Транспланта́ция гемопоэти́ческих стволовы́х кле́ток (ТГК, ) — трансплантация стволовых кроветворных клеток костного мозга (трансплантация костного мозга) или крови. ТГК — медицинская процедура, применяемая в гематологии и онкологии при заболеваниях крови и костного мозга, а также некоторых иных злокачественных заболеваниях.
Существуют три разновидности подобной трансплантации:Трансплантация гемопоэтических стволовых клеток // «Словарь медицинских терминов», Фонд «Подари жизнь» трансплантация костного мозга (ТКМ); трансплантация стволовых клеток периферической крови (ТПСК); трансплантация пуповинной крови.
Исторически именно трансплантация костного мозга была первым методом трансплантации гемопоэтических стволовых клеток, и поэтому термин «трансплантация костного мозга» зачастую до сих пор применяется для описания любой трансплантации гемопоэтических стволовых клеток.
Благодаря использованию факторов роста стволовых клеток (Г-КСФ, ) большинство трансплантаций гемопоэтических стволовых клеток проводится сегодня с применением стволовых клеток периферической крови, а не костного мозга.
При трансплантации гемопоэтических стволовых клеток сохраняется высокий риск осложнений, эта процедура традиционно применяется для пациентов с угрожающими жизни заболеваниями. Хотя ТГК иногда проводится в экспериментальных целях при незлокачественных и негематологических заболеваниях (например, тяжело протекающем аутоиммунном или сердечно-сосудистом заболевании), риск фатальных осложнений сохраняется слишком высоким, чтобы расширить спектр показаний к применению ТГК.
История Идея трансплантации костного мозга возникла довольно давно. Уже к началу XX века учёные поняли, что из каких-то немногочисленных клеток в костном мозге могут развиваться все клетки крови; такие клетки костного мозга стали называть стволовыми. Позже возникла мысль, что стволовые клетки из костного мозга здорового человека можно использовать для восстановления неработающего костного мозга другого человека. Иными словами, можно пересаживать с лечебной целью клетки из костного мозга одного человека (донора) другому человеку (реципиенту, то есть получателю). В середине XX века эта идея заинтересовала американских военных, а затем и гражданских учёных, которые начали активную работу.
Французский онколог Жорж Мате () в 1959 году выполнил первую в Европе пересадку костного мозга от неродственного донора пяти югославским атомщикам, которые были подвергнуты облучению в результате аварииVinca reactor accident, 1958 , compiled by Wm. Robert Johnston // johnstonsarchive.net в Институте ядерных наук «Винча» под Белградом. В результате проведённого лечения четверо пациентов выздоровели, один скончался. Через несколько лет одна из реципиенток родила полностью здорового ребёнка.
Первым врачом, который в 1968 году выполнил успешную пересадку костного мозга человека, был Роберт Гуд () из Университета Миннесоты. 5-месячный мальчик, страдавший тяжёлым иммунодефицитом, от которого погибли 11 его близких родственников мужского пола, получил внутривенно клетки костного мозга от своей 8-летней сестры. По состоянию на 2003 год этот мужчина здоров и стал отцом.
В 1975 году обладатель докторской степени по медицине Джон Керси (), также из Университета Миннесоты, выполнил первую успешную трансплантацию костного мозга для лечения лимфомы. Его пациент, 16-летний , сегодня — самый долгоживущий пациент с лимфомой, получивший трансплантацию.
Значительный вклад в развитие трансплантации стволовых клеток сделала команда Онкологического научного центра Фреда Хатчинсона в 1950—1970-х годах во главе с Эдвардом Доннелом Томасом (). Исследования Томаса показали, что клетки костного мозга, введённые внутривенно, могут заселить костный мозг и производить новые клетки крови. Его работы также позволили снизить вероятность развития опасного для жизни осложнения «трансплантат против хозяина».
В 1990 году Эдвард Доннел Томас вместе с Джозефом Мюрреем (), который занимался трансплантацией почки, получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине за открытия, касающиеся «органной и клеточной трансплантации при лечении заболеваний человека».
В 1970-е годы трансплантацию костного мозга проводили уже десяткам пациентов, а затем ТКМ стала применяться всё шире. По данным на 2005—2006 годы, во всём мире ежегодно проводится почти 50 тысяч трансплантаций костного мозга.
К декабрю 2012 года в мире проведено около 1 миллиона аллогенных трансплантаций костного мозга. В последние десятилетия количество таких трансплантаций растёт без признаков насыщения.
Донорство костного мозга
В зависимости от источника клеток костного мозга различают аутологичную трансплантацию (заранее заготовленные клетки, которые получены от самого пациентаНапример, перед химиотерапией или лучевой терапией, при которой ожидается гибель клеток костного мозга.) и аллогенную трансплантацию (от доноров, в том числе родственников).
Подбор донора костного мозга для конкретного пациента — сложная процедура, которая производится по принципу тканевой совместимости донора и реципиента. Совпадение групп крови по системе AB0 при этом не является обязательным .
Наибольшие шансы найти донора обычно бывают среди родных братьев и сестёр больного: вероятность полной совместимости с братом или сестрой составляет 25 %. Если братьев и сестёр, пригодных для донорства, нет, то необходимо искать неродственных доноров костного мозга. Для представителей некоторых народов России вероятность найти полностью совместимых доноров в иностранных регистрах низка в силу генетических различий между популяциями.
Наиболее крупный регистр, NMDP, насчитывающий более 6,5 миллиона, находится в США. Больше всего доноров среди европейских стран предоставляет Германия (более 5 миллионов человек состоят в регистре ZKRD). Всего в Международной поисковой системе доноров костного мозга насчитывается более 25 миллионов потенциальных доноров.
В России количество регистров доноров очень невелико, а донорская база в них крайне мала, по этой причине почти все неродственные трансплантации костного мозга в России проводятся от иностранных доноров.
Требования к донору По данным ежегодного отчёта Международной ассоциации доноров костного мозга (WMDA) от 2007 года, из каждых 1430 потенциальных доноров гемопоэтических стволовых клеток, включённых в регистры, только один становился реальным, то есть осуществил донацию ГСК.
Потенциальным донором стволовых гемопоэтических клеток может стать любой дееспособный человек в возрасте от 18 до 55 лет, который никогда не болел гепатитом В или С, туберкулёзом, малярией, злокачественными заболеваниями, психическими расстройствами, не является носителем ВИЧ и удовлетворяет некоторым другим требованиям.
Для того, чтобы стать потенциальным донором костного мозга (быть зачисленным в регистр), необходимо пройти HLA-типирование в одном из центров, предоставляющих эту услугу. Для желающего стать донором процедура заключается в заборе 5-10 миллилитров крови из вены.
Благотворительный фонд «Карельский регистр неродственных доноров гемопоэтических стволовых клеток» на собранные от жертвователей средства проводит HLA-типирование тех, кто желает стать потенциальным донором.
Если человек подходит как потенциальный донор для какого-либо пациента, потребуется ещё один образец его крови в объёме 10 мл для того, чтобы убедиться, что он достаточно совместим с пациентом. Если донор окажется совместимым, то он будет немедленно проинформирован о методах забора костного мозга или периферических стволовых кроветворных клеток и способах, предпочтительных для данного пациента.
.
Процедура забора костного мозга
Для донора процедура изъятия стволовых клеток проходит безболезненно. Человека подключают к аппарату, который забирает его кровь и разделяет на фракции. Затем клетки отправляют в лабораторию, где проходит самый важный этап подготовки. Кровь, взятая у донора, специальным образом обрабатывается, на клетки наносят магнитные метки, затем помещают в аппарат, где при помощи магнитного фильтра ненужные клетки удаляют, а полезные собирают в специальный пакет. Сама трансплантация выглядит как переливание крови. Ребёнок получает только те клетки, которые помогут ему бороться с опухолью.
Благодаря использованию препаратов, стимулирующих выход клеток костного мозга в периферическую кровь, удаётся избежать забора у донора именно костного мозга. В этом случае у донора берётся кровь из вены, которая подвергается аферезу, в результате чего из крови изымаются нужные реципиенту клетки, а сама кровь возвращается в организм донора. Внешне процедура похожа на гемодиализ. Затем больному внутривенно вводится суспензия гемопоэтических стволовых клеток, которые постепенно из кровеносного русла заселяют его костный мозг и восстанавливают кроветворение.
Если для трансплантации у донора забираются клетки костного мозга, а не периферической крови, то донора госпитализируют в клинику на один день. Процедура взятия костного мозга проходит под общей анестезией. Костный мозг берут из тазовых костей специальными иглами с широким просветом. Процедура продолжается до двух часов, во время неё забирается не более 5 % от общего объёма костного мозга донора. Как правило, вечером в день операции донор может уйти из клиники домой. В течение нескольких дней может ощущаться болезненность, как после удара при падении. Помогают обычные обезболивающие препараты. Полное восстановление костного мозга у донора происходит в пределах двух недель.
Подготовка пациента Когда донор найден и подтверждена его совместимость, пациент подвергается кондиционированию.
Эта процедура имеет две цели: уничтожение собственного костного мозга, который вырабатывает неправильные клетки кроветворения (флударабин, треосульфан); подавление иммунитета с целью снизить риск отторжения донорских клеток.
Пациент, в отношении которого начато кондиционирование, уже не сможет выжить без трансплантации.
Осложнения у реципиента Кондиционирование пациента, в ходе которого уничтожается собственный костный мозг и угнетается иммунитет, является серьёзным вмешательством, которое само по себе приводит к летальному исходу в 5-10 % случаев у пациентов в возрасте до 35 лет. В более старшей группе летальность доходит до 30 %.
Самое частое и опасное осложнение трансплантации костного мозга — реакция «трансплантат против хозяина» (РТПХ).
РТПХ — это ожидаемое осложнение — оно возникает у большинства пациентов после неродственной трансплантации.
Так как подобрать абсолютно совместимого донора для неродственной трансплантации невозможно, пересаженные клетки производят лимфоциты, которые не совсем подходят к тканям пациента. Лимфоциты реагируют на ткани нового хозяина как на враждебные, с которыми нужно бороться. Чаще всего поражаются кожа, слизистые оболочки, печень и кишечник. Для лечения РТПХ применяются препараты, угнетающие иммунитет (иммуносупрессоры), но летальность остаётся высокой: до 50 %.
Реципиенты костного мозга в период РТПХ восприимчивы ко многим инфекциям, как возникающим в результате заражения, так и реактивации латентно находившихся в организме долгие периоды времени. Наиболее серьёзную опасность для реципиента представляют широко распространённые в популяции цитомегаловирус, вирус Эпштейна — Барр, вирус varicella-zoster, вирус простого герпеса и Toxoplasma gondii.
Риски для донора Риски осложнений зависят от характеристик донора, квалификации медицинских работников и от применяемого метода: общая анестезия при получении клеток из костей таза или применение колониестимулирующих препаратов перед аферезом.
Лекарственные риски Для получения стволовых кроветворных клеток из периферической крови необходимо стимулировать кроветворение. Этого добиваются, используя человеческий гранулоцитарный колониестимулирующий фактор (Г-КСФ, G-CSF): Филграстим (Нейпоген, Неуласта, Лейкостим), и (Graslopin, Granocyte).