В журнале Respiratory Research ученые продемонстрировали, что они могли получить стволовые клетки легкого от людей, использующих относительно неразрушающий, метод кабинета врача. Они тогда смогли умножить полученные клетки легкого в лаборатории, чтобы привести к достаточному количеству клеток, достаточных для человеческой терапии.Во втором исследовании, опубликованном в журнале Stem Cells Translational Medicine, команда показала, что у грызунов они могли использовать тот же самый тип клетки легкого, чтобы успешно рассматривать модель IPF – хроническое, необратимое, и в конечном счете смертельное заболевание, характеризуемое прогрессивным снижением функции легкого.
Исследователи были в обсуждениях с FDA и готовят заявление на начальное клиническое испытание в пациентах с IPF.«Это – первый раз, когда любой произвел потенциально терапевтические стволовые клетки легкого от минимально агрессивных экземпляров биопсии», сказал co-ведущий-автор обеих бумаг Джейсон Лобо, Мэриленд, доцента медицины в UNC и медицинском директоре пересадки легкого и промежуточного заболевания легких.Co-ведущий-автор Кэ Чэн, доктор философии, адъюнкт-профессор в Отделе NCSU Молекулярных Биомедицинских Наук и Отделе Сустава UNC/NCSU Биоинженерии, сказал, «Мы думаем, что свойства этих клеток делают их потенциально терапевтическими для широкого спектра болезней фиброза легкого».
Эти заболевания легкого включают наращивание волокнистой, подобной шраму ткани, типично из-за хронического воспаления легких. Поскольку эта волокнистая ткань заменяет рабочую ткань легкого, легкие становятся менее способными передать кислород крови. Пациенты в конечном счете подвергаются риску ранней смерти от нарушения дыхания.
В случае IPF, который связывался с курением, большинство пациентов, живых меньше пяти лет после диагноза.Два одобренного FDA медикаментозного лечения IPF уменьшает признаки, но не останавливает основной процесс болезни. Единственное эффективное лечение – пересадка легкого, которая несет высокий риск смертности и включает долгосрочное использование иммунодепрессантов.
Ученые изучали альтернативную возможность использования стволовых клеток, чтобы рассматривать IPF и другие болезни фиброза легкого. Стволовые клетки – незрелые клетки, которые могут распространиться и превратиться во взрослые клетки чтобы к, например, травмы ремонта.
У некоторых типов стволовых клеток есть противовоспалительное средство и свойства антифиброза, которые делают их особенно привлекательными как потенциальное лечение болезней фиброза.Ченг и Лобо сосредоточились на ряде стволовых клеток и поддерживают клетки, которые проживают в легких и могут быть достоверно культивированы от biopsied ткани легкого. Клетки называют сфероидальными клетками легкого для отличительных подобных сфере структур, которые они формируют в культуре.
Как ученые сообщили в первоначальной газете в 2015, сфероидальные клетки легкого показали сильным регенеративным свойствам, когда относится модель мыши фиброза легкого. В их терапевтической активности эти клетки также выиграли у другого не, легкое получило стволовые клетки, известные как мезенхимальные стволовые клетки, которые также расследуются, чтобы лечить фиброз.В первом из двух новых исследований Лобо и его команда показали, что они могли получить сфероидальные клетки легкого от человеческих больных заболеванием легких с относительно неразрушающей процедурой, названной трансбронхиальной биопсией.«Мы отрезаем крошечные, образцы размера семени ткани воздушной трассы, используя бронхоскоп», сказал Лобо. «Этот метод включает намного меньше риска для пациента, чем делает стандарт, проникающую через грудь хирургическую биопсию ткани легкого».
Ченг и его коллеги культивированные сфероидальные клетки легкого от этих крошечных образцов ткани, пока они не были достаточно многочисленными – в десятках миллионов – чтобы быть поставленными терапевтически. Когда они вселили клетки внутривенно в мышей, они нашли, что большинство клеток собралось в легких животных.«Эти клетки от легкого, и так в некотором смысле они являются самыми счастливыми, если можно так выразиться, живя и работая в легком», сказал Ченг.
Во втором исследовании исследователи сначала вызвали условие фиброза легкого у крыс. Условие тесно напомнило человеческий IPF. Тогда исследователи ввели новые культивированные сфероидальные клетки в одну группу крыс.
После изучения этой группы животных и другой группы отнесся с плацебо, исследователи видели более здоровые полные клетки легкого и значительно меньше воспаления легких, и фиброз у крыс отнесся со сфероидальными клетками легкого.«Кроме того, лечение было безопасным и эффективным, были ли сфероидальные клетки легкого получены из собственных легких получателей или из легких несвязанного напряжения крыс», сказал Лобо. «Другими словами, даже если донорские стволовые клетки были ‘иностранными’, они не вызвали вредную свободную реакцию у животных получателя, как пересаженная ткань обычно делает».
Лобо и Чен ожидают, что, когда используется терапевтически в людях, сфероидальные клетки легкого первоначально были бы получены от пациента, чтобы минимизировать любой риск свободного отклонения. В конечном счете, однако, чтобы получить достаточно клеток для широко распространенного клинического использования, врачи могли бы получить их от здоровых волонтеров, а также от целых легких, полученных из сетей донорства органов. Стволовые клетки могли позже использоваться в пациентах как есть или соответствовать иммунологическим образом получателям в пересаженных органах почти такого же пути, как правило, подбираются.«Наше видение – то, что мы в конечном счете создадим универсальный банк дарителя клетки», сказал Ченг.
Ченг, Лобо и их команды теперь планируют начальное исследование терапевтических сфероидальных клеток легкого в небольшой группе пациентов IPF и ожидают обращаться позже в этом году для одобрения FDA исследования. В конечном счете ученые надеются, что их терапия стволовой клетки легкого также поможет пациентам с другими условиями фиброза легкого, из которых есть десятки, включая хроническую обструктивную болезнь легких, муковисцедоз и fibro-кавернозный легочный туберкулез.