Hemopoietic stem cells dari darah tali pusar

Darah tali pusat bertindak sebagai sumber sel induk hematopoietik pada potensi proliferatif dan kemampuan repopulasi sel hematopoietik. Telah berulang kali menunjukkan bahwa, pada saat persalinan, darah tali pusar berisi sejumlah besar sel progenitor hematopoietik yang tidak beres dengan baik. Beberapa penulis percaya bahwa keuntungan dari transplantasi sel induk hematopoietik darah tali pusat adalah bahwa tidak perlu mencari donor yang kompatibel dengan antigen HLA. Menurut pendapat mereka, ketidakmatangan sistem kekebalan tubuh bayi baru lahir menyebabkan aktivitas fungsional sel imunokompeten menurun dan, demikian pula, tingkat perkembangan reaksi "graft versus host" yang parah, dibandingkan dengan transplantasi sumsum tulang. Pada saat yang sama, tingkat kelangsungan hidup transplantasi darah tali pusar tidak lebih rendah daripada sel sumsum tulang, bahkan jika jumlah HSC yang lebih kecil diberikan, berdasarkan 1 kg berat badan pasien. Namun, menurut kami, pertanyaan tentang jumlah sel transplantasi tali pusat yang optimal yang diperlukan untuk penyerapan yang efektif pada organisme penerima, kompatibilitas imunologisnya, dan sejumlah aspek masalah transplantasi sel induk darah tali pusat memerlukan analisis yang lebih serius.

[1], [2], [3], [4], [5], [6]

Memperoleh sel induk hematopoietik darah tali pusar

Prosedur untuk mendapatkan sel punca hematopoietik darah umbilik memerlukan koleksinya segera setelah kelahiran anak dan memisahkannya dari persalinan, saat plasenta berada dalam rahim atau ex utero, dan juga di seksio sesarea, tetapi juga ex utero. Hal ini menunjukkan bahwa dalam kasus pengurangan waktu sejak lahir sampai pemisahan bayi baru lahir dari plasenta sampai 30 detik, volume darah tali pusat meningkat rata-rata 25-40 ml. Dengan prosedur selanjutnya, jumlah darah yang sama hilang. Telah ditetapkan bahwa pemisahan awal anak dari afterburn tidak menimbulkan konsekuensi negatif bagi bayi yang baru lahir.

Di Institut Riset Hematologi dan Transfusiologi Rusia, teknologi murah dan efektif untuk mendapatkan darah tali pusar telah dikembangkan baik dalam kelahiran fisiologis ((70,2 + 25,8) ml) dan pada operasi sesar (73,4 + 25,1) ml. Teknik pemisahan tali pusar dengan hasil sel nukleasi dan mononuklear yang cukup tinggi (83,1 + 9,6) dan (83,4 + 14,1)% diusulkan. Metode kriopreservasi darah tali pusar telah diperbaiki, yang menjamin keamanan sel mononuklear dan CFU-GM - (96,8 + 5.7) dan (89,6 + 22,6)%. Efisiensi metode drainase sampling darah tali pusat menggunakan kontainer "Kompoplast-300" (Rusia) ditentukan. Pengambilan sampel darah tali pusat dilakukan segera setelah kelahiran anak dan pemisahan dari persalinan, dalam kondisi penempatan plasenta in utero atau ex utero. Sebelum tusukan kabel vena, tali pusat diobati sekali dengan tingtur 5% yodium, dan kemudian dua kali dengan etil alkohol 70%. Darah mengalir melalui tabung penghubung ke wadah secara spontan. Lamanya pagar tidak lebih dari 10 menit. 66 dikumpulkan metode volume drainase sampel darah umbilical rata-rata (72 + 28) ml, dan jumlah leukosit dalam sampel rata-rata penuh - (1,1 + 0,6) x x 107. Analisis darah tali pusat untuk kemandulan (kontaminasi bakteri, HIV-1 virus hepatitis B dan C, sifilis, dan infeksi cytomegalovirus) hanya satu sampel diidentifikasi IgG-antibodi untuk hepatitis C. Dalam penelitian lain setelah plasenta setelah permukaan janin lahir ditempatkan pada frame khusus ke bawah, tali diperlakukan dengan 5% natrium yodium dan etil 75% th alkohol. Vena tali pusar dikeringkan dengan jarum dari sistem transfusi (G16). Darah mengalir ke wadah secara spontan. Volume darah yang diambil dengan cara ini rata-rata (55 + 25) ml. Pada G. Kogler dkk (1996), darah tali pusar ditarik dengan metode tertutup dan sejumlah besar darah diperoleh - rata-rata (79 + 26) ml. Para penulis mencatat bahwa di antara 574 sampel darah tali pusar, sekitar 7% mengandung kurang dari 40 ml darah, yang membuat tidak mungkin menggunakannya untuk transplantasi. K. Isoyama dan rekan penulis (1996), mengambil darah tali pusat dengan exfusi aktif menggunakan jarum suntik, menerima rata-rata 69,1 ml darah (volume darah tali pusat bervariasi dari 15 menjadi 135 ml). Akhirnya, rekan penulis A. Abdel-Mageed PI (1997) berhasil memperoleh rata-rata 94 ml darah tali pusar (dari 56 menjadi 143 ml) dengan kateterisasi vulva.

Untuk mengurangi risiko infeksi iatrogenik dan kontaminasi oleh sekresi ibu dikembangkan sistem pengumpulan darah tertutup berdasarkan sistem transfuzioinoy banyak digunakan Baxter Healthcare Corp, Deerfield, IL (USA), yang mengandung 62,5 ml CPDA (sitrat-fosfat-dekstrosa dengan adenin) sebagai antikoagulan Teknologi mendapatkan bahan sangat penting untuk penyusunan sampel kualitatif berkenaan dengan volume, isi dan kemurnian suspensi sel. Dari metode pengambilan sampel darah tali pusat yang ada, yang dikelompokkan ke dalam sistem tertutup, setengah terbuka dan terbuka, yang pertama harus diikuti, karena risiko kontaminasi mikroba material dan kontaminasi suspensi sel oleh sel induk berkurang secara signifikan dalam sistem tertutup.

A. Nagler dan rekan penulis (1998) melakukan analisis komparatif tentang keefektifan ketiga sistem pengambilan sampel darah utama. Pada varian pertama, prosedur dilakukan dalam sistem tertutup dengan cara exfusi darah langsung ke wadah. Pada varian kedua, darah tali pusat diperoleh dengan metode pelepasan jarum suntik aktif 1 dengan mencuci lebih lanjut pembuluh darah plasenta dan mengalirkan darah secara simultan ke dalam wadah (metode terbuka). Pada varian ketiga, darah ditarik dalam sistem semi terbuka dengan secara aktif mengekstraksinya dengan jarum suntik dan mencuci melalui arteri tali pusar dengan exfusi simultan ke dalam wadah. Pada versi pertama, penulis menerima darah tali pusar dalam volume (76,4 + 32,1) ml dengan jumlah leukosit (10,5 + 3,6) x 10 ⁶ per 1 ml darah. Pada varian kedua, indeks yang sesuai adalah (174,4 + 42,8) ml dan (8,8 + 3,4) x 10 ⁶ / ml; di bagian ketiga - (173,7 + 41,3) ml dan (9,3 + 3,8) x 10 ⁶ / ml. Infeksi yang paling sering terjadi pada sampel darah tali pusar dicatat saat menggunakan sistem terbuka. Korelasi langsung antara massa plasenta dan volume darah yang diekstraksi terbentuk - dengan meningkatnya massa plasenta, jumlah darah meningkat.

Setelah pengambilan sampel darah tali pusar, langkah pemisahan berikut - isolasi sel mononuklear dan pemurnian suspensi sel dari eritrosit. Di bawah kondisi eksperimental, sel-sel yang diintal diisolasi dengan metode sedimentasi dengan metilselulosa selama lisis amonium eritrosit oleh klorida. Namun, untuk tujuan klinis, methylcellulose tidak boleh digunakan, karena hilangnya sel induk hematopoietik mencapai 50-90%. Lisis eritrosit sehubungan dengan volume besar larutan kerja di klinik juga hampir tidak dilakukan, walaupun persentase isolasi dengan cara sel nukleasi ini dengan fenotipe CD34 +, serta sel prekursor dengan fungsi CFU-GM dan CFU-GEMM jauh lebih tinggi. Agen baru untuk isolasi sel mononuklear dalam larutan kepadatan beli gradien densitas (BDS72) telah dilaporkan. Zat ini memiliki parameter fisiologis berikut: pH - 7,4, osmolalitas - 280 mosm / kg, densitas - 1,0720 g / ml. Menurut penulis, dengan bantuannya, memungkinkan untuk mengisolasi 100% sel CD34-positif dan menghilangkan 98% sel darah merah. Namun, klinik tersebut belum menerapkan BDS72.

Dalam metode yang telah terbukti untuk mengisolasi sel nukleasi dari darah tali pusat, larutan 10% larutan pati hidroksietil atau larutan gelatin 3% biasanya digunakan. Efisiensi presipitasi eritrosit dan isolasi sel nukleasi pada kedua kasus kira-kira sama. Namun, bila gelatin digunakan sebagai zat sedimen, adalah mungkin untuk mendapatkan jumlah CFU-GM yang agak lebih banyak dibandingkan dengan pati hidroksietil. Hal ini diasumsikan bahwa perbedaan dalam efisiensi pemulihan CFU-GM kecepatan yang tidak merata karena pengendapan fraksi individu atau molekul berinti kemampuan sel HES diserap pada reseptor permukaan sel hematopoietik dan dengan demikian memblokir sensitivitas mereka untuk koloni merangsang faktor, yang digunakan ketika kultur CFU-GM in vitro. Meskipun demikian, kedua sedimen mungkin cocok untuk mengisolasi sel nukleat saat membuat bank darah tali pusat berskala besar.

Metode pemisahan dan kriopreservasi darah tali pusar pada prinsipnya tidak berbeda dengan yang digunakan dalam pekerjaan dengan sel induk hematopoietik darah tepi dan sumsum tulang donor dewasa. Tapi ketika menyiapkan sejumlah besar sampel darah tali pusar untuk bank-banknya, metode pemisahan harus, pertama-tama, berbiaya rendah. Oleh karena itu, sekarang, sayangnya, untuk kebutuhan klinis sudah digunakan metode isolasi dan kriopreservasi sel darah tali pusat rutin yang digunakan, dan metode yang lebih efektif namun efektif secara finansial tetap banyak dilakukan oleh peneliti.

Secara umum, kriteria untuk memperkirakan jumlah sel hematopoietik dan persyaratan untuk studi sampel darah tali pusar dibentuk untuk mengidentifikasi agen infeksius. Untuk menjamin transplantasi sel darah tali pusat hematopoietik, semua sampel darah harus diperiksa terutama untuk infeksi hematogen dan penyakit genetik. Sejumlah penulis merekomendasikan metode khusus tambahan untuk penyelidikan darah tali pusar untuk mendiagnosis penyakit genetik seperti talasemia, anemia sel sabit, defisiensi adenosin deaminase, agnaglobulinemia Bruton, penyakit Harler dan Ponter.

Menurut rekomendasi Ticheli L. Et al (1998), di masing-masing sampel darah tali pusat ini diperlukan untuk menentukan jumlah sel berinti, sel SB34-positif dan CFU-GM, membawa HLA-mengetik untuk menentukan golongan darah ABO dan Rh keanggotaannya. Selain itu, pembibitan dilakukan bakteriologi, tes serologi untuk HIV dan infeksi CMV, HBsAg, hepatitis C, HTLY-I dan HTLV-II (leukemia T-cell, manusia), sifilis, toksoplasmosis. Reaksi berantai polimerase terhadap sitomegalovirus dan infeksi HIV adalah wajib.

Prosedur untuk mendapatkan darah tali pusat harus dilakukan sesuai dengan prinsip-prinsip bioetika medis. Sebelum dimulainya pengumpulan darah perlu mendapat persetujuan dari wanita hamil atas pelaksanaannya. Wawancara pendahuluan dengan seorang wanita hamil untuk mendapatkan informed consent untuk melakukan semua manipulasi, dari penggambaran darah hingga penyelesaian dokumentasi, dilakukan hanya oleh petugas medis. Dalam hal apapun, tidak dapat diterima untuk melakukan prosedur ini oleh personil yang memiliki pendidikan biologi, kimia, farmasi dan non-medis lainnya, mengingat pelanggaran norma bioetika dan hak asasi manusia yang telah mapan. Dengan tes positif untuk pengangkutan HBsAg, adanya antibodi terhadap patogen hepatitis C, infeksi HIV dan sifilis, darah tali pusat tidak diambil, dan sampel darah yang sudah dikumpulkan dibuang dan dihancurkan. Perlu dicatat bahwa kereta dari infeksi laten pada bayi baru lahir jauh lebih langka dibandingkan pada orang dewasa, oleh karena itu probabilitas transfer hematogen dan pengembangan komplikasi infeksi infus hematopoietic sel darah tali pusat secara signifikan lebih rendah daripada dalam kasus transplantasi sumsum tulang dari donor dewasa.

Poin penting dalam penerapan darah tali pusat di klinik adalah evaluasi transplantasi, yang didasarkan pada penentuan jumlah sel induk hematopoietik dalam sampel darah tali pusat dan dosis sel yang diperlukan untuk transplantasi. Standar untuk jumlah optimal sel darah tali pusar yang dibutuhkan untuk transplantasi belum dikembangkan. Tidak ada sudut pandang yang diterima secara umum bahkan pada parameter rutin seperti jumlah sel CD34-positif dan CFU-GM. Beberapa penulis mengevaluasi potensi sel hematopoietik dengan menganalisis budaya jangka panjang dengan penentuan konsentrasi unit pembentuk koloni yang umum ditemukan pada granulosit, eritrosit, monosit dan megakariosit - CFU-GEMM.

Namun, dalam setting klinis, evaluasi standar transplantasi darah tali pusat biasanya hanya mencakup penentuan jumlah sel nukleasi atau mononuklear.

Penyimpanan sel induk hematopoietik darah tali pusar

Beberapa masalah ada pada teknologi penyimpanan sel darah tali pusat hematopoietik. Dalam kriopreservasi sel induk hemopoietik, untuk mencapai cara optimal pembekuannya, perlu meminimalkan jumlah darah tali pusat sebanyak mungkin, dan juga untuk menghilangkan sel darah merah terlebih dahulu untuk menghindari hemolisis dan bahaya mengembangkan reaksi inkompatibilitas dengan antigen sel darah merah (ABO, Rh). Untuk tujuan ini, berbagai metode untuk mengisolasi sel nukleasi sesuai. Pada awal 90an abad yang lalu, metode yang paling banyak digunakan adalah isolasi sel nukleasi dalam gradien kerapatan berdasarkan ficoll dengan densitas 1,077 g / ml atau percola dengan kepadatan 1.080 g / ml. Pemisahan darah tali pusat pada gradien kerapatan memungkinkan mengisolasi sel mononuklear yang dominan, namun menyebabkan hilangnya sel progenitor hematopoietik yang signifikan - hingga 30-50%.

Efisiensi sedimentasi pati hidroksietil dalam proses isolasi sel darah tali pusar diperkirakan dengan cara yang berbeda. Beberapa penulis menunjukkan kualitas pemisahan yang rendah dengan menggunakan metode ini, sementara peneliti lain, sebaliknya, di antara semua metode yang mungkin lebih memilih untuk mengalokasikan darah tali pusat HSC dengan tepat menggunakan larutan pati hidroksietil 6%. Ini menyoroti efisiensi sedimentasi sel hemopoietik yang tinggi, yang menurut beberapa data, mencapai 84% sampai 90%.

Pendukung sudut pandang lain percaya bahwa hampir semua metode fraksinasi melibatkan kerugian besar sel nukleasi dan menyarankan pemisahan dengan sentrifugasi, membagi darah tali pusar menjadi 3 fraksi: eritrosit, cincin leukosit dan plasma. Dengan mengisolasi sel dengan cara ini, penulis menemukan bahwa kandungan sel mononuklear, sel progenitor hematopoietik awal, dan sel dengan immunophenotype CD34 + masing-masing mencapai 90, 88, dan 100% dari tingkat aslinya. Nilai yang sama dari pertumbuhan sel darah tali pusar yang dimurnikan dengan metode ini diperoleh oleh peneliti lain: 92% sel nukleasi, 98% - mononuklear, 96% - CD34 - positif dan 106% unit pembentuk koloni diisolasi setelah sedimentasi.

Pada akhir 1990-an, gelatin banyak digunakan sebagai agen sedimen. Dalam praktek klinis, dengan bantuan gelatin, sel induk hematopoietik dari darah tali pusar telah diisolasi sejak tahun 1994. Bila menggunakan larutan gelatin 3%, efisiensi isolasi sel nukleasi mencapai 88-94%. Meluasnya penggunaan gelatin dalam pengembangan bank darah tali pusat telah mengkonfirmasi kelebihannya dibandingkan agen sedimentasi lainnya. Analisis komparatif semua metode di atas isolasi dari sel berinti dalam hal penggunaan berurutan mereka di masing-masing sampel darah tali pusat tes menunjukkan bahwa optimal sel mononuklear sedimenter-out dengan fenotipe CD34 + / CD45 +, serta dengan jumlah CFU-GM dan CFU-GEMM adalah 3% larutan gelatin. Secara signifikan kurang efektif adalah metode yang menggunakan gradien kerapatan ficoll, serta penggunaan pati hidroksietil dan metilselulosa, dimana kehilangan sel hemopoietik mencapai 60%.

Perluasan volume transplantasi sel punca darah tali pusat dikaitkan tidak hanya dengan pengembangan metode untuk produksinya, tapi juga penyimpanan. Ada banyak masalah yang berkaitan langsung dengan persiapan darah tali pusat untuk penyimpanan jangka panjang dan pemilihan teknologi kriopreservasi optimal untuk sampelnya. Diantaranya adalah masalah kelancaran melakukan prosedur pemisahan, penggunaan berbagai media kriopreserving, dan penggunaan metode untuk menyiapkan sel pencairan untuk transplantasi. Pengangkutan sampel asli darah tali pusat sering dilakukan dari daerah yang jauh dari pusat hematologi. Sehubungan dengan ini, masalah timbul dari periode yang diizinkan untuk penyimpanan darah tali pusat dari saat penerimaannya sampai pada awal kriopreservasi, yang sangat penting dalam pengembangan bank darah tali pusat.

Investigasi aktivitas fungsional sel darah tali pusat hematopoietik setelah penyimpanan lama (sampai 12 tahun) dalam nitrogen cair memungkinkan kami untuk menetapkan bahwa sekitar 95% sel hematopoietik tidak kehilangan kapasitas proliferasi tinggi mereka selama masa ini. S. Yurasov dan rekan penulis (1997) telah menunjukkan bahwa penyimpanan darah tali pusar pada suhu kamar (22 ° C) atau pada suhu 4 ° C selama 24 dan 48 jam tidak secara signifikan mengurangi viabilitas sel hematopoietik, yaitu 92 dan 88%. Namun, jika waktu penyimpanan diperpanjang sampai tiga hari, jumlah sel nukleasi yang layak dalam darah tali pusat berkurang secara signifikan. Pada saat yang sama, selama penelitian lain, ditemukan bahwa bila disimpan selama 2-3 hari pada suhu 22 atau 4 ° C, kelangsungan hidup granulosit matang, dan bukan sel hematopoietik, terutama mempengaruhi.

Kelangsungan hidup sel induk hematopoietik darah tali pusat dapat terpengaruh oleh komponen sistem untuk pengumpulannya. Analisis efek berbagai antikoagulan, yang mekanisme kerjanya disebabkan oleh pengikatan ion kalsium (ACD, EDTA, XAPD-1), ke sel progenitor hematopoietik di bawah kondisi penyimpanan darah tali pusat dari 24 sampai 72 jam mengungkapkan efek buruknya pada kelangsungan hidup sel nukleasi. Dalam hal ini, penulis merekomendasikan penggunaan PBS (larutan penyangga fosfat) dengan penambahan heparin asli tanpa pengawet pada konsentrasi 20 U / ml, yang menurut mereka memungkinkan perpanjangan waktu penyimpanan darah tali pusat yang tidak terfragmentasi sampai 72 jam dan mempertahankan aktivitas fungsional unit pembentuk koloni. Namun, ketika mempelajari keamanan CFU-GM dan CFU-G, ditunjukkan bahwa waktu penyimpanan darah tali pusat sebelum kriopreservasi tidak boleh melebihi sembilan jam. Jelas, dalam kasus ini, prinsipnya harus beroperasi, yang menurutnya, dengan adanya data yang bertentangan, umur simpan minimum kabel darah yang minimum harus digunakan dan dilanjutkan ke pembekuan yang dapat diprogram dari sel yang terisolasi sesegera mungkin.

Ketika membekukan sel induk hematopoietik darah tali pusar, larutan DMSO 10% biasanya digunakan sebagai krioprotektan. Namun, selain efek krioprotektif yang diungkapkan, dimetilsulfoksida dalam konsentrasi ini memiliki efek sitotoksik langsung, bahkan di bawah kondisi paparan minimal terhadap sel pembentuk darah darah tali pusar. Untuk mengurangi efek sitotoksik DMSO, suhu pemaparan nol, peningkatan kecepatan semua manipulasi dan pencucian berulang setelah pencairan sampel tali pusar diterapkan.

Institut Hematologi dan Transfusiologi Akademi Ilmu Kedokteran Ukraina telah mengembangkan arahan ilmiah sejak 1995, yang tujuannya adalah untuk mempelajari darah tali pusat sebagai sumber alternatif sel hemopoietik batang. Secara khusus, teknologi baru untuk cryopreservasi suhu rendah dari sel hemopoietik dari darah tali pusat yang tidak terfragmentasi dan fraksionasi telah dikembangkan. Sebagai cryoprotectant, polyvinylpyrolidone dengan berat molekul rendah digunakan. Metode kriopreservasi darah tali pusat yang tidak terfragmentasi didasarkan pada teknologi awal pra-persiapan sel untuk pembekuan dan teknik penanganan khusus suspensi sel segera sebelum transplantasi.

Salah satu faktor terpenting yang mempengaruhi tingkat aktivitas fungsional sel induk hemopoietik cryopreserved adalah laju pendinginan suspensi sel, terutama selama tahap kristalisasi. Pendekatan perangkat lunak untuk memecahkan masalah kecepatan dan waktu pembekuan memberikan peluang besar untuk menciptakan metode kriopreservasi sederhana dan sangat efektif, tanpa mencuci suspensi sel dari krioprotektan sebelum transplantasi.

Tahapan pembekuan dan pencairan segera paling berbahaya untuk kelangsungan hidup sel selama persiapannya. Ketika membekukan sel hemopoietik, bagian penting dari mereka dapat dihancurkan pada saat transisi medium interselular dari cairan ke kristalisasi fasa padat. Untuk mengurangi persentase kematian sel, krioprotektan digunakan, mekanisme tindakan dan efektivitas krioprotektif yang telah cukup tercakup dalam literatur ilmiah.

Sebuah Teknik arah Optimization menjanjikan kriopreservasi sumsum tulang dan sel-sel darah tali pusat adalah untuk menggabungkan dalam larutan yang sama untuk konsentrasi rendah krioprotektan dengan beberapa mekanisme yang berbeda tindakan, misalnya, yang bekerja pada tingkat intraselular DMSO dan HES atau albumin memiliki efek melampirkan ekstraseluler.

Untuk kriopreservasi sel darah tali pusar, larutan DMSO 20% secara tradisional digunakan, sementara secara mekanis diaduk terus dalam bak es, secara perlahan dituangkan ke dalam suspensi sel sampai rasio krioprotektor dan sel yang sama (1: 1) tercapai. Konsentrasi akhir dimetil sulfoksida adalah 10%. Suspensi sel kemudian didinginkan pada cryostat perangkat lunak dengan kecepatan HS / menit sampai -40 ° C, setelah itu laju pendinginan dinaikkan sampai 10 ° C / menit. Setelah mencapai -100 ° C, wadah dengan suspensi sel ditempatkan dalam nitrogen cair (-196 ° C). Dengan metode cryopreservation ini, keamanan sel mononuklear fungsional aktif setelah pencairan mencapai 85% dari tingkat awal.

Modifikasi metode kriopreservasi ditujukan untuk mengurangi konsentrasi DMSO dengan menambahkan pati hidroksietil (konsentrasi akhir dimetil sulfoksida dan pati hidroksietil masing-masing 5% dan 6%). Efisiensi tinggi kombinasi krioprotektan ini diamati saat suspensi sel myeloid dibekukan, dengan sitoproteksi yang tidak kurang dari pada larutan dimetilsulfoksida 10% tunggal. Jumlah sel nukleat yang layak mencapai 96,7% dari tingkat dasar, dan aktivitas fungsional mereka, yang diperkirakan dengan jumlah CFU-GM, adalah 81,8%.

Dengan menggunakan larutan dimetilsulfoksida dalam konsentrasi 5 sampai 10% dalam kombinasi dengan pati hidroksietil 4% (konsentrasi akhir), ditetapkan bahwa keamanan sel CD34-positif pada kisaran rata-rata dimetil sulfoksida hampir tidak berubah. Pada saat yang sama, dalam kondisi penurunan konsentrasi dimetil sulfoksida dari 5 menjadi 2,5%, kehilangan massa sel darah tali pusar diamati - jumlah unit sel yang layak menurun dari 85,4 menjadi 12,2%. Penulis lain juga sampai pada kesimpulan bahwa tepat 5 dan 10% larutan dimetilsulfoksida (dalam versi penulis - yang dikombinasikan dengan serum autologous) memberikan sitoproteksi dengan kriopreservasi darah tali pusat HSC dengan efisiensi maksimum. Selain itu, pelestarian sel beku dan pencairan berturut-turut dicatat dalam kasus kombinasi 5% atau dimethylsulfoxide 5% dengan larutan pati hidroksietil 4%, terutama pada laju pendinginan HS / menit terkontrol. Dalam karya lain, larutan krioproteksi yang terdiri dari tiga bahan - DMSO, albumin manusia murni dan media RPMI dengan perbandingan 1: 4: 5, ditambahkan, yang ditambahkan ke suspensi sel dengan perbandingan volume yang sama (konsentrasi akhir dimetilsulfoksida adalah 5%). Setelah mencairkan air liur dalam rendaman air pada suhu + 4 ° C, keamanan CFU-GM melebihi 94%.

Beberapa penulis menyarankan penggunaan darah tali pusat yang tidak terfragmentasi untuk kriopreservasi, karena sejumlah besar sel hematopoietik hilang selama pengangkatan sel darah merah. Dalam perwujudan ini, larutan dimethylsulfoxide 10% digunakan untuk melindungi sel mononuklear dari efek kristalisasi yang merusak. Pembekuan dilakukan pada laju pendinginan konstan HS / menit sampai -80 ° C, setelah itu suspensi sel darah tali pusat direndam dalam nitrogen cair. Dengan metode pembekuan ini, lisis parsial eritrosit terjadi, oleh karena itu sampel darah tidak memerlukan fraksinasi. Setelah pencairan, suspensi sel dicuci dari hemoglobin bebas dan dimetilsulfoksida dalam larutan albumin manusia atau serum serum autologous pasien dan digunakan untuk transplantasi.

Pelestarian sel progenitor hematopoietik setelah pencairan darah tali tak terpecah memang lebih tinggi dari fraksinasi, tetapi sehubungan dengan krioustoychivostyu dari sel-sel darah merah dapat menyebabkan masalah serius sebagai akibat dari pasca-transfusi Transfusi sel darah merah ABO-yang tidak kompatibel. Selain itu, volume darah yang tidak terfragmentasi disimpan meningkat secara signifikan. Dari sudut pandang klinis, masih lebih baik daripada cryopreserve pra-terisolasi dan dimurnikan dari fraksi sel lain dari sel darah tali pusat hematopoietik.

Secara khusus, metode untuk kriopreservasi sel darah tali pusat yang difraksinasi telah dikembangkan, yang memungkinkan untuk menghilangkan eritrosit pada tahap persiapan pembekuan, dimana larutan 6% larutan pati hidroksietil digunakan sebagai bagian dari larutan pengganti plasma "Stabisol". Setelah dicairkan, suspensi sel yang diperoleh siap digunakan secara klinis tanpa manipulasi tambahan.

Jadi, saat ini, ada banyak cara cryopreservasi darah tali pusat yang cukup efektif. Perbedaan utama adalah sampel darah dibekukan tidak terfragmentasi atau mengalami pemisahan ke dalam fraksi sel selama tahap persiapan dan sel nukleasi yang dipanen tanpa campuran eritrosit.

Transplantasi sel induk hemopoietik dari darah tali pusar

Pada akhir 80an - awal 90an dari abad terakhir ditemukan bahwa darah tali pusar yang memasok janin selama kehamilan ditandai oleh kandungan sel punca hematopoietik yang tinggi. Kesederhanaan relatif untuk mendapatkan sel darah tali pusat tali pusat dan tidak adanya masalah etika yang jelas mendorong penggunaan sel induk darah tali pusat dalam pengobatan praktis. Transplantasi tali pusat yang berhasil pertama kali dilakukan pada seorang anak dengan anemia Fanconi berfungsi sebagai titik awal untuk memperluas volume transplantasi sel induk darah tali pusat dan menciptakan sistem untuk penyediaan banknya. Dalam sistem global bank darah tali pusat, yang terbesar adalah Pusat New York untuk Darah Plasenta, yang berada di neraca National Institutes of Health. Jumlah sampel darah tali pusat yang tersimpan di bank ini mendekati 20 LLC. Jumlah penerima (terutama anak-anak) juga meningkat, dan keberhasilan transplantasi telah dilakukan. Menurut Departemen Kesehatan AS, periode bebas kambuh pasca transplantasi penerima darah tali pusat HSC telah melampaui 10 tahun.

Ini tidak mengherankan, karena banyak penelitian tentang potensi hematopoietik darah tali pusat menunjukkan bahwa kuantitas dan kualitas sel induk paling awal tidak hanya lebih rendah dari sumsum tulang orang dewasa, tapi lebih dari itu beberapa indikator. Potensi proliferatif yang lebih tinggi dari sel induk darah tali pusat disebabkan oleh fitur ontogenetik dari sinyal seluler, adanya faktor pertumbuhan spesifik pada reseptor HSC, kemampuan sel darah tali pusat terhadap produksi faktor pertumbuhan autokrin, ukuran besar dan panjang telomer.

Dengan demikian, ciri genomik dan fenotip dari sel darah tali pusat pembentuk darah batang menentukan penetrasi kualitatif transplantasi dengan potensi tinggi untuk restorasi hemopoiesis donor pada organisme penerima.

Kelebihan sel induk hematopoietik darah tali pusar

Di antara manfaat sebenarnya dari penggunaan sel induk hematopoietik darah tali pusar untuk tujuan transplantasi di depan sumber sel hematopoietik lainnya, seseorang harus mencatat risiko hampir nol terhadap kesehatan donor (jika tidak dihitung sebagai plasenta) dan tidak adanya kebutuhan akan anestesi umum. Penggunaan darah tali pusar memperpanjang kemungkinan transplantasi sel akibat transplantasi yang sebagian sesuai pada sistem HLA (ketidakcocokan satu sampai tiga antigen). Sebuah teknik untuk penyimpanan sel darah hemopoietik tali pusat dalam keadaan beku telah dikembangkan, yang meningkatkan kemungkinan mendapatkan jenis HLA langka dan mempersingkat waktu pencarian transplantasi yang kompatibel dengan HLA untuk transplantasi alogenik. Pada saat yang sama, risiko pengembangan beberapa infeksi laten yang ditularkan melalui jalur transmisi berkurang secara signifikan. Selain itu, ada bentuk murah dari asuransi jiwa biologis sehubungan dengan kemungkinan penggunaan sel darah tali pusat untuk transplantasi autologous.

Namun, karena sejumlah kecil darah yang dapat dikumpulkan dari plasenta (rata-rata tidak lebih dari 100 ml), masalah untuk mendapatkan kemungkinan jumlah darah paling banyak dari vena tali pusar, dengan kepatuhan ketat terhadap risiko minimal kontaminasi bakteri terhadap sampel darah tali pusat yang diperoleh, muncul kedepan.

Sel-sel hematopoietik primitif dari darah tali pusat umumnya diidentifikasi oleh kehadiran di mereka CD34 glikofosfoproteina permukaan, dan atas dasar sifat fungsional mereka dengan memeriksa clonogenic assay atau koloni pembentukan in vitro. Analisis komparatif menunjukkan bahwa pada tali darah dan sumsum tulang konten maksimum sel mononuklear CD34-positif di fraksi masing-masing adalah 1,6 dan 5,0%, tingkat maksimum unit membentuk koloni di subpopulasi CD34 sel + - 80 dan 25%, efisiensi total kloning dari CD34 + sel - 88 dan 58%, kandungan maksimum sel pembentuk koloni dengan potensi proliferasi tinggi (HPP - CFC pada populasi CD34 +) adalah 50 dan 6,5%. Perlu ditambahkan bahwa efisiensi kloning dari CD34 + CD38-sel dan kemampuan untuk menanggapi stimulasi sitokin juga lebih tinggi pada sel-sel induk hematopoietik dari darah tali pusat.

Kombinasi antigen fenotipik Your-1, CD34 dan CD45RA menegaskan potensi proliferasi tinggi sel pembentuk darah hematopoietik, dan ekspresi ketiga antigen ini pada permukaan sel darah tali pusar menunjukkan milik mereka terhadap sel induk. Selain itu, telah ditetapkan bahwa darah tali pusat mengandung sel dengan fenotip CD34 + yang tidak memiliki spidol diferensiasi linier. Tingkat pada darah tali pusar dari subpopulasi sel dengan profil fenotipik CD34 + / Lin adalah sekitar 1% dari jumlah sel CD34-positif. Sel prekursor darah tali pusat hematopoietik memunculkan garis sel limfoid dan rangkaian myeloid polypotent diferensiasi sel linier, yang juga mengindikasikan keberadaan mereka terhadap sel induk.

Seperti telah disebutkan, perbedaan penting antara sumsum tulang dan darah tali pusat adalah jumlah sel hematopoietik yang digunakan untuk transplantasi, diperoleh dengan satu prosedur. Jika selama transplantasi sumsum tulang, kehilangan massa sel selama pemisahan, kriopreservasi, pencairan es dan pengujian diperbolehkan dalam 40-50%, kemudian untuk darah tali pusat, kehilangan sel tersebut sangat signifikan, karena jumlah cangkok GSK yang tidak mencukupi dapat terbukti tidak dapat dipertahankan. Menurut G. Kogler dan rekan penulis (1998), untuk semua transplantasi sel dengan berat badan penerima 10 kg, semua sampel darah tali pusat dapat menjadi cangkokan potensial (jumlah total sampel darah tali pusat yang dikumpulkan - 2098), dengan berat badan 35 kg - 67%, dan hanya 25% sampel akan mampu memberikan transplantasi efektif pada pasien dengan berat badan 50-70 kg. Situasi klinis ini mengindikasikan perlunya mengoptimalkan dan memperbaiki keefektifan metode pengambilan sampel, reproduksi dan penyimpanan sel darah tali pusat yang ada. Oleh karena itu, saat ini dalam literatur ada banyak isu mengenai standarisasi metode pengambilan sampel, pengujian, pemisahan dan kriopreservasi darah tali pusar untuk pembentukan bank darah, aplikasinya di klinik, serta kondisi dan persyaratan penyimpanan sel induk hematopoietik darah tali pusat.

[7], [8], [9],

Penggunaan sel induk hematopoietik darah tali pusar dalam pengobatan

Biasanya, sampai 10 ⁶ sel punca hematopoietik dapat diisolasi dari darah tali pusar , jarang lebih. Sehubungan dengan ini, sampai hari ini, pertanyaannya tetap pada kecukupan banyak sel darah tali pusat hematopoietik untuk memulihkan hematopoiesis penerima dewasa. Pendapat tentang terbitan ini terbagi. Beberapa periset percaya bahwa jumlah ini cukup untuk transplantasi pada anak-anak, tapi terlalu sedikit untuk transplantasi pada orang dewasa, yang mana sel administrasi optimal (7-10) x 10 ⁶ CD34-positif per 1 kg berat badan rata-rata 7 x 10 ⁸ per transplantasi Dari perhitungan ini, berikut bahwa satu sampel tali pusar mengandung 700 kali lebih sedikit sel induk hematopoietik daripada yang dibutuhkan untuk satu transplantasi ke pasien orang dewasa. Namun, penilaian kuantitatif semacam itu dilakukan dengan analogi dengan jumlah sel yang ditransfusikan di sumsum tulang dan sama sekali mengabaikan ciri hematopoiesis ontogenetik.

Secara khusus, fakta potensi proliferatif sel stem hematopoietik darah tali pusar diabaikan dibandingkan dengan sel prekursor hemopoietik sumsum tulang. Hasil potensi pembentukan koloni dalam penelitian in vitro menunjukkan bahwa satu dosis darah tali pusat dapat memberikan pemulihan hematopoiesis pada penerima dewasa. Di sisi lain, tidak boleh dilupakan bahwa jumlah HSC menurun bahkan dalam proses perkembangan embrio: kandungan sel CD34 positif pada tali pusar diturunkan secara linier 5 kali lipat dalam kerangka waktu dari 20 minggu (darah diperoleh untuk penghentian kehamilan prematur) sampai usia kehamilan 40 minggu. (periode kelahiran fisiologis), yang disertai dengan peningkatan paralel dan permanen dalam ekspresi penanda sitodifferentiasi linier.

Karena kurangnya pendekatan terstandardisasi terhadap kuantifikasi sel progenitor pada sampel darah tali pusar, kontroversi mengenai dosis optimal sel induk darah tali pusat hematopoietik terus berlanjut. Beberapa peneliti percaya bahwa jumlah sel nukleasi dan sel mononuklear, dihitung ulang untuk berat badan penerima, yaitu dosisnya, dapat digunakan sebagai kriteria pemilihan sampel tali pusar. Beberapa penulis percaya bahwa ambang kuantitatif minimum sel CD34 +, bahkan untuk melakukan transplantasi HSC secara autologous adalah 2 x 10 ⁶ / kg. Pada saat bersamaan, meningkatkan dosis sel hemopoietik menjadi 5 x 10 ⁶ sel / kg (hanya 2,5 kali) sudah memberikan jalan yang lebih baik pada periode pasca transplantasi dini, mengurangi frekuensi komplikasi infeksi dan memperpendek durasi terapi antibiotik pencegahan.

Menurut E. Gluckman dan rekan penulis (1998), dalam oncohematology, kondisi keberhasilan transplantasi sel darah tali pusar adalah pengenalan minimal 3,7 x 10 ⁷ sel nukleat per 1 kg berat badan penerima. Dengan penurunan dosis sel induk hematopoietik menjadi 1 x 10 ⁷ dan sel nukleasi yang lebih rendah per 1 kg berat badan, risiko kegagalan graft dan kambuhnya kanker meningkat tajam. Harus diakui bahwa jumlah minimum sel progenitor yang diperlukan untuk pemulihan cepat hemopoiesis setelah alotransplant GSG belum diketahui. Secara teoritis, ini dapat dicapai dengan sel tunggal, namun dalam praktik klinis transplantasi sumsum tulang, engraftment cepat dan stabil dijamin dengan transfusi setidaknya (1-3) x 10 ⁸ sel nukleat per 1 kg berat badan pasien.

Sebuah studi terperinci baru-baru ini untuk menentukan jumlah HSC yang optimal dalam oncoematologi mencakup pengamatan pasien terhadap tiga kelompok yang diisolasi tergantung pada kandungan sel CD34-positif dalam bahan transplantasi. Pasien kelompok pertama menerima (3-5) x 10 ⁶ sel / kg. Dosis HSC pada pasien kelompok kedua adalah (5-10) x 10 ⁶ sel / kg, dan pasien kelompok ketiga menerima transplantasi lebih dari 10 x 10 ⁶ CD34 + sel / kg. Hasil terbaik diamati pada kelompok penerima yang menerima transplantasi dengan jumlah sel CD34-positif sama dengan (3-5) x 10 ⁶ / kg. Dengan peningkatan dosis sel yang ditransplantasikan di atas 5 × 10 ⁶ / kg, tidak diketahui manfaat signifikan secara statistik. Pada saat yang sama, kandungan HSC yang sangat besar dalam transplantasi (> 10 x 10 ⁶ / kg) dikaitkan dengan reinfusi sejumlah besar sel tumor residu, yang menyebabkan kambuh penyakit ini. Tidak ada hubungan langsung antara jumlah sel progenitor allogeneic yang ditransplantasikan dan pengembangan reaksi "graft versus host".

Akumulasi pengalaman transplantasi darah HSC di dunia menunjukkan potensi repopulasi tinggi mereka. Tingkat engraftment dari transplantasi darah tali pusat berkorelasi dengan jumlah sel nukleasi yang diperkenalkan. Hasil terbaik diamati dengan transplantasi 3 × 10 ⁷ / kg, sedangkan untuk sumsum tulang dosis ini adalah 2 × 10 ⁸ / kg. Menurut data pusat koordinasi, pada akhir tahun 2000, 1200 transplantasi sel darah tali pusat dibuat di dunia, terutama dari sanak keluarga donor (83%). Jelas, darah tali pusat harus dianggap sebagai alternatif sumsum tulang untuk transplantasi pada pasien hemoblastosis.

Namun, neonatal sifat Cordova sumber jaringan hematopoietik mendorong karena kehadiran fitur fungsional yang GCW. Namun, hanya pengalaman klinis dapat memberikan jawaban atas pertanyaan dari kecukupan sampel darah tali pusat untuk pemulihan hematopoietik dewasa penerima dengan aplasia hematopoiesis. Transplantasi sel darah tali digunakan dalam pengobatan banyak penyakit tumor dan non-tumor alam: leukemia dan sindrom myelodysplastic, limfoma non-Hodgkin, dan neuroblastoma, anemia aplastik, bawaan Fanconi anemia dan kipas Black Diamond, kekurangan leukosit adhesi, sindrom Barr, sindrom Gunther penyakit Harlera, thalassemia .

Perhatian yang dekat dan penelitian yang terpisah layak mendapat aspek imunologis dari transplantasi sel pembentuk darah darah tali pusar. Hal ini menunjukkan bahwa dalam kasus transplantasi sel induk darah tali pusat dari donor dengan kompatibilitas HLA yang tidak lengkap, hasil transplantasi cukup memuaskan, yang menurut para penulis, mengindikasikan imunoreaktivitas sel darah tali pusat yang lebih rendah daripada sumsum tulang.

Sebuah studi terperinci tentang komposisi seluler dari darah tali pusat menunjukkan ciri spektrum fenotipik sel efektor dari sistem kekebalan dan aktivitas fungsional mereka, yang memungkinkan penanganan darah tali pusat sebagai sumber HSC dengan risiko yang relatif rendah untuk mengembangkan reaksi "graft versus host". Di antara tanda-tanda ketidakmatangan fungsional sel darah tali pusat imunokompeten, seseorang harus mencatat ketidakseimbangan dalam produksi sitokin dan penurunan sensitivitas terhadap regulasi sitokin dari respons imun. Penghambatan aktivitas limfosit sitotoksik yang dihasilkan dianggap sebagai faktor yang berkontribusi terhadap pembentukan toleransi imunologis pada jaringan hemopoietik yang ditransplantasikan. Pada populasi limfosit darah tali pusar, berbeda dengan darah tepi dan sumsum tulang donor dewasa, tidak aktif, limfosit dan sel penekan yang tidak dewasa mendominasi. Hal ini mengindikasikan penurunan ketersediaan limfosit T tali darah tali pusat ke respon imun. Fitur penting dari populasi monosit sel darah tali pusar adalah kandungan sel sperma antigen yang lengkap dan aktif secara fungsional.

Di satu sisi, rendahnya tingkat kematangan sel efektor sistem kekebalan pada darah tali pusat memperluas indikasi penggunaannya di klinik, karena ciri-ciri ini memberikan penurunan intensitas konflik kekebalan antara donor dan sel penerima. Namun, di sisi lain, diketahui bahwa ada korelasi antara tingkat perkembangan reaksi "graft versus host" dan efek antitumor transplantasi, yaitu pengembangan efek "graft versus leukemia". Sehubungan dengan ini, sebuah penelitian dilakukan terhadap sitotoksisitas antitumoral sel darah tali pusat. Hasil penelitian menunjukkan bahwa, meskipun respon imun benar-benar melemah sel darah tali pusat untuk stimulasi antigenik, diaktifkan di tempat pertama adalah sel-sel pembunuh alami dan sel killeropodobnymi yang aktif terlibat dalam mekanisme pelaksanaan sitotoksisitas anti-tumor. Selain itu, dalam subpopulasi limfosit darah tali pusat yang ditemukan dengan fenotip CD16 + CD56 + dan CD16 "TCRa / p +. Hal ini diasumsikan bahwa sel-sel ini dalam bentuk aktif melaksanakan reaksi" graft-versus-leukemia".

Di Institut Onkologi Akademi Ilmu Pengetahuan Medis Ukraina, sel darah tali pusat hematopoietik cryopreserved diberikan pada pasien onkologi dengan hipoplasia hematopoiesis yang persisten karena kemoterapi dan radioterapi. Pada pasien tersebut, transplantasi sel punca hematopoietik darah umbilical cukup efektif memulihkan hematopoiesis yang tertindas, sebagaimana dibuktikan oleh peningkatan yang terus-menerus dalam kandungan unsur dewasa pada darah tepi, serta peningkatan parameter yang mencirikan keadaan kekebalan seluler dan humoral. Stabilitas efek repopulasi setelah transplantasi sel pembentuk darah darah tali pusar memungkinkan radiasi dan kemoterapi berlanjut tanpa mengganggu pengobatan. Ada bukti efisiensi alergi allograft sel induk yang lebih tinggi terhadap pasien onkologi: risiko kambuh tumor tahunan dalam penggunaannya adalah 25% dibandingkan 40% pada pasien dengan transplantasi sumsum tulang alogenik.

Mekanisme kerja sel-sel induk darah tali cryopreserved harus dianggap sebagai hasil dari stimulasi humoral penerima hematopoiesis disebabkan oleh kemampuan yang unik dari sel neonatal untuk autokrin produksi faktor pertumbuhan hematopoietik, serta konsekuensi dari engraftment sementara sel donor (sebagai konfirmasi - peningkatan yang signifikan dalam isi darah perifer hemoglobin janin penerima 7-15 hari setelah transfusi dibandingkan dengan data dasar). Tidak adanya pada penerima reaksi pasca-transfusi darah tali - Hasil toleransi relatif dari sel-sel kekebalan, serta kriteria kepercayaan kegunaan bahan biologis cryopreserved.

Sel-sel progenitor T limfosit pembunuh darah tali mampu aktivasi di bawah pengaruh stimulasi sitokin eksogen yang digunakan untuk mengembangkan metode vivo baru ex vivo dan merangsang anti-tumor sel sitotoksik limfoid untuk imunoterapi transplantasi berikutnya. Selain itu, "ketidakmatangan" genom sel darah tali pusat imunokompeten memungkinkan mereka digunakan untuk meningkatkan aktivitas antitumor dengan metode pemodelan molekuler.

Saat ini, darah tali pusat telah menemukan aplikasi yang luas terutama pada hematologi pediatrik. Pada anak-anak dengan leukemia akut, allotransplantasi sel induk hematopoietik di tali pusar, jika dibandingkan dengan allotransplantasi sumsum tulang, secara signifikan mengurangi kejadian penyakit graft-versus-host. Namun, ada periode neutropenia dan trombositopenia yang lebih lama, dan sayangnya, tingkat mortalitas pasca transplantasi 100 hari lebih tinggi. Sebuah periode waktu yang lebih pemulihan di granulosit darah perifer dan trombosit bisa disebabkan cukup diferensiasi subpopulasi individu sel CD34 positif dari darah tali pusat, yang dibuktikan dengan rendahnya tingkat penyerapan rhodamine radioaktif dan ekspresi rendah antigen CD38 pada permukaannya.

Pada saat yang sama, transplantasi sel induk hematopoietik darah pusar pasien dewasa, dilakukan karena kurangnya kedua tidak terkait donor sumsum tulang yang kompatibel, serta peluang untuk memobilisasi autologous HSC menunjukkan kelangsungan hidup kambuh bebas tahunan yang tinggi pada pasien yang berusia di bawah 30 tahun (73%) . Perluasan rentang usia penerima (18-46 tahun) menghasilkan penurunan tingkat kelangsungan hidup menjadi 53%.

Analisis kuantitatif sel dengan fenotip CD34 + sumsum tulang dan sumsum darah menunjukkan lebih tinggi (3,5 kali) konten mereka di sumsum tulang, tetapi darah tali pusat menunjukkan dominasi signifikan sel dengan profil fenotipe dari CD34 + HLA-DR .Izvestno, spidol chtokletkikrovisimmunologicheskimi CD34 + HLA-DR berkembang biak lebih aktif dibandingkan sel dengan imunofenotipe CD34 + HLA-DR +, seperti ditegaskan dalam studi eksperimental dari pertumbuhan budaya jangka panjang dari sel hematopoietik in vitro. Progenitor sel primitif dengan fenotipe CD34 + CD38 yang terkandung dalam darah tali pusat dan sumsum tulang, tetapi sel-sel darah tali pusat dengan penanda mengatur CD34 + CD38 memiliki aktivitas clonogenic lebih tinggi dari sel-sel hematopoietik dari fenotipe yang sama, terisolasi dari sumsum tulang donor dewasa. Selain itu, sel-sel darah tali pusat dengan CD34 + CD38 imunofenotipe akan berkembang biak dalam menanggapi rangsangan dengan sitokin (IL-3, IL-6, G-CSF) dan bereproduksi 7 kali lebih koloni dalam budaya jangka panjang dari sel-sel sumsum tulang.

Bank sel induk darah tali pusat

Untuk pengembangan obat praktis praktis - transplantasi sel induk darah tali pusat, dan juga untuk transplantasi sel induk hematopoietik sumsum tulang, perlu adanya jaringan bank darah yang telah terbentuk di AS dan Eropa. Jaringan bank darah tali pusat intra-negara disatukan oleh Asosiasi Bank Netcord. Kelayakan untuk menciptakan asosiasi internasional bank darah tali pusar ditentukan oleh fakta bahwa untuk melakukan transplantasi yang tidak terkait diperlukan sejumlah besar sampel tali pusar yang diperlukan, yang memungkinkan pemilihan donor identik HLA. Hanya pembentukan sistem bank dengan penyimpanan sampel darah jenis HLA yang berbeda di dalamnya benar-benar dapat memecahkan masalah dalam menemukan donor yang diperlukan. Pengorganisasian sistem bank darah tali pusat tersebut memerlukan pengembangan awal norma etika dan hukum, yang saat ini sedang dibahas di tingkat internasional.

Untuk membuat bank darah tali pusat di Ukraina, perlu untuk mengetahui sejumlah ketentuan dan dokumen.

Pertama-tama, ini adalah pertanyaan untuk menstandardisasi metode pengambilan sampel, fraksinasi dan pembekuan darah tali pusar. Hal ini diperlukan untuk mengatur aturan pengambilan sampel darah tali pusat di rumah sakit bersalin sesuai dengan persyaratan etika medis, untuk menentukan jumlah minimum darah tali pusat yang memastikan keberhasilan transplantasi. Hal ini diperlukan untuk membandingkan dan membakukan berbagai kriteria untuk menilai kualitas dan kuantitas sel progenitor hematopoietik, serta metode dan metode pengetikan HLA untuk mendiagnosis penyakit genetik dan infeksi yang dapat ditularkan melalui sel darah tali pusat, dan menetapkan kriteria umum untuk memilih donor yang sehat. Perlu juga membahas pembuatan fasilitas penyimpanan terpisah untuk serum, sel dan DNA yang berasal dari darah tali pusat.

Hal ini mutlak diperlukan untuk mengatur jaringan komputer data tentang darah tali pusat untuk pelaksanaan hubungan dengan register donor sumsum tulang. Untuk lebih mengembangkan transplantasi sel, protokol khusus untuk membandingkan hasil transplantasi darah tali pusat dan transplantasi sumsum dari famili HLA dan donor yang tidak terkait harus dikembangkan. Dalam solusi masalah etika dan hukum penerapan klinis sel darah tali pusar, standarisasi dokumentasi, termasuk informed consent dari orang tua, dan pemberitahuan ibu atau saudara tentang penyakit genetik dan / atau penyakit menular anak, dapat membantu.

Kondisi yang menentukan untuk pengembangan transplantasi sel di Ukraina akan diadopsi dari Program Bantuan Stem Cell Nasional dan pengembangan kerjasama internasional dengan negara-negara lain melalui World Mediation Donor Association (WMDA), Program Medumbary Donor Nasional Amerika Serikat (NMDP) dan pendaftar lainnya.

Generalisasi sejarah masih pendek dari transplantasi sel induk hematopoietik dari darah tali pusat, kami mencatat bahwa asumsi pertama kemungkinan aplikasi klinis dari darah tali pusat, dibuat di awal 70-an, dikonfirmasi dalam 80 tahun hasil studi eksperimental pada hewan, dan pada tahun 1988 tahun telah dilakukan transplantasi pertama di dunia dari sel hematopoietik darah tali pusat manusia, dan kemudian mulai mengembangkan jaringan global bank darah tali pusat. Setelah 10 tahun, jumlah pasien dengan sel hematopoietik ditransplantasikan, pusar dekat darah tali pusat untuk 800. Di antara mereka adalah pasien dengan berbagai penyakit tumor (leukemia, limfoma, tumor padat) dan non-tumor (immunodeficiency bawaan, anemia, penyakit yang berhubungan dengan gangguan metabolisme) alam.

Dalam darah tali pusat, kandungan progenitor sel awal dan yang dilakukan lebih tinggi daripada pada darah perifer orang dewasa. Dengan jumlah unit pembentuk koloni granulosit-makrofag dan potensi proliferatifnya, darah tali pusar secara signifikan melebihi darah perifer orang dewasa bahkan setelah diperkenalkannya faktor pertumbuhan. Dalam kultur sel jangka panjang secara in vitro, ada aktivitas proliferasi dan kelangsungan hidup sel darah tali pusat yang lebih baik daripada sel sumsum tulang. Saat-saat kritis dalam transplantasi sel induk darah tali pusat adalah jumlah dan potensi hemopoietik sel nukleasi, adanya infeksi sitomegalovirus, kompatibilitas HLA dengan donor, penerima, berat badan dan usia pasien.

Meskipun demikian, transplantasi sel induk dari darah tali pusar harus dianggap sebagai alternatif transplantasi sumsum tulang guna mengobati penyakit darah berat, terutama pada anak-anak. Masalah klinis transplantasi sel darah tali pusat secara bertahap terselesaikan - sudah ada metode pengambilan sampel, pemisahan dan kriopreservasi sel darah tali pusat yang cukup efektif, kondisi pembentukan bank darah tali pusat tersedia, metode untuk menguji sel nukleasi membaik. Optimal untuk pemisahan dengan pengadaan sel darah hematopoietik berskala besar dari darah tali pusar saat membuat bank harus dipertimbangkan larutan gelatin 3% dan larutan pati hidroksietil 6%.

Perehrestenko P. Et al (2001) benar menunjukkan bahwa transplantasi sel induk darah tali pusat harus mengambil tempat yang selayaknya dalam langkah-langkah terapi yang kompleks untuk mengatasi depresi hematopoiesis dari berbagai asal-usul, sebagai GSK darah tali berbeda dalam sejumlah keuntungan yang signifikan, di antaranya penting adalah relatif mudah panen, tidak ada resiko bagi donor, kontaminasi sel neonatal rendah oleh virus dan biaya transplantasi yang relatif rendah. Beberapa penulis menyarankan bahwa transplantasi sel darah tali pusat lebih jarang daripada sel sumsum tulang disertai dengan komplikasi yang terkait dengan reaksi "graft versus host", yang disebabkan, dalam pandangan mereka, ekspresi lemah dalam sel-sel darah tali antigen HLA-DR dan mereka ketidakdewasaan. Namun demikian, populasi utama sel berinti dari darah tali pusat adalah T-limfosit (sel SDZ-positif), yang isinya adalah sekitar 50%, yaitu 20% kurang dari dalam darah perifer orang dewasa, namun perbedaan fenotipik subpopulasi dari T-sel dari ini sumber tidak signifikan

Di antara faktor-faktor yang secara langsung mempengaruhi tingkat kelangsungan hidup transplantasi sel induk darah tali pusar, usia pasien harus dicatat (hasil terbaik diamati pada penerima yang berusia antara 1 dan 5 tahun), diagnosis dini penyakit dan bentuk leukemia (kemanjurannya jauh lebih tinggi dengan leukemia akut). Yang sangat penting adalah dosis sel darah tali pusat nukleasi, serta kompatibilitas HLA mereka dengan penerima. Bukanlah kebetulan bahwa analisis efikasi klinis transplantasi darah tali pusat HSC pada oncoematologi menunjukkan hasil terbaik pengobatan dengan cangkok terkait: ketahanan bebas kekambuhan tahunan dalam kasus ini mencapai 63%, sedangkan pada transplantasi yang tidak terkait - hanya 29%.

Dengan demikian, kehadiran sejumlah besar sel induk di dalam darah tali pusat dan kapasitas repopulasi yang tinggi dari sel induk hematopoietik neonatal memungkinkan penggunaannya untuk transplantasi alogenik pada pasien onkologi. Namun, perlu diketahui bahwa rekapitulasi hematopoiesis setelah transplantasi sel induk hematopoietik dari darah tali "ditarik dalam waktu": memulihkan konten dalam neutrofil darah perifer biasanya terjadi menjelang akhir minggu ke-6, dan fenomena trombositopenia menghilang, biasanya setelah 6 bulan. Selain itu, ketidakmatangan sel hematopoietik pada darah tali pusar tidak menyingkirkan konflik imunologis: perjalanan akut reaksi "graft-versus-host" akut dan kronis diamati pada 23 dan 25% penerima. Kehilangan leukemia akut pada akhir tahun pertama setelah transplantasi sel darah tali pusar dicatat pada 26% kasus.

[10], [11]