Изследователи от UC Santa Cruz демонстрираха нов, бърз метод за получаване на донорни стволови клетки за трансплантация на костен мозък, използвайки комбинация от Виагра и второ лекарство, наречено Plerixafor.

трансплантация

Трансплантациите на костен мозък, използвани най-вече за лечение на рак, са животоспасяващи процедури за възстановяване на стволовите клетки, които генерират нови кръвни клетки през целия живот на човека. Тези кръвотворни клетки (наречени „хематопоетични стволови клетки“) обикновено се намират само в костния мозък. Получаването им за трансплантации първоначално изискваше пробиване в тазобедрената кост и използване на специална игла за отстраняване на клетките директно от костния мозък. Сега е по-често да се събират клетките от кръвта, като се използват лекарства, за да накарат стволовите клетки да се преместят от костния мозък в кръвния поток.

Стандартният лекарствен режим за принуждаване на стволови клетки от костния мозък към кръвния поток изисква ежедневни инжекции на растежния фактор GCSF в продължение на няколко дни, преди стволовите клетки да могат да бъдат събрани, обикновено след 4 до 6 дни инжекции с GCSF. Въпреки че е по-малко инвазивен от извличането на клетки директно от костния мозък, този режим не винаги е успешен, често причинява болка в костите и други странични ефекти и не може да бъде толериран от много пациенти, които иначе биха могли да се възползват от трансплантация на костен мозък.

Новото проучване, публикувано на 10 октомври в Stem Cell Reports, демонстрира алтернативен режим, който мобилизира стволови клетки от костния мозък само за 2 часа. Тя включва единична перорална доза Виагра, последвана два часа по-късно от еднократна инжекция на Plerixafor.

„Нашият подход би могъл значително да увеличи броя на пациентите, които биха могли да се възползват от трансплантация на костен мозък“, каза Камила Форсберг, професор по биомолекулно инженерство в UC Santa Cruz и старши автор на статията. "Въпреки че вече има начини да направите това, стандартният режим не работи за всички."

Лабораторията на Форсберг проведе проучване при мишки и изследователите ще трябва да проведат клинични изпитвания при хора, за да потвърдят безопасността и ефективността на новия режим. И двете лекарства вече са одобрени от Администрацията по храните и лекарствата (FDA) и са относително евтини, каза Форсберг. В резултат на това преводът в клинична употреба може да бъде много по-бърз и по-евтин от изпитваните съединения, които преди не са били използвани при хора.

Първата авторка Стефани Смит-Бердан, специалист по научни изследвания в лабораторията на Форсберг, заяви, че има голям интерес от страна на клиничните изследователи, когато тя представи предварителни констатации на среща миналата година.

„Толкова много клинични изследвания се правят за тестване на нови лекарства, докато установихме, че преназначаването на съществуващи лекарства, които вече са на разположение и са одобрени от FDA, може потенциално да помогне на пациенти, при които трансплантацията на костен мозък в момента не е опция“, каза Смит-Бердан.

Пациентите със сърповидно-клетъчна болест например не могат да понасят GCSF, защото растежният фактор влошава симптомите им. Но ако техните кръвотворни стволови клетки могат да бъдат събрани безопасно, като се използват алтернативни стратегии като Виагра плюс Плериксафор, стволовите клетки след това могат да бъдат генетично модифицирани, за да коригират сърповидно-клетъчната мутация и да бъдат върнати на пациентите за лечение на това хронично наследствено заболяване. Генната терапия за сърповидно-клетъчна болест и други генетични заболявания на кръвта показа обещание в клинични проучвания и може да предотврати доживотна заболеваемост, високи медицински разходи и ранна смъртност, свързани с тези заболявания.

"Ако можем да направим трансплантациите на костен мозък супер безопасна процедура, има много други заболявания, за които това може да промени живота, особено за деца. Лекарите могат да осигурят еднократно лечение за състояния, които в момента трябва да се управляват цял живот на пациент ", каза Форсберг.

Някои трансплантации на костен мозък използват собствените стволови клетки на пациента - например, за да позволят лечение с високи дози химиотерапия или лъчение, които могат да увредят костния мозък. В много случаи обаче пациентът се нуждае от нови стволови клетки, осигурени от здрав донор. По-лесен метод за получаване на клетки за трансплантации може да привлече повече доброволци дарители, каза Форсберг.

Виаграта, най-известна като лечение на еректилна дисфункция, е безопасно и добре проучено лекарство, което насърчава разширяването на кръвоносните съдове (вазодилатация), което увеличава притока на кръв към тъканите. Първоначално разработен като лечение на високо кръвно налягане, сега се използва за лечение на различни съдови нарушения, включително белодробна хипертония, височинна болест и прееклампсия.

Лабораторията на Форсберг реши да тества способността на Виагра да помага за мобилизиране на хемопоетични стволови клетки от костния мозък, след като забеляза, че съдовите промени в щам от мишки, които те изследват, водят до повишена мобилизация на стволови клетки. Мишките нямат гена за протеин на клетъчната повърхност, Robo4, който предишните изследвания на лабораторията показват, че регулира целостта на кръвоносните съдове, за да запази стволовите клетки в костния мозък.

Плериксафор, другото лекарство в комбинацията, е инхибитор на Cxcr4, който е рецептор на повърхността на хемопоетичните стволови клетки, който им помага да се придържат към своята ниша в костния мозък. Плериксафор мобилизира стволовите клетки, но не е много ефективен сам по себе си.

"Когато разширите кръвоносните съдове с Виагра, клетките, мобилизирани от Plerixafor, са по-способни да излязат в кръвния поток", каза Смит-Бердан.

Виаграта сама по себе си не е довела до забележими увеличения на хематопоетичните стволови клетки в кръвта, така че пациентите, които я използват по други причини, не трябва да се притесняват от неволно мобилизиране на стволови клетки, отбелязват авторите.

В допълнение към Смит-Бердан и Форсберг, съавтори на статията са Алиса Беркасио, която е работила по изследването като студент на UCSC и сега е в Глобалната здравна програма към UCSF, и изследователят на докторантската служба на UCSC Smrithi Rajendiran. Тази работа е финансирана от Американското общество за борба с рака.