Мезенхимните стволови клетки се проучват и използват сравнително от доста по-скоро време, отколкото хемопоетичните.
Приложенията им са насочени в две главни направления – терапии, базирани на свойството им да регулират имунната система, и терапии на регенеративната медицина, използащи потенциала им да се превръщат в различни клетъчни видове, както и богатият набор биологично активни вещества с регенеративен ефект върху околните тъкани.
Приложения на мезенхимни стволови клетки за клетъчна терапия
В областта на клетъчната терапия, мезенхимните стволови клетки се прилагат като съпътстваща терапия при алогенна трансплатация на хемопоетични стволови клетки, с цел модулиране на имунния отговор на приемника, като успешно понижават риска от настъпването на нежелани живоотозастрашаващи усложнения, като отхвърляне на присадката или болест на реакция на присадката срешу приемника (GVHD):
- Мезенхимни стволови клетки за лечение и профилактика на GVHD.
Острата тежка реакция на присадката срещу приемника след алогенна трансплантация на стволови клетки се свързва с висока степан на смъртност, особено при пациенти, които не отговарят добре на терапия с кортикостероиди (които са все още златен стандарт за ранно третиране на GVHD). Заради цялостния имуномодулиращ ефект на мезенхимните стволови клетки in vivo и in vitro, понастоящем се препоръчва прилагането на ex vivo-експандирани мезенхимни стволови клетки за лечение и профилактика на резистентни на стероиди случаи на GVHD. - Мезенхимни стволови клетки като средство за подпомагане на присадката на хемопоетични стволови клетки. Тъй като мезенхимните стволови клетки секретират множество растежни фактори, стимулиращи хематопоезата, а също така осигуряват помощни структури за хематопоезата, както и поддържат примитивните прогениторни клетки ин виво, се приема, че приложението им подобрява и подпомага процеса на захващане на присадката след трансплантация на стволови клетки.
- Цялостна модулация на имунната система.
Под влиянието на инфламаторните цитокини, мезенхимните стволови клетки са способни да мигрират до възпалени тъкани и да модулират локалните възпалителни ефекти на вродения и придобития имунитет. В допълнение, мезенхимните стволови клетки имат свойството да набират и поддъражт локални автоложни стволови клетки в засегнатите тъкани, като по този начин способстват за клетъчното оцеляване и възстановяването на тъканите. По тези причини лекарствените продукти, съдържащи мезенхимни стволови клетки намират приложение при третирането на отхвърлена присадка след костномоъчна или органна трансплантация, а също и при лечението на възпалителни и автоимунни заболявания. Приложението на мезенхимните стволови клетки предоставя нови възможности при третиране на системни автоимунни и възпалителни заболявания, вкл. тежки социално-значими болести като ревматоиден артрит, мултиплена склероза, диабет тип I, болест на Крон.
Приложения на мезенхимни стволови клетки в регенеративна медицина
В лицето на регенеративната медицина наблюдаваме най-бързо развиващия се клон на медицината, включващ биомедицински подходи и клинични терапии със стволови клетки, включително мезенхимни.
- Регенерация на костна и хрущялна тъкан. Още от самото им откриване, мезенхимните стволови клетки са известни със склонността си да се диференцират в остеобластната или хондрогенната посока. Способността на мезенхимните клетки да се диференцират във функционални остеобласти ин виво е доказана клинично и се използва при лечение на остеогенезис имперфекта.
- Регенерация на сърдечни и съдови тъкани. Доказателствата за актуални и потенциални приложения на мезенхимните стволови клетки в лечението на сърдечно-съдови заболявания идват от множество експериментални резултати, показващи както директен (по пътя на клетъчното диференциране), така и индиректен ефект. Провеждат се множество проучвания на различни стратегии за диференцирането на мезенхимни стволови клетки във функционални кардиомиоцити, като експерименталните групи показват значително подобрение в състоянието. През 2011 г. бяха разрешени голям брой клинични изпитвания, като в следващите три години се очакват по-подробни резултати.
- Регенерация на епител. Мезенхимните стволови клетки са показали потенциал при лечението на кожни дефекти и рани, включително индуцирани от радиационно облъчване тъканни увреждания.
- Нервна система. С помощта на различни растежни фактори, ко-култивиране с неврони и други експериментални подходи е показано успешно диференциране на мезенхимни стволови клетки в неврални клетки. Към момента се съобщават положителни резултати от прилагане на мезенхимни стволови клетки при животински модели на болест на Паркинсон, хипокси-исхемично мозъчно увреждане, увреждане на ретината, както и при автоимунни заболявания на ЦНС като мултиплена склероза.
Особени изисквания към приложенията на мезенхимни клетки:
За разлика от хемопоетичните, мезенхимните стволови клетки задължително трябва да бъдат подложени на лабораторно намножаване, защото обичайният брой, който може да бъде получен, е изключително малък.
Тази манипулация обаче трябва да се извършва при стриктно контролирани условия от съображения за безопасност. По тази причина мезенхимните стволови клетки се приравняват към лекарствените продукти, като право да ги преработват за клинично приложение имат само специално лицензирани лаборатории под контрола на лекарствените агенции.
В законодателството на Европейския съюз мезенхимните стволови клетки се разглеждат като лекарствени продукти за модерна терапия (т.нар. ATMPs) и са обект на специален Регламент (ЕО) No1394/2007. В обхвата на този регламент попадат и хемопоетични стволови клетки, ако са били подлагани на съществени лабораторни манипулации (като например намножаване или модифициране).
Развитие на приложенията на мезенхимни стволови клетки
Доклад на Bioscience Reports от 2015 г. анализира данни от регистъра за клинични изпитвания на Националните институти по обществено здраве на САЩ, според които към тогавашния момент има 463 регистрирани клинични изпитвания в различни фази, оценяващи потенциала на терапиите с мезенхимни стволови клетки в цял свят (данните са от регистъра ClinicalTrials.gov). Най-голям брой регистрирани клинични изпитвания на мезенхимни стволови клетки има за:
- сърдечносъдови заболявания (70)
- автоимунни заболявания (45)
- остеоартрит (37)
- чернодробни заболявания (32)
- болест на присадката срещу
- приемника (GvHD) (29)
- дихателни заболявания (21)
- гръбначномозъчна травма (15)
- бъбречна недостатъчност (15)
- кожни заболявания (13)
- мускулна дистрофия (7)
- апластична анемия (5)
- остеогенезис имперфекта (4)
- болест на Алцхаймер (4)
- болест на Паркинсон (2)
- улцеративен колит (2)
- Както и още 162 други изпитвания за диагнози, различни от изброените.
При бурните темпове на развитие в тази област, броят на новите проекти расте с всеки изминал ден.