Содержание стволовых клеток в пуповинной крови

Современные подходы к идентификации и изучению гемопоэтических стволовых клеток основаны на анализе их потенциала in vitro (способности формировать различные ростки кроветворения) в сочетании с проточной цитофлуориметрией, позволяющей охарактеризовать их фенотип (определенный набор клеточных белков-маркеров). Сегодня уже ни у кого не вызывает сомнения, что основным маркером гемопоэтических стволовых клеток является CD34 – белок, присутствующий на их поверхности вместе с некоторыми другими молекулами (например, рецептором для т.н. фактора стволовых клеток). Подобный фенотип характеризует гемопоэтические стволовые клетки вне зависимости от их источника: костного мозга, периферической или пуповинной крови.

А вот по способности к пролиферации и формированию колоний при культивировании in vitro стволовые клетки пуповинной крови значительно превосходят клетки из других источников.

Стандартная для трансплантации доза ядерных клеток пуповинной крови, равная 3-4х107 клеток/кг, содержит примерно столько же колоние-образующих единиц, сколько 3-5х108 клеток костного мозга или стимулированной периферической крови, что позволяет выполнять трансплантацию при гораздо меньшем количестве вводимых общих лейкоцитов.

Интересно, что содержание CD34-положительных клеток в пуповинной крови, обычно не превышающее 0.5%, существенно ниже их концентрации в костном мозге или стимулированной крови. И, несмотря на это, доза CD34-положительных клеток пуповинной крови также примерно в 10 раз меньше дозы аналогичных "взрослых" клеток. Объяснение этому факту может быть только одно: клетки пуповинной крови менее дифференцированы ("моложе") и обладают наивысшим потенциалом к росту и дифференцировке.

Другие отличия стволовых клеток пуповинной крови заключаются в более высоком уровне экспрессии антигенов гистосовместимости II-го класса (HLA-DR), большей длине теломеров и более высокой активности теломераз. Поскольку сокращение длины теломеров рассматривается как один из признаков репликативного старения клеток, данные наблюдения свидетельствуют, что клетки пуповинной крови обладают большей способностью к длительному существованию в организме реципиента. Значение HLA-DR в функционировании стволовых клеток до конца не изучено, но, в какой-то мере также может определять устойчивость и сроки развития трансплантата, т.е. клинический эффект трансплантации.

Приведенные выше свойства стволовых клеток пуповинной крови крайне важны при разработке клинических протоколов их практического применения, хотя, для полной реализации потенциала стволовых клеток требуются дальнейшие углубленные исследования свойств этой уникальной клеточной разновидности.

R&D