноров клеток костного мозга?

Общие требования к донорам костного мозга есть на сайте нашей организации: http://www.uniikt.ru/donorstvo/kak-stat-donorom.html

Перечень противопоказаний к донорству клеток костного мозга совпадает с противопоказаниями к донорству крови, с которыми можно ознакомиться здесь: https://podari-zhizn.ru/main/node/7471

"без трансплантации клеток костного мозга медиана продолжительности жизни таких пациентов составляет всего около 3-х лет."

А с трансплантацией 4 года?

Применение трансплантации при множественной миеломе позволяет увеличить медиану продолжительности жизни почти в 2 раза (64 месяца). Данный показатель значительно зависит от диагноза. Эффективность трансплантации при других злокачественных заболеваниях крови можно посмотреть в моей последней статье: http://www.medline.ru/public/pdf/18_012.pdf

Без темы (Anonymous) Expand
Без темы (Anonymous) Expand
Без темы (Anonymous) Expand
Без темы (Anonymous) Expand
Спасибо за пост! Это очень важное и большое дело, желаю всяческой удачи!

Каким образом отделяют здоровые стволовые клетки от злокачественных, ведь костный мозг берут уже у больного человека?

На ранних стадиях и при некоторых диагнозах очаги опухолевого роста локализованы в костном мозге. В таком случае можно собрать трансплантат из периферической крови лишенный измененных клеток.

В других случаях перед получением трансплантата с помощью низкодозной химиотерапии выполняется так называемое кондиционирование, когда периферическая кровь "зачищается" от измененных клеток. После этого выполняется стимуляция и забор клеток, потом высокодозная химиотерапия и наконец трансплантация.

Есть еще один вариант - сепарация стволовых клеток от остальных, в том числе, онкологических клеток. Но это очень дорого и не применяется в рутинной практике.

Без темы (Anonymous) Expand
Спасибо большое, Вы занимаетесь очень хорошим делом.

Какая интересная у Вас работа!
Получается, что трансплантация костного мозга, это и не операция вовсе, а по сути - переливание крови?

Да. И выполняют ее трансфузиологи, а не хирурги. Однако применяется термин "трансплантация", а не "переливание", так как после введения в кровоток стволовые клетки фактически приживляются в костном мозге пациента и многие годы регенерируют зрелые клетки крови, а перелитые зрелые клетки крови рано или поздно погибнут в организме пациента (часы-дни-недели). При этом не принципиально - вводят собственные клетки или от донора. В любом случае говорят - трансплантация. В случае собственных клеток говорят "аутотрансплантация", в случае донорских клеток говорят - "аллотрансплантация".

Эту разницу хорошо иллюстрирует один случай, который мне рассказали на стажировке в Германии. Полиция нашла труп мужчины и чтобы идентифицировать личность, сделали анализ крови, который показал, что генотип трупа женский. Как такое могло получиться? Позже была установлена личность погибшего, а информация из медицинской страховки позволила объяснить данный парадокс. Оказалось, что когда-то этому мужчине трансплантировали стволовые клетки костного мозга женщины. Трансплантат хорошо прижился и до сих пор продуцировал клетки крови с женским генотипом.

Edited at 2017-11-23 02:41 pm (UTC)

отличный пост, спасибо.

хотелось бы узнать ваше мнение (возможно, отдельным постом) об использовании стволовых клеток для выращивания органов. намедни прослушала две лекции на эту тему, вроде как уважаемых товарищей. Товарищ Быков заботливо выращивает стволовые клетки, товарищ Савельев нещадно громит их как образец лженауки. Оба невероятно убедительны.

и "заявка от радиослушателей" - не могли бы вы поподробнее рассказать о том, что происходит с донорской кровью. мои познания сводятся лишь к тому, что иногда берут только плазму, иногда только тромбоциты. а что делают с цельной кровью? ее сейчас переливают или в основном компоненты и плазму по отдельности? есть ли разница - от кадрового донора кровь или от "случайного первичного"? как все это зранится и сколько? какие проверки проходит кровь? ну и т.д.
это я как кадровый донор интересуюсь. в инете очень разрозненная инфа, а там, где сдаешь - людям не до того, чтоб разговоры разговаривать.

Про выращивание органов не могу развернуто ответить. Пока это все на уровне испытаний на животных и инвитро.

Цельную кровь замораживают, или сразу передают в стационар и переливают. Цельная кровь нужна пациентам с кровопотерей в результате травм или операций. Потребность в плазме и тромбоцитах есть у пациентов со специфическими патологиями. Например, у пациентов после высокодозной химиотерапии часто наблюдается критическое снижение тромбоцитов крови и для профилактики кровотечений вводят тромбомассу.

Без темы (Anonymous) Expand
столько вроде полезного, а ни задорнову, ни хворостовскому не предложили... или не той системы???

Да, в обоих случаях причина смерти - опухоль головного мозга. При данной локализации опухоли редко применяют высокодозную химиотерапию с трансплантацией клеток костного мозга.

Без темы (Anonymous) Expand
А есть возможность в вашей клинике проводить аллогенную трансплантацию?

Все для этого готово, уже и доступ в национальный регистр получили и родственников генотипируем. Но гематологи все время откладывают внедрение.

"Все пациенты были выписаны в состоянии ремиссии" - 100% ная выживаемость?

  • 1
?

Log in

No account? Create an account