Благодаря трансплантации костного мозга достигнут значительный прогресс в лечении онкологических и генетически обусловленных заболеваний, а современные научные изыскания открывают новые перспективы для использования этого метода. Тем не менее, широкое распространение пересадки костного мозга затруднено недостаточным пониманием и, нередко, ошибочными представлениями о ней у потенциальных доноров. «Научная Россия» рассказывает, что представляет собой трансплантация костного мозга и какие исследования проводятся в этой сфере.
Метод трансплантации костного мозга был впервые описан в середине XX века, а в Советском Союзе первая подобная операция состоялась в 1985 году. Если говорить о пересадке стволовых клеток в современном контексте, то интерес к костному мозгу как объекту научных исследований возник еще в конце XIX века: эксперименты, включая и отечественные, проводились в 1920-е и 1930-е годы. Однако, применять этот метод в качестве лечения стали активно только в 1990-е годы, и в последние десятилетия его популярность неуклонно возрастает.
Пересадка костного мозга применяется для лечения различных заболеваний
По словам Ларисы Анатольевны Кузьминой, по словам кандидата медицинских наук, заведующей отделением химиотерапии гемобластозов и трансплантации костного мозга и гемопоэтических стволовых клеток НМИЦ гематологии Минздрава России, увеличение числа заболеваний, при которых допустима пересадка стволовых клеток, является одной из основных причин возросшего интереса к аллогенной (пересадке от одного человека другому) трансплантации костного мозга.
«Ранее аллогенная трансплантация применялась главным образом при острых лейкозах и хроническом миелоидном лейкозе, однако в настоящее время этот метод успешно используется для лечения разнообразных заболеваний. К ним относятся различные формы злокачественных лимфом, множественная миелома, апластическая анемия и миелодиспластические синдромы. Для детей трансплантация костного мозга и гемопоэтических стволовых клеток может оказаться спасительной не только при онкологических заболеваниях, но и при врожденных дефектах, таких как первичный иммунодефицит и определенные метаболические расстройства», — рассказала Л.А. Кузьмина.
Существуют заболевания, при которых обычное лечение оказывается неэффективным, и требуется трансплантация костного мозга. К таким заболеваниям относятся, например, острые лейкозы и миелодиспластический синдром – состояние, характеризующееся дефицитом клеток крови и наиболее часто встречающееся у пожилых людей. Также к пациентам из группы риска относятся больные онкологическими заболеваниями, у которых даже после химиотерапии сохраняется значительный риск возвращения болезни. В подобных ситуациях пересадку стволовых клеток необходимо проводить как можно быстрее. Таким образом, мы сталкиваемся с ключевой задачей – поиском подходящего донора.
Трудно найти донора
Как отмечает Л.А. Кузьмина, раньше для получения органов в качестве доноров обычно выбирали ближайших родственников пациента. Основным критерием при выборе донора являлось соответствие пациента и донора по HLA-генотипу. Человеческие лейкоцитарные антигены (Human Leukocyte Antigens, HLA) представляют собой. Human Leukocyte Antigens, HLA) формируют комплекс, который кодирует молекулы на клеточной поверхности. Именно эти молекулы иммунная система использует для различения собственных и чужих клеток. Если антигены донора и пациента будут идентичными, то при попадании клеток донора в организм пациента они, вероятно, не будут восприниматься как инородные. Подобное совпадение наиболее часто встречается у близких родственников, но даже в этом случае оно не гарантировано. Можно сказать, что пациенту очень повезло, если у него есть близнец (брат или сестра). В остальных ситуациях нет никаких гарантий совпадения.
Тем не менее, сходство HLA-генотипа может наблюдаться и у людей, не являющихся родственниками. Следует отметить, что именно этот метод HLA-первоначальная практика позволяла применять клетки, не имеющие генетического родства с реципиентом. Учитывая растущую популярность и увеличение числа трансплантаций костного мозга, возникает необходимость в создании единой базы неродственных доноров. Это позволит оперативно найти подходящего донора для пациента с конкретным генотипом. В связи с этим, в 2022 году был учрежден Федеральный регистр доноров костного мозга, управление которым передано Федеральному медико-биологическому агентству (ФМБА) России.
«Изначально базы неродственных доноров формировались преимущественно при участии медицинских учреждений, таких как Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова, Национальный медицинский исследовательский центр гематологии Минздрава России и Кировский научно-исследовательский институт гематологии и переливания крови. По мере роста потребности в оперативном поиске генетически подходящего донора для каждого пациента возникла необходимость в консолидации этих данных, — сообщает Л.А. Кузьмина.
По состоянию на конец августа 2025 года в Федеральном регистре было зарегистрировано немногим менее 348 тысяч типированных доноров, что подразумевает тех, кто уже предоставил свои образцы и чей HLA-генотип уже был исследован. В настоящее время именно такое количество людей выступает в качестве потенциальных доноров костного мозга – при условии, что будет найден пациент с аналогичным генотипом. Тем не менее, этого числа все еще недостаточно. Согласно информации, размещенной на сайте Федерального регистра, для того чтобы у каждого пациента появилась возможность найти подходящего донора, необходимо не менее 500 тысяч доноров. Следует учитывать, что при поиске неродственных доноров найти человека со схожим генотипом крайне затруднительно: вероятность такого совпадения составляет приблизительно 1:10000. Поэтому популяризация донорства костного мозга является важнейшей задачей для сферы здравоохранения.
Как происходит трансплантация костного мозга
Суть процедуры состоит в том, чтобы ввести в организм реципиента здоровые стволовые клетки от донора, которые подавляют злокачественные клетки пациента. Для иллюстрации рассмотрим, как это осуществляется при острых лейкозах. В нормальном состоянии костный мозг формирует гемопоэтические стволовые клетки (ГСК), также известные как кроветворные клетки. Эти клетки впоследствии созревают и, в процессе дифференциации, трансформируются в клетки крови — эритроциты, лейкоциты и тромбоциты. Данные клетки критически важны для организма: эритроциты обеспечивают доставку кислорода к органам и тканям, тромбоциты останавливают кровотечения и поддерживают свертываемость крови, а лейкоциты борются с внешними угрозами, производя антитела и разрушая чужеродные белки и бактерии. При острой форме лейкоза кроветворные клетки подвергаются мутации и утрачивают способность к нормальному созреванию — вместо необходимых для поддержания жизни эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов в крови накапливаются злокачественные, мутировавшие клетки. Однако, при трансплантации здорового костного мозга от донора, начинается восстановление выработки нормальных кроветворных клеток, которые созревают и выполняют все требуемые функции.
Суть в том, что человек, не знакомый с деталями, может считать пересадку костного мозга сложной и вызывающей опасения. Однако процедура донации (то есть предоставление гемопоэтических стволовых клеток костного мозга для трансплантации другому человеку) во многом напоминает донорство крови. Отличие заключается в том, что перед сдачей донор получает лекарственный препарат, стимулирующий выход стволовых клеток из костного мозга в кровь, и сама процедура занимает три-четыре часа. Данный препарат может временно вызывать незначительные боли в костях и симптомы, схожие с гриппом, но не более того. При этом донор отдает лишь небольшую часть своего костного мозга – около 5%, которые полностью восстанавливаются в течение семи-десяти дней после процедуры. Эта кратковременная потеря не оказывает заметного влияния на организм. А вот HLA-процедура типирования не отличается от стандартной процедуры забора крови из вены для лабораторного исследования.
Альтернативный способ предполагает получение стволовых клеток непосредственно из тазовой кости посредством инъекции. Данная манипуляция выполняется под общим наркозом, и после неё пациенту обычно рекомендуется оставаться в стационаре в течение двух дней.
Как отмечает Л.А. Кузьмина, именно недостаток информации оказался главным фактором, из-за которого доноры отказываются от проведения операции, даже после завершения процедуры типирования.
«Крайне необходимо доносить до общественности, что донорство не связано с травматичной процедурой “изъятия кости”. Современные технологии подразумевают сбор стволовых клеток из крови, взятой из вены, или безболезненный забор костного мозга под наркозом. Данная процедура не представляет опасности для донора, и его организм полностью восстанавливается», — подчеркнула Л.А. Кузьмина.
Что делать с осложнениями?
Традиционно, главным препятствием для успешной трансплантации костного мозга являются потенциальные осложнения, которые могут возникнуть у пациента после проведения процедуры. Особую обеспокоенность вызывают иммунологические последствия. Однако современная медицина добилась значительного прогресса в решении этой проблемы. Например, реакция «трансплантат против хозяина» (РТПХ) – одно из наиболее часто встречающихся осложнений при аллогенной трансплантации. В этой ситуации клетки донора атакуют клетки реципиента, распознавая их как чужеродные, что приводит к поражению внутренних органов, таких как печень и кишечник, а также кожи и слизистых оболочек. Острая фаза РТПХ представляет серьезную угрозу для жизни, но даже переход реакции в хроническую форму может вызвать значительные проблемы со здоровьем у пациента.
Ученые длительное время занимались решением этой задачи, и в настоящее время разработано несколько подходов. Один из них – очистка трансплантата, подразумевающая удаление наиболее активных клеток из донорской крови с применением клеточного сепаратора ( Т-для предотвращения возможной реакции используют метод, включающий удаление лимфоцитов. Альтернативным подходом является экстракорпоральный фотоферез, при котором лейкоциты извлекаются из крови пациента и подвергаются облучению для снижения их активности. Эта процедура применяется как длительная терапия при хронической реакции трансплантат-хозяин, когда реакция уже возникла.
В последние годы также были разработаны новые лекарственные средства, способные контролировать нежелательные иммунные реакции. Так, исследователи из НИИ детской онкологии, гематологии и трансплантологии им. Р.М. Горбачевой Первого Санкт-Петербургского государственного медицинского университета (ПСПбГМУ) им. И.П. Павлова в 2022 году предложили применение ингибиторов кальциневрина. Эти препараты являются иммуносупрессорами, то есть веществами, которые подавляют иммунный ответ. Ранее для этой цели применялись кортикостероиды – гормональные препараты, также обладающие иммуносупрессивным действием, однако они ослабляют защитные силы организма, делая его более восприимчивым к вирусным инфекциям и даже к повторному развитию онкологического заболевания. Ключевое преимущество ингибиторов кальциневрина заключается в их более избирательном воздействии: они не подавляют весь иммунитет, а лишь блокируют активность фермента, ответственного за выработку воспалительных веществ Т-лимфоцитами.
Безусловно, изучение перспектив трансплантации костного мозга и сопутствующих трудностей продолжается. В частности, долгое время недостаточно внимания уделялось изучению реакции стволовых клеток, используемых при пересадке в чужой организм. Ранее существовало опасение, что пересадка может вызвать злокачественные изменения. Тем не менее, последние исследования, проведенные американскими учеными, опровергли эту гипотезу, показав отсутствие связи между пересадкой и мутациями. Пересаженные клетки подвергались мутациям с той же частотой, что и клетки, сохранившиеся в организме донора. Кроме того, эти мутации не всегда приводят к развитию заболеваний.
Задел на будущее
В настоящее время под пересадкой костного мозга обычно понимают трансплантацию стволовых клеток. Однако костный мозг включает не только кроветворные клетки, но и строму – соединительную ткань, служащую основой для их развития. При переливании донорских клеток в кровь выделяются только гемопоэтические стволовые клетки, и долгое время считалось, что трансплантация стромальной ткани не представляется возможной.
Летом 2025 года ученые НМИЦ гематологии в сотрудничестве с коллегами из Курчатовского института экспериментально подтвердили возможность пересадки стромы, однако для этого необходимо предварительно вызвать ее повреждение посредством радиационного воздействия. Данный метод сопряжен с существенными рисками: в первую очередь, это нежелательные последствия, связанные с воздействием высоких доз радиации. Кроме того, существует вероятность того, что стромальная ткань донора не окажется совместимой с организмом реципиента, что представляет угрозу не только для кроветворных клеток, но и для всей костной ткани. По словам автора исследования Алексей Евгеньевич Бигильдеев, по мнению заведующего лабораторией эпигенетической регуляции кроветворения НМИЦ гематологии, перед учеными остается несколько важных задач в данной сфере. Их решение станет очередным значительным достижением, учитывая, что при онкологических заболеваниях крови стромальная ткань повреждается как под воздействием злокачественных клеток, так и в результате химиотерапии.
Источники:
Наука и жизнь. После трансплантации стволовые клетки крови претерпевают мутации, аналогичные обычным
Правительство Московской области. Более трех тысяч восемьсот человек зарегистрировались в федеральном реестре доноров костного мозга в Московской области
Национальный медицинский исследовательский центр в области гематологии. Донорство костного мозга, также известное как донорство гемопоэтических стволовых клеток
Федеральный реестр доноров костного мозга
ТАСС. Трансплантация оказалась более эффективной для костного мозга, получившего повреждения
НИЦ «Курчатовский институт». Новое исследование показало, что ученым удалось разработать метод, позволяющий улучшить результаты пересадки костного мозга
Национальный медицинский исследовательский центр в области гематологии. Установлена принципиальная возможность проведения трансплантации стромы костного мозга
Минздрав России. Что представляет собой HLA-типирование и какую роль оно играет в подборе подходящего донора костного мозга
Газета.ру. В области трансплантации костного мозга достигнут прорыв, позволяющий объединить казалось бы несовместимые элементы
Фото:
Kasto / 123RF
Virtosmedia / фотобанк 123RF
Фотобанк Freepik
Фотобанк Freepik
armmypicca / 123RF