Кіріспе
Пациентке жасушалық материалды инъекциялау арқылы жүзеге асырылатын терапия Goodie Mob әні
the Goodie Mob song
Cell therapy (also called cellular therapy, cell transplantation, or cytotherapy) is a therapy in which viable cells are injected, grafted or implanted into a patient in order to effectuate a medicinal effect, In 1931 Paul Niehans (1882–1971) – who has been called the inventor of cell therapy – attempted to cure a patient by injecting material from calf embryos. Niehans claimed to have treated many people for cancer using this technique, though his claims have never been validated by research. In more recent work, cell encapsulation is pursued as a means to shield therapeutic cells from the host immune response. Recent work includes micro encapsulating cells in a gel core surrounded by a solid, but permeable, shell. Bone marrow transplants are the most common and well established cell transplantation therapies. The first recording of a successful bone marrow transplant, dates back to 1956 by dr. E Donnall Thomas, who treated a leukemia patient with their twin siblings bone marrow. In general, for patients presenting damaged or destroyed bone marrow, for example after chemotherapy and/or radiation for acute myeloid leukemia (AML), bone marrow derived cells can be infused into the patients blood stream. Here the injected cells are able to home into the affected bone marrow, integrate, proliferate and recover or re establish its biological function e. g. the haematopoiesis. Annually an estimated 18,000 patients require potentially life saving bone marrow transplants in the US. For a long time, bone marrow transplantation was the only clinically applicable method of cell transplantation, however, since the 1990s, cell therapy has been investigated for a wide scale of pathologies and disorders. Cell therapy provided a novel approach to effectuate therapeutic efficacy. Previously, medical agents could only be effective by directing and inducing the patients own cells. However, in many diseases and disorders, cell are compromised by e. g. senescence, limited blood supply (ischemia), inflammation, or simply a reduction in the number of cells. Cell therapy offers a new strategy that supports the introduction of new and active cells to restore previously compromised or deteriorated tissue and organ structures. As such, in recent times, cell therapy has been recognized as an important field in the treatment of human disease, and investigations are ongoing in articular cartilage, brain tissue, spine, heart, cancers, etc. As a consequence cell therapy as a strategy has been attracting significant investments by commercial entities which suggest strong prospects for future growth. In 2021 Atara biotherapeutics became the first ever allogeneic T cell therapy company to be reviewed by any regulatory agency in the world (EMA)
Жасушалық терапия (жасушалық терапия, жасуша трансплантациясы немесе цитотерапия деп те аталады) – емдік эффект беру үшін пациентке тірі жасушалар инъекциялануы, трансплантациялануы немесе имплантациялануы. 1931 жылы Пауль Ниханс (1882–1971) – жасушалық терапияны ойлап тапқан адам деп есептеледі – бұзаудың эмбриондарынан алынған материалды инъекциялау арқылы пациентті емдеуге тырысты. Ниханс осы техниканы қолданып көптеген адамдарды қатерлі ісіктен емдегенін мәлімдеді, бірақ оның мәлімдемелері зерттеулермен расталмады. Жақында жасушаларды қапсулаға салу терапиялық жасушаларды қабылдаушы организмнің иммундық жауабынан қорғау құралы ретінде қарастырылуда. Соңғы жұмыстарда жасушалар қатты, бірақ өткізгіш қабықпен қоршалған гельдік ядроның ішінде микрокапсулаға салынуда. Сүйек миын трансплантациялау – ең көп таралған және жақсы қалыптасқан жасуша трансплантациясының терапиясы. Сүйек миын сәтті трансплантациялаудың алғашқы жазбасы 1956 жылға қарайды, оны доктор Э. Донналл Томас жасады, ол лейкемиямен ауыратын пациентті оның егіз бауырларының сүйек миымен емдеді. Жалпы алғанда, мысалы, жедел миелоидты лейкемия (АМЛ) үшін химиотерапия және/немесе сәулеленуден кейін зақымдалған немесе жойылған сүйек миы бар пациенттерге сүйек миынан алынған жасушаларды пациенттің қан тамырларына құюға болады. Мұнда инъекцияланған жасушалар зақымдалған сүйек миына жетеді, енігіп, көбейіп, гематопоэз сияқты оның биологиялық функциясын қалпына келтіреді немесе жаңартады. Жыл сайын АҚШ-та шамамен 18 000 пациентке өмір сақтап қалуға мүмкіндік беретін сүйек миын трансплантациясы қажет. Ұзақ жылдар бойы сүйек миын трансплантациясы жасуша трансплантациясының клиникалық қолданылатын жалғыз әдісі болды, бірақ 1990 жылдардан бері жасушалық терапия патологиялар мен аурулардың кең ауқымында зерттелді. Жасушалық терапия терапиялық тиімділікті қамтамасыз ету үшін жаңа тәсіл ұсынды. Бұрын медициналық препараттар пациенттің өзінің жасушаларын бағыттап, ынталандыру арқылы ғана тиімді болатын. Алайда, көптеген аурулар мен бұзылуларда жасушалар қартаю, қанмен қамтамасыз етудің шектеулі болуы (ишемия), қабыну немесе жай ғана жасушалардың санының азаюы сияқты факторлардың салдарынан зақымдануы мүмкін. Жасушалық терапия бұрын зақымдалған немесе нашарлаған тіндер мен мүшелердің құрылымын қалпына келтіру үшін жаңа және белсенді жасушаларды енгізуге мүмкіндік беретін жаңа стратегияны ұсынады. Осылайша, соңғы уақыттарда жасушалық терапия адам ауруларын емдеуде маңызды сала ретінде танылды және буын хрящі, ми тіні, омыртқа, жүрек, қатерлі ісіктер және т.б. салаларында зерттеулер жалғасуда. Осының салдарынан жасушалық терапия стратегиясы коммерциялық ұйымдардың елеулі инвестицияларын тартты, бұл болашақта өсудің жақсы перспективаларын көрсетеді. 2021 жылы Atara biotherapeutics әлемдегі кез келген реттеуші агенттік (EMA) қараған алғашқы аллогендік T-жасушалық терапия компаниясы болды.
the Goodie Mob song
Cell therapy (also called cellular therapy, cell transplantation, or cytotherapy) is a therapy in which viable cells are injected, grafted or implanted into a patient in order to effectuate a medicinal effect, In 1931 Paul Niehans (1882–1971) – who has been called the inventor of cell therapy – attempted to cure a patient by injecting material from calf embryos. Niehans claimed to have treated many people for cancer using this technique, though his claims have never been validated by research. In more recent work, cell encapsulation is pursued as a means to shield therapeutic cells from the host immune response. Recent work includes micro encapsulating cells in a gel core surrounded by a solid, but permeable, shell. Bone marrow transplants are the most common and well established cell transplantation therapies. The first recording of a successful bone marrow transplant, dates back to 1956 by dr. E Donnall Thomas, who treated a leukemia patient with their twin siblings bone marrow. In general, for patients presenting damaged or destroyed bone marrow, for example after chemotherapy and/or radiation for acute myeloid leukemia (AML), bone marrow derived cells can be infused into the patients blood stream. Here the injected cells are able to home into the affected bone marrow, integrate, proliferate and recover or re establish its biological function e. g. the haematopoiesis. Annually an estimated 18,000 patients require potentially life saving bone marrow transplants in the US. For a long time, bone marrow transplantation was the only clinically applicable method of cell transplantation, however, since the 1990s, cell therapy has been investigated for a wide scale of pathologies and disorders. Cell therapy provided a novel approach to effectuate therapeutic efficacy. Previously, medical agents could only be effective by directing and inducing the patients own cells. However, in many diseases and disorders, cell are compromised by e. g. senescence, limited blood supply (ischemia), inflammation, or simply a reduction in the number of cells. Cell therapy offers a new strategy that supports the introduction of new and active cells to restore previously compromised or deteriorated tissue and organ structures. As such, in recent times, cell therapy has been recognized as an important field in the treatment of human disease, and investigations are ongoing in articular cartilage, brain tissue, spine, heart, cancers, etc. As a consequence cell therapy as a strategy has been attracting significant investments by commercial entities which suggest strong prospects for future growth. In 2021 Atara biotherapeutics became the first ever allogeneic T cell therapy company to be reviewed by any regulatory agency in the world (EMA)
Іс-қимыл механизмдері
Ұяшық терапиясы көптеген клиникалық жағдайлар үшін, бірнеше органдарда және түрлі жасуша жеткізу әдістері арқылы қолданылады. Сәйкесінше, терапияның әсер ету механизмдері өте кең. Дегенмен, жасушалардың терапиялық әсерін қамтамасыз ететін екі негізгі қағида бар:
Діңгек, алғашқы немесе жетілген жасушалардың енгізілуі, дифференциациялануы және зақымдалған тіндерді ұзақ мерзімді ауыстыруы. Бұл тұжырымдама бойынша, көп потенциалды немесе біржазықты жасушалар зертханада немесе зақымдалған жерге жеткеннен кейін (жергілікті немесе жүйелік енгізу арқылы) белгілі бір жасуша түріне айналады. Бұл жасушалар зақымдалған жерге бірігіп, зақымдалған тінді алмастырып, ағзаның немесе тіннің қызметін жақсартады. Мысалы, миокард инфарктінен кейін кардиомиоциттерді алмастыру, аяқ-қолдың ишемиялық ауруында ангиогенезді ынталандыру немесе омыртқааралық дискілердің дегенерациясында шеміршек матрицасын жасау. Сондай-ақ, жасушалардың паракриндік немесе эндокриндік жолмен әрекет ететін цитокиндер, хемокиндер және өсу факторлары сияқты ерітінді факторларды бөліп шығару қабілеті. Бұл факторлар жергілікті (діңгек) жасушаларды стимуляциялау арқылы немесе жасушаларды трансплантация орнына көшіруге итермелеу арқылы ағзаның немесе аймақтың өзін-өзі жазылуына көмектеседі. Жасушалардың ерте кезеңдері кейінгі кезеңдерге қарағанда тиімдірек паракриндік әрекетке ие екені көрсетілді. Енгізілген жасушалар (жергілікті немесе жүйелік енгізу арқылы) салыстырмалы түрде қысқа мерзімге (күндер, апталар) тірі қалады, содан кейін өледі. Бұл табиғи түрде тиісті терапиялық факторларды бөліп шығаратын немесе эпигенетикалық өзгерістерге немесе гендік инженерияға ұшыраған жасушаларды қамтиды, бұл жасушалардың белгілі бір молекуланың көп мөлшерін бөліп шығаруына себеп болады. Мұндай мысалға ангиогенезді, қабынуға қарсы және апоптозға қарсы факторларды бөліп шығаратын жасушаларды келтіруге болады. Pluristem және Pervasis сияқты компаниялар перифериялық артерия ауруларын және артериовеноздық кірудің асқынуларын емдеу үшін жабысқақ стромальді жасушаларды немесе жетілген эндотелиялық жасушаларды қолдану арқылы осы әрекет ету механизмін ұсынады.
Аллогендік
Аллогендік жасушалық терапияда донор, жасушаларды қабылдаушы адамнан өзгеше болады. Фармацевтикалық өндірісте аллогендік әдіс үміт береді, себебі сәйкес келмейтін аллогендік терапиялар "қоймадан дайын" өнімдердің негізін қалай алады. Крон ауруы және әртүрлі тамыр аурулары сияқты жағдайларды емдеу үшін мұндай өнімдерді жасауға бағытталған зерттеулер жүргізілуде.
Автологты
Аутологты жасушалық терапияда пациенттің өзінің тіндерінен алынған жасушалар трансплантацияланады. Сүйек бауырынан, майлы тіндерден немесе перифериялық қаннан стромальды жасушаларды алу және оларды жарақаттанған немесе стресске ұшыраған жерлерге трансплантациялау бойынша бірнеше клиникалық зерттеулер жүргізілуде; мысалы, шеміршек пен бұлшық етті жаңару үшін белсенді түрде зерттелуде. Бұл сондай-ақ, ауру тіндерден жетілген жасушаларды бөліп алып, кейіннен сол немесе жақын жердегі тіндерге қайта имплантациялауды қамтиды; мысалы, омыртқада дискінің қайта жыртылуының немесе жақын жердегі дискілік аурудың алдын алу мақсатында клиникалық сынақтарда бағаланып жатқан стратегия. Автологты стратегияның артықшылығы – иммундық реакциялар немесе трансплантаттың қабылдамауы туралы алаңдаушылықтың азаюы. Дегенмен, автологты стратегия көбінесе пациенттер бойынша жеке өңдеу қажеттілігіне байланысты қымбатқа түседі, бұл сапасы бақыланатын үлкен партияларды жасау мүмкіндігін шектеуде. Сонымен қатар, автологты стратегиялар трансплантация алдында өнімнің сапасы мен тиімділігін тексеруге мүмкіндік бермейді, себебі олар донорға (яғни пациентке) өте тәуелді. Бұл ерекше маңызды, өйткені донор ретінде әрекет ететін пациент көбінесе ауруға шалдыққан, және бұл жасушалардың тиімділігі мен сапасына әсер етуі мүмкін.
Ксеногенді
Ксеногендік жасушалық терапияда реципиентке басқа түрден алынған жасушалар егіледі. Мысалы, шошқадан алынған жасушаларды адамға трансплантациялау. Қазіргі уақытта ксеногендік жасушалық терапиялар көбінесе тиімділігі мен қауіпсіздігін бағалау үшін адам жасушаларын тәжірибелік жануарлар моделіне трансплантациялауды қамтиды.
Адамның эмбрионалды дің жасушалары
Адамның эмбрионалдық сабақ жасушаларын зерттеу даулы мәселе болып табылады, және реттелу әр елде әртүрлі, кейбір елдер оны толығымен тыйым салады. Бірақ, бұл жасушалар бірқатар емдік қолданыстар үшін зерттелуде, оның ішінде диабет және Паркинсон ауруына мүмкін емдерді қамтиды.
Нейроағзалық дің жасушасымен емдеу
Нейрологиялық шектеулі жасушалар (НШЖ) Паркинсон ауруы және Хантингтон ауруы сияқты бірқатар неврологиялық ауруларды емдеу сияқты, мүмкін терапиялық қолданыстар үшін зерттеулердің нысаны болып табылады.
Мезенхималық түбірлі жасушалар терапиясы
МСК иммуномодуляциялық, мультипотентті және тез көбейетін қасиеттерге ие, ал осы ерекше мүмкіндіктері оларды иммуномодуляциялық терапия, сүйек және шеміршек тінін жаңарту, миокардты жаңарту және Хюрлер синдромын емдеу сияқты көптеген емдеулерде қолдануға мүмкіндік береді. Зерттеушілер остеогенез имперфектасын (ОИ) емдеуде МСК-ның тиімділігін көрсетті. Horwitz және авторлар тобы ОИ-мен ауыратын науқастарға адам лейкоциттік антигені (АЛА) бірдей туыстардан алынған сүйек кемігі (СК) жасушаларын транспланттады. Нәтижелер МСК-лар қалыпты остеобласттарға айналып, сүйек тінінің жылдам дамуына және сыну жиілігінің азаюына ықпал ететінін көрсетті. Жақында өткізілген клиникалық сынақтарда ауыр ОИ-мен ауыратын пациенттерге жатыр ішінде аллогендік МСК трансплантациясы жасалғанда, жасушалар адам ұрығының сүйек тініне енігіп, дифференциалдануы мүмкін екені анықталды. Сүйек және шеміршек тінін жаңартудан басқа, соңғы кезде аутологты СК МСК-ларын қолдану арқылы кардиомиоциттерді жаңарту туралы да хабарланды. Миокард инфарктісінен кейін СК МСК енгізу нәтижесінде зақымдалған аймақтардың айтарлықтай азаюы және жүрек функциясының жақсаруы байқалды. Osiris Therapeutics компаниясының Prochymal препаратымен жедел миокард инфарктісін емдеу бойынша клиникалық зерттеулер жүргізілуде. Сондай-ақ, клиникалық сынақтар Хюрлер синдромымен ауыратын пациенттерге АЛА бірдей туыстардан алынған СК МСК инфузиясы жасалғанда, жүйке өткізгіштігінің айтарлықтай жақсарғанын көрсетті.
Гемопоэтикалық дің жасушаларын трансплантациялау
Гемопоэтикалық дің жасушалары (ГДЖ) – сүйек бауырынан немесе қаннан алынған, өзін-өзі жаңару және қан жасушаларының барлық түрлеріне, әсіресе адам иммундық жүйесіне қатысты жасушаларға дифференциациялану қабілетіне ие жасушалар. Сондықтан оларды қан және иммундық жүйе ауруларын емдеу үшін қолдануға болады. Адамның сүйек бауырын трансплантациялау туралы алғашқы жарияланым 1957 жылы жасалғаннан бері ГДЖ терапиясында маңызды жетістіктерге қол жеткізілді. Одан кейін сингендік бағана инфузиясы және аллогендік бағана трансплантациясы сәтті орындалды. ГДЖ терапиясы зақымдалған қан құраушы жасушаларды қалпына келтіру және жоғары дозалы химиотерапиядан кейін ауруды жою мақсатында иммундық жүйені қайта жаңарту арқылы емдеуге мүмкіндік береді. ГДЖ трансплантациясының үш түрі бар: сингендік, автологтық және аллогендік трансплантациялар. UCB (көшірмелік қан бағанасы) қолдану үшін HLA локустарын дәл сәйкестендірудің қажеттілігі азаяды, бірақ трансплантаттың қабылдану уақыты ұзарады және сәтсіздікке ұшырау ықтималдығы артады.
Дифференциацияланған немесе жетілген жасушаларды трансплантациялау
Алғашқы немесе ата жасушаларға балама ретінде, зерттеулер көбею қабілеті төмен немесе мүлдем жоқ дифференциацияланған жасушаларды трансплантациялауға бағытталған. Бұл көбінесе пациенттің денесінде нақты функцияларды орындауға қабілетті мамандандырылған жасушаларды қамтиды (мысалы, жүрек функциясын жақсарту үшін кардиомиоциттерді трансплантациялау немесе диабетпен ауыратын науқастарда инсулин гомеостазын қалпына келтіру үшін аралша жасушаларын трансплантациялау) немесе белгілі бір тіндердің клеткалық емес матрицасын қолдау/жаңарту (мысалы, хондроциттерді трансплантациялау арқылы омыртқааралық дискілерді жөндеу). Осы жануарларға негізделген жасушалық терапияның баламалы түрі туралы Америкалық Қатерлі Ісік Қоғамы былай дейді: "Қолда бар ғылыми деректер жасушалық терапияның қатерлі ісік немесе басқа кез келген ауруды емдеуде тиімді екенін растамайды. Керісінше, ол тіпті өлімге әкелуі мүмкін". Жасушалық терапия өнімдерін өндіру көбінесе шағын көлемдегі партиялармен және көп еңбекті қажет ететін процестермен қиындыққа тап болады. Көптеген өндірушілер адамның қатысуын және қателіктерінің қаупін жою үшін автоматтандырылған өндіріс әдістеріне көшуде. Жасушалық терапияны өндірудің автоматтандырылған әдістері төмен құнмен жоғары сапалы өнімдерді кең көлемде өндіруге мүмкіндік берді.
Жеткізу тізбегі
Биофармацевтикалық компаниялардың логистикалық бөлімдері CAR Т жасушалық терапиясы және аллогендік терапия сияқты жаңа жасушалық және гендік терапия өнімдерінің енгізілуіне байланысты жаңа қиындықтарға тап болады. Жасушалық және гендік терапиялар қауіпсіз өңдеу және жеткізуді қамтамасыз ету үшін өндірушілер мен дистрибьюторлардың жаңа жүйелер мен процестерді енгізуін қажет етеді. Бұған қоса, сұраныс бойынша қоймада болу, әсіресе COVID-19 пандемиясы сияқты болжалмаған жағдайлар кезінде, жеткізу тізбегінің тоқтаусыздығын қамтамасыз ету үшін маңыздырақ болып келеді. Сонымен қатар, COVID-19 пандемиясының және Brexit нәтижесінде Еуропадағы саяси тұрақсыздықтан туындаған соңғы өзгерістер жасушалық терапиялардың логистикалық тізбегіне қосымша әсер етті.