Фоторепортаж с моей работы: трансплантация клеток костного мозга
Сегодня расскажу о своей работе - для чего и как трансплантируют стволовые клетки костного мозга пациентам с онкогематологическими заболеваниями - лейкоз, лимфома, миелома и др.
Для лечения данных заболеваний применяется химиотерапия, которая уничтожает все частоделящиеся клетки, прежде всего - опухолевые. Однако быстро делятся и здоровые стволовые клетки, за счет которых происходит обновление тканей и органов - они также чувствительны к химиотерапии. Поэтому в результате химиотерапии останавливается регенерация эпителия желудочно-кишечного тракта, органов дыхания, кожи и волосяных фолликулов, а также временно прекращается обновление крови. Но если остановку регенерации в большинстве органов пережить можно, то прекращение кроветворения может стать причиной опасных для жизни осложнений. Снижение количества тромбоцитов ведет к кровотечениям, а снижение лейкоцитов - к тяжелым инфекциям. Поэтому для восстановления кроветворения после высокодозной химиотерапии трансплантируют кроветворные стволовые клетки. Для внедрения данного метода лечения в Ханты-Мансийском округе был создан НИИ клеточных технологий.
(1 - криохранилище и лаборатории расположены в Ханты-Маснийске в этом домике, который мы любя называем коттедж)
Чаще всего стволовые клетки заготавливаются заранее у самого пациента, ведь собственные клетки лучше всего преживутся после трансплантации. Выделение стволовых клеток из организма на время химиотерапии выводит их из под "удара" больших доз препаратов. Получают клетки не напрямую из костного мозга, так как данный орган у больного содержит онкогенные клетки. С помощью специальных препаратов стволовые клетки "выгоняют" из костного мозга в кровообращение. Затем путем постоянного отбора крови из вены пациента стволовые клетки осаждают с помощью аппаратного центрифугирования, а оставшиеся фракции крови возвращают в кровообращение. Данную процедуру проводят сотрудники НИИ клеточных технологий на выезде в Гематологическом центре г. Сургут или в Онкологическом центре г. Ханты-Мансийск и выглядит это следующим образом:
(2 - пакет с заготовленными клетками висит в правом верхнем углу кадра)
Данную процедуру продолжаем 4-8 часов пока не наберем необходимое количество кроветворных стволовых клеток - не менее 3-4 миллионов на килограмм массы пациента. Такое количество клеток достаточно для успешного восстановления кроветворения после высокодозной химиотерапии.
Затем полученный трансплантат необходимо сохранить на несколько недель, пока будет выполняться химиотерапия. Для этого клетки замораживают в жидком азоте и хранят при температуре -195 С. Однако кристаллизация трансплантата во время замораживания может повредить значительную часть клеток, и дальнейшая трансплантация не позволит восстановить кроветворение у пациента. Для снижения кристаллообразования в трансплантат добавляется криопротектор - специальный препарат, молекулы которого блокируют формирование кристаллической структуры воды. Добавляют криопротектор к трансплантату через "закрытую систему", которая исключает контакт биоматериала с окружающей средой. Кроме того, данная процедура выполняется в условиях "чистой зоны", стерильность которой выше, чем в операционных хирургического отделения. Напомню, что трансплантат будет вводиться пациенту с "выключенным" иммунитетом в результате химиотерапии, поэтому попадание малейшей инфекции влечет опасные для жизни осложнения.
(3 - подготовка стволовых клеток к замораживанию в чистой зоне)
После каждой манипуляции с трансплантатом отбираются пробы для лабораторного контроля количества стволовых клеток, их способности к кроветворению и контроля стерильности. Все пробы передаются в лабораторию через шлюз, исключающий загрязнение чистой зоны.
(4 - расфасовка трансплантата и добавление криопротектора, шлюз в лабораторию)
Затем трансплантат замораживают с помощью программного замораживателя, который позволяет управлять подачей паров жидкого азота по оптимальной программе для снижения кристаллообразования.
(5 - программный замораживатель)
Далее замороженный трансплантат помещают в хранилище с жидким азотом. При температуре -195 С трансплантат хранится, пока пациент получает химиотерапию. Обычно хранение длится недели-месяцы, но потенциально стволовые клетки могут храниться годами без снижения их жизнеспособности, так как при данной температуре никакие биохимические процессы или рекристаллизация воды невозможны.
(6 - криохранилище)
После химиотерапии пациент находится в стерильном помещении до тех пор, пока не восстановится кроветворение. Здесь же происходит трансплантация. Трансплантат извлекается из жидкого азота и размораживается в течение 1 минуты на водяной бане при +40 С.
(7 - размораживание)
Собственно трансплантация - это струйное введение стволовых клеток в кровообращение пациента.
(8 - трансплантация)
Проходя через костный мозг пациента, гемопоэтические стволовые клетки способны закрепляться в специальных нишах, где, получая разного рода стимулирующие сигналы, начинают активно делиться и превращаться в эритроциты, лейкоциты и тромбоциты. Как правило, через пару недель пациента переводят в обычную палату.
Скорость восстановления кроветворения зависит от количества стволовых клеток и их способности к кроветворению. Данные параметры оцениваются в лаборатории проточной цитометрии, так как под микроскопом невозможно отличить стволовые клетки от лимфоцитов. С помощью специальных красителей и лазерной технологии анализатор распознает стволовые клетки и считает их количество:
(9 - подсчет стволовых клеток методом лазерной проточной цитометрией)
Если заготовленное количество клеток недостаточно для успешного восстановления кроветворения, то процедуру их получения повторяют. Кроме того в культуральной лаборатории оценивается способность стволовых клеток к делению и созреванию. На следующем фото я как раз вношу стволовые клетки в питательной среде на чашку петри:
(11)
А вот так через 2 недели выглядят колонии из тысяч клеток выращенных всего из одной стволовой клетки. В данном случае - молодые эритроциты:
(12 - колонии созревающих клеток)
Полученные данные позволяют оценивать способность стволовых клеток восстанавливать кроветворение, а также оптимизировать процессы их получения и криоконсервации, что являются целью научно-исследовательской деятельности НИИ клеточных технологий.
В перспективе планируется внедрение донорской трансплантации костного мозга. Для этого на базе НИИ клеточных технологий запущена лаборатория генотипирования для подбора совместимых пар "донор-реципиент". Кроме того данная лаборатория принимает участие в подобре совместимых пар "донор-реципиент" при траснплантации почки в ОКБ г. Ханты-Маснийск.
(13 - моя супруга в лаборатории генотипирования)
Всего за 6 лет с момента создания НИИ клеточных технологий жителям ХМАО выполнено более 100 трансплантаций. Все пациенты были выписаны из стационаров в состоянии ремиссии. Некоторые из них ведут активный образ жизни, работают, а в их семьях появляются дети.
Сейчас веду переговоры о подготовке аналогичного фоторепортажа трансплантации почки. Чтобы не пропустить публикацию - подписывайтесь на самый интересный блог о медицине!
Поделитесь интересной информацией с друзьями в соцсетях - это способствует развитию golos.io