С чернодробни клетки срещу метаболитни дефекти
При вродени нарушения на метаболизма на уреята, амонякът се натрупва в организма. Резултатът: самоотравяне с необратими мозъчни увреждания. Терапия: трансплантация на черен дроб. Времето дотогава трябва да се преодолее с помощта на пренесени чернодробни клетки без декомпенсации.
От Michael Hubert Публикувано: 25 ноември 2009 г., 5:00 ч. Сутринта
Инфузия на чернодробни клетки през порталната вена.
ХАЙДЕЛБЕРГ. "Честотата на тежки вродени дефекти в метаболизма на уреята е около 1: 8000", обяснява д-р. Д-р Волфганг Рюдингер от компанията Cytonet в интервю за "Ärzte Zeitung". Всяка година в Германия се раждат 70 до 80 новородени с такъв дефект. Детският метаболизъм дерайлира през първите дни от живота, тъй като амонякът само намалява или изобщо не се разгражда. Резултатът може да бъде концентрация на амоняк до 2000 mg/dl в серума. „Дори серумна стойност от 300 до 400 mg/dl може да доведе до кома“, каза Рюдингер. Тялото се отрови и унищожава, така да се каже. Резултатът: дисфункция на мозъка за цял живот с нарастваща интелектуална недостатъчност и ранна смърт.
Специална диета плюс лекарства, които улавят амоняк
"Досега децата са получили специална диета и лекарства, които улавят амоняк. Въпреки това катастрофалните кризи не винаги могат да бъдат избегнати или смекчени", каза Рюдингер. Тогава това означава изчакване, докато децата тежат осем до десет килограма, т.е.около четири до пет месеца. Едва след това може да се извърши трансплантация на черен дроб. „С нашата процедура за чернодробни клетки искаме да преодолеем времето до трансплантацията, без метаболитни дерайлации и по този начин без необратими мозъчни увреждания“, каза Рюдингер.
Перфузия на донорен черен дроб с ензимен разтвор за разтваряне на съединителнотъканната матрица.
В процеса, разработен от Cytonet, чернодробните клетки се изолират внимателно и се пречистват от донорен дроб в сложен процес. Използваните органи са предимно малки, неонатални черен дроб, които не са подходящи за трансплантация. "В САЩ почти 20 000 деца умират няколко дни след раждането всяка година. Ние можем да изолираме най-добрите клетки за нашата терапия от такъв черен дроб", каза Рюдингер. След експлантация на органа той се перфузира с ензимен разтвор: колагеназите разтварят матрикса на съединителната тъкан. След това клетките се пречистват и освобождават след елиминиране на биологични рискове като бактериално или вирусно замърсяване. "Това също така гарантира функционалността на хепатоцитите." "Цялото нещо е в съответствие с разпоредбите на Закона за лекарствата." Получените по този начин клетки са криоконсервирани и могат да бъдат замразени с години.
Контейнер след размразяване с криоконсервирани клетки.
Преди инфузията клетките се размразяват и след това се вливат в порталната вена. "Това се прави с катетър през пъпната вена, който е достъпен до десет дни след раждането", казва Рюдингер. При по-големите деца катетърът се въвежда в периферна мезентериална вена с помощта на малка хирургична операция. Целият процес на приложение на клетки отнема шест дни. Всеки от хепатоцитите се влива в продължение на 20 до 30 минути, след това се изчаква един ден и след това се влива повторно. „По този начин постигаме максимална ефективност на предаване.“ Някои от инфузираните чернодробни клетки преминават през бариерата на порталната вена. Това се насърчава от лекия възпалителен процес, който е резултат от инфузията. Клетките в крайна сметка се установяват в черния дроб.
"Влитите клетки вероятно имат предимство в растежа пред собствените си чернодробни клетки", каза Рюдингер. Това може да се дължи на високия потенциал на черния дроб за саморегенерация. От една страна, инфузираните хепатоцити изглежда се делят, а от друга, малките чернодробни клетки, изолирани в процеса, насърчават процеса. "Тези клетки имат функцията на прогениторни клетки. Ние прехвърляме както тези малки чернодробни клетки, така и зрелите, също разделящи хепатоцити. Нашата клетъчна суспензия по принцип може да се разглежда като продукт на стволови клетки."
Към днешна дата в света са публикувани около 100 случая на процес на трансфер на чернодробни клетки. "Въпреки това никога не е имало регламентирано проучване по този въпрос", каза Рюдингер. Сега е различно. Миналата година институтът Paul Ehrlich одобри проучването SELICA II *, което се провежда в университетските болници в Хайделберг, Дюселдорф и Хановер. До края на 2009 г. трябва да бъдат лекувани четири деца с вроден дефект на урея. Трима вече са приети и лекувани, като всички са само на няколко седмици. "Не знаем колко дълго работят чернодробните клетки. Докато това не е ясно, лекарите от проучването съветват родителите да накарат децата им да се подложат на чернодробна трансплантация веднага щом са достатъчно големи за безопасен трансфер", казва Рюдингер. "Надяваната полза за децата е, че те преодоляват времето до операцията без кризи и без да разрушават мозъка." Досега много деца не са получили трансплантация поради мозъчно увреждане.
Заменя трансплантацията на чернодробни клетки за трансплантация на органи?
"Ако научим от проучването, че клетките работят все по-дълго и по-дълго, тогава можем да обсъдим дали трансферът на чернодробни клетки може да бъде алтернатива на трансплантацията", казва Рюдингер, гледайки към бъдещето. Разработва се система за мониторинг, базирана на усвояването на 13 С бикарбонат. Бикарбонатът се превръща само в 13 С-урея в урейния цикъл, който може да бъде открит в кръвта чрез масспектрометрия. "След това доказателствата корелират с общата ензимна активност на урейния цикъл." Вижте дали цикълът на уреята се представя добре. Това може да е ключов фактор при вземането на решение дали да се направи трансплантация или да се изчака.
Други деца, лекувани с тази процедура преди проучването, са знаели, че ензимната активност на инфузираните чернодробни клетки може да бъде дълготрайна. В един случай, почти три години досега. В два случая експлантираният черен дроб на децата може да бъде изследван като част от чернодробна трансплантация. Изненадващо висока активност на първоначално генетично липсващия ензим може да бъде демонстрирана в тези черен дроб. Това обяснява метаболитната стабилност на децата до трансплантацията на органи.
* SELICA = Безопасност и ефикасност на приложението на чернодробните клетки
Уретаболични дефекти
Някои генетични дефекти са наследствени Х-свързани. Често те са особено сериозни. Такъв е и случаят, когато се повлиява метаболизмът на уреята, с помощта на който се разгражда амонякът, получен при изгарянето на протеини. Включени са шест ензима. Вродените генетични дефекти най-често засягат три от тези ензими: орнитин транскарбамилаза (OTC), карбамил фосфат синтетаза (CPS), третият дефект води до цитрулинемия, т.е.натрупване на цитрулова киселина. Общата честота на всички ензимни дефекти в урейния цикъл в Германия е 1: 8000. Такива дефекти все още не са установени при разширения скрининг за новородено, тъй като до момента не е съществувала специфична терапия. Освен това, доста неспецифичните клинични симптоми могат да бъдат объркани с неонатален сепсис.
Клетъчни терапии от Cytonet
Cytonet Group е медицинско-биотехнологична компания с 60 служители в момента. Компанията разработва, произвежда и предлага на пазара продукти за клетъчна терапия, които, използвайки специално подготвени човешки клетки, позволяват за първи път прилагането на лечебни методи за лечение на много заболявания. От началото на 2007 г. четири деца с животозастрашаващи дефекти на цикъла на урея са били успешно лекувани с препарат от чернодробни клетки Cytonet в Университетската болница в Хайделберг, Медицинското училище в Хановер и Детската болница в Падуа. Cytonet е основана, когато отделът за клетъчна терапия е отделен от групата Roche през април 2000 г. Семейството Dietmar Hopp има значителен дял.