Клеточные технологии как новое направление

Клеточные технологии в
клинической практике
ФГБУ НИИ клинической иммунологии СО РАМН
Состояние проблемы в Институте клинической
иммунологии









1. Экспериментальные исследования стволовых клеток проводятся более
30 лет
2. С 1992-1993 гг. начаты клинические испытания клеточной терапии в
лечении сепсиса
3. С 1995 г. открыта клиника иммунпатологии с отделением гематологии,
которое стало единственным центром трансплантации костного мозга за
Уралом
4. За период с 1993 по 2012 гг. проведено более 50 клинических испытаний
клеточных технологий в лечении
Гнойно-септических заболеваний,
Солидных опухолей
Рассеянного склероза
Ревматоидного артрита
Атопического дерматита
Цирроза печени
Травматических повреждений спинного и головного мозга
Детского церебрального паралича
Ишемии нижних конечностей и др.
Типы клеток используемые в ИКИ при проведении
клинических испытаний
1.
Клетки костного мозга
- несепарированные мононуклеарные клетки
- мезенхимальные стволовые клетки
1.
2.
3.
4.
Мезенхимальные стромальные клетки жировой
ткани
Дендритные клетки
Макрофаги
Активированные лимфоциты
Клеточные технологии на основе МНК костного мозга
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Цирроз печени
Травматическая болезнь спинного мозга
Церебральный инсульт
Атрофические заболевания глаза
Сахарный диабет II типа
Гипоксия нижних конечностей
Трансплантация аутологичных костно-мозговых клеток в
лечении цирроза печени (ЦП)
4%
ЦП класс А
Источник клеток:
Продуктом является клеточный
препарат на основе аутологичных
гемопоэтических и мезенхимальных
стволовых клеток для введения
ЦП класс В
пациенту различными способами
50%
46%
24%
27%
Позитивный ответ
Стабилизация
49%
Состояние проекта:
С 2003г. по 2011г. проведены
клинические исследования на
статистически достоверной
выборке (150 пациентов)
Подготовлена на регистрацию
новая медицинская технология
Технология является безопасной,
позволяет профилактировать
прогрессию заболевания у пациентов с компенсированной формой
ЦП и стабилизировать или
снижать степень тяжести при
декомпенсированных формах ЦП.
16%
ЦП класс С
Отсутствие ответа
48%
36%
Показатели летальности
(срок наблюдения от 1 до 4 лет)
84,6%
Основная группа (n=98)
Группа сравнения (n=160)
р=0,039
47,8%
48%
р=0,02
28,2%
26,5%
р=0,0015
0%
Класс А
Класс В
Класс С
ТЕРАПЕВТИЧЕСКИЙ КОНВЕЙЕР ДЛЯ ПРОФИЛАКТИКИ И ЛЕЧЕНИЯ
ЦИРРОЗОВ ПЕЧЕНИ.
ПУСТЬ БУДЕТ ТАК!
ГЕПАТИТ

Лекарственная
терапия;
Клеточная
вакцинотерапия
ЦИРРОЗ ПЕЧЕНИ
Лекарственная
терапия;
Клеточная
терапия

ПЕРЕСАДКА ПЕЧЕНИ
Иммуносупрессивная
клеточная и лекарственная терапия
КЛЕТОЧНАЯ ТЕРАПИЯ МОЖЕТ СТАТЬ АЛЬТЕРНАТИВНЫМ МЕТОДОМ ЛЕЧЕНИЯ ДЛЯ БОЛЬНЫХ,
НАХОДЯЩИХСЯ В ЛИСТЕ ОЖИДАНИЯ ДЛЯ ПЕРЕКИ ПЕЧЕНИ.
Трансплантация СК костного мозга в лечении травматической
болезни спинного мозга (ТБСМ)

Дизайн: I-II фаза клинических исследований
Пациенты: 36 больных ТБСМ с кистозной дегенерацией спинного мозга
Источник клеток: аутологичные МНК костного мозга
Путь введения: в полость опорожненной кисты

Результаты



-
-
Терапия безопасна и не вызывает осложнений
↑ неврологического статуса у 66,6% больных против 27,8% в контрольной группе
↓ спастичности у 64% больных против 23 в контрольной группе
↑ качества жизни на 14,1 баллов (индекс Карновского ) против 5,6% в контроле
↓ размеров кистозной полости
До терапии
Через 12 мес после терапии
Трансплантация СК костного мозга в лечении
неврологического дефицита при церебральном инсульте

Дизайн: I фаза клинических исследований
Пациенты: 18 больных с давностью инсульта более 1 года
Источник клеток: аутологичные МНК костного мозга
Путь введения: интрацеребрально

Результаты



-
Терапия не вызывает побочных реакций и осложнений
↓ спастичности в раннем периоде у всех больных
↓ выраженности парезов и афатических расстройств у 40% больных
↓ уменьшение размеров кист в среднем на 34, 5%.
V 2,5 см3
До
V 1,8 см3
После
Клеточные технологии на основе МСК костного мозга
1.
2.
3.
4.
Оптимизация трансплантации гемопоэитческих
стволовых клеток в лечении гемобластозов
Остеомиелит
Церебральный инсульт
Травматическая болезнь спинного мозга
Апробация технологий на основе МСК
Ко-трансплантация МСК и СКК у больных гемобластозами
Длительность
цитопении
80%
20
60%
р=0,004
40%
20%
15
71%
43%
дни
Клеточный продукт: аутологичные
мезенхимальные стромальные клетки
для внутривенного введения пациенту.
Состояние проекта: С 2003г. по 2008 г.
проведены клинические исследования
на статистически достоверной выборке
. В 2008 получено разрешение на
применение данной технологии
(ФС№2008/014).
Использование клеточного препарата
является безопасным и позволяет:
- сократить сроки критической
цитопении;
- более эффективно восстанавливать
лимфопоэз;
- снизить частоту развития тяжелых
инфекционных осложнений слизистых;
- повысить уровень 5-летней
безрецидивной выживаемости у
больных гемобластозами.
Раннее восстановление
лимфоцитов
*
МСК- МСК+
10
*
5
0
0%
Раннее восстановление лимфоцитов
Нейтропения
Тромбоцитопения
5-летняя безрецидивная выживаемость у
больных лимфомами
МСК (+)
P=0,04
Апробация технологий на основе МСК
Мезенхимальные стромальные клетки в лечении
хронического остеомиелита (I фаза)



Пациенты: 18 больных с хроническим остеомиелитом длинных костей
Источник клеток: аутологичные мезенхимальные стромальные клетки
костного мозга
Путь введения: локально в предварительно санированный остеомиелитический очаг в виде суспензии или в плазматическом сгустке
Результаты:
• Уменьшение воспалительного процесса,
отсутствие рецидива в течение 1 года у 83,3%
больных
• Уменьшение остеомиелитической полости с
заполнением ее костной тканью у всех больных
• Отсутствие побочных эффектов и осложнений
Апробация технологий на основе макрофагов
Трансплантация М2-макрофагов в лечении детского церебрального
паралича (I фаза)



Пациенты: 16 больных с тяжелыми формами ДЦП
Источник клеток: аутологичные макрофаги 2 типа
Путь введения: эндолюмбльно
Результаты
- Введение клеток безопасно и не вызывает
выраженных побочных эффектов и осложнений
- Улучшение двигательных функций (балла по шкале
Гросса) у 69% пациентов
- Улучшение ментальных функций у 28% детей
- Терапия сопровождается возрастания в сыворотке
крови факторов с проангиогенной и нейротрофической
активностью (VEGF, BDNF)
Дендритноклеточные вакцины в лечении злокачественных
опухолей и вирусных заболеваний
ДК-вакцины у больных злокачественными глиомами
головного мозга :
ДК+
P=0,003
- Индуцируют иммунный ответ
- Увеличивают выживаемость
- Повышают качество жизни пациентов
ДК-вакцины у больных рецедивирующей
герпесвирусной инфекцией :
Продолжительность межрецидивного
периода
*
100
дни наблюдения
- стимулируют антигенспецифический иммунный
ответ
- увеличивают межрецидивный период и сокращают
число рецидивов
*
80
60
40
20
0
до лечения
ДК-вакцины у больных вирусным гепатитом В :
4,5
*
4
у 22%
после 2 курса
Динамика антигенспецифического ответа
индекс флияния
- индуцируют антигенспецифический ответ
- полностью подавляют репликацию вируса
пациентов
- нормализуют биохимические показатели
у 50% пациентов
после 1 курса
3,5
После
ИТ
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
До ИТ
До лечения
Способы доставки антигенов в
дендритные клетки




Рекомбинантный белок и пептиды (вирус
гепатит В, Mycobacterium tuberculosis, антигены
вируса иммунодефицита человека
Лизат опухолевых клеток (колоректальный
рак, рак молочной железы, рак яичника)
м РНК опухолевых клеток (рак молочной
железы)
ДНК конструкции ( колоректальный рак, рак
молочной железы, меланома, Mycobacterium
tuberculosis,
Эффективность индукции иммунного ответа in vitro
нагруженными специфическими антигенами дендритными
клетками от больных при с различными
иммунопатологическими состояниями
 ДК от здоровых доноров эффективно индуцируют
противоинфекционный и противоопухолевый
иммунный ответ без добавления ИЛ-12 и ИЛ-18
 ДК от больных туберкулезом эффективно индуцируют
противотуберкулезный иммунный ответ без добавления
ИЛ-12 и ИЛ-18
 ДК от больных гепатитом В эффективно индуцируют
противоинфекционный иммунный ответ в присутствии
ИЛ-18
 ДК от больных с онкопатологией эффективно
индуцируют противоопухолевый иммунный ответ
только в присутствии ИЛ-12 и ИЛ-18
Разработаны клеточные технологии для индукции
антигенспецифического иммунного ответа с помощью дендритных
клеток, полученных от больных различными заболеваниями
1. Туберкулёз (Против антигенов Mycobacterium tuberculosis)
2. СПИД (Против антигенов вируса иммунодефицита
человека)
3. Против антигенов вирусного гепатита В
4. Против опухоль-ассоциированных антигенов при
колоректальной раке
5. Против опухоль-ассоциированных антигенов при раке
молочной железы
6. Против опухоль-ассоциированных антигенов при раке
яичника
По первым 4 клеточным технологиям получены патенты по остальным
получены приоритетные справки
Апробация технологий на основе лимфоцитов
Комбинированная иммунотерапия (КИТ) в лечении
злокачественных глиом головного мозга (I-II фаза)

Пациенты:
155 больных глиомами
(Grade III-IV)

Источник клеток:
ЛАК + ЦТЛ

Путь введения:
интрацеребрально
(в зону удаленной
опухоли )

Кривые выживаемости у больных с глиомами Grade III-IV
в контрольной и основной группах
КИТ(+)
Результаты
↑ качестве жизни
по индексу Карновского
↑ медианы выживаемости:
при Grade III с 15 до 44 мес
при Grade IV c 7 до 12 мес
КИТ(-)
Апробация технологий на основе лимфоцитов
IL-2 активированные МНК в лечении сепсиса
(I-II aфаза)

Пациенты:
больные с гнойно-септическими
заболеваниями и осложнениями
60%
ИТ (-)
ИТ (+)
47%

Источник клеток:
аутологичные IL-2 активированные
МНК

Путь введения: в/в
40%
20%

Результаты:
- Снижение 28-дневной
летальности
- Иммунокорригирующий
эффект
21,5%
*
5,7%
*
14%
0%
Сепсис
Тяжелый
сепсис
Т- клеточные вакцины в лечении аутоиммунных заболеваний
Описание продукта: Продуктом является
клеточный препарат на основе аутологичных
антиген/митогенактивированных Т-клеток для
подкожного введения.
Состояние проекта: С 2002г. по 2011 г. проведена III фаза клинических испытаний безопасности и
эффективности Т-клеточных вакцин при
рассеянном склерозе (РС), ревматоидном
артрите (РА) и атопическом дерматите.
Эффективность:
Технологии являются безопасными
позволяют индуцировать
антиидиотипический/антиэрготопический
иммунный ответ
Позволяют добиться значимого снижения
показателя тяжести (DAS-28) при РА
Снизить количество обострений при
ремиттирующем течении РС
Добиться стабилизации процесса при
проградиентном течении РС
Добиться клинического улучшения при
атопическом дерматите в 93% случаев
.
Разработанные технологии подготовлены для
регистрации и внесения в стандарты лечения
аутоиммунных заболеваний
Изменение Das-28 в динамике
лечения у больных РА
7
6
5
4
*
5,9
3
2
2,9
1
0
* p<0,05
Стабилизациея процесса (по шкале EDSS)
у больных с проградиентной формой РС
Без изменения состояния
Ухудшение
Вакцинация
54
Лечение
интерферонами
46
43
57
P=0,04
Контроль
27
0%
72
100%
Результаты использования метода антиидиотипической Т-клет.
вакцинации в лечении больных рассеянным склерозом и РА
РЕВМАТОИДНЫЙ
АРТРИТ (оценка
эффективности по
DAS28) I фаза клинич.
испытаний
РАССЕЯННЫЙ
СКЛЕРОЗ
РЕМИТТИРУЮЩЕЕ
ТЕЧЕНИЕ ( оценка по
количеству обострений
в год) I фаза клин.
испыт.
РАССЕЯННЫЙ
СКЛЕРОЗ
ПРОГРЕДИЕНТНОЕ
ТЕЧЕНИЕ (оценка
эффект по EDSS) II
фаза клин. испытаний
Переносимость хорошая, побочных эффектов от вакцинации не зарегистрировано
до леч
(n=42)
МЕСЯЦЫ
3
6
до леч
(n=28)
12
МЕСЯЦЫ
12
24
Без измен
% от
лечившихся
ВАКЦИНАЦИЯ (n=42)
54
5,9
4,9
3,3
2,9
1.73
0,15
0,2
Ухудшение
% от
лечившихся
46
ЛЕЧ.ИНТЕРФЕРОНАМИ
n=26
42
57
КОНТРОЛЬ (n=22)
27
72
Антиэрготипические Т-клеточные вакцины в лечении
атопическим дерматитом (пилотные исследования)
Патент на изобретение № 2340348

Пациенты: 29 больных атопическим дерматитом в стадии обострения

Источник клеток: аутологичные Т-лимфоциты, активированные
а-CD3 антителамии и интерлейкином-2

Путь введения: П/к 1 раз в неделю в течение 4 недель, далее 1 раз в
месяц

Результат :
- Отсутствие выраженных побочнеых реакций и осложнений



- Клиническая эффект :
позщитивная динамика у 88,9%
↓ индекс SCORAD через 6 мес на на 80,5%),
улучшение качества жизни (по DLQI ) через 6 мес на 73,2%
Влияние трансплантации иммунокомпетентных клеток на ориентировочно –
исследовательское поведение (ОИП) у сингенных животных в норме и в состоянии
хронической зависимости от морфина
1.
2.
3.
Трансплантация
спленоцитов
от
доноров,
характеризующихся низким уровнем ОИП сингенным
реципиентам с высоким уровнем ОИП приводит к
достоверному снижению уровня ОИП реципиентов.
Трансплантация
спленоцитов
от
доноров,
характеризующихся высоким уровнем ОИП сингенным
реципиентам с низким уровнем ОИП приводит к
достоверному повышению у реципиентов уровня данной
поведенческой реакции
Трансплантация спленоцитов
не сопровождается
изменением поведения в случае если донор и реципиент
схожи по своему поведенческому статусу.
Хроническое воздействие морфина
•Изменение поведения в «открытом поле
•Изменение экспрессии генов цитокинов в головном мозге
•Снижение интесивности гуморального иммунного ответа
•Снижение пролиферативной активности
иммунокомпетентных клеток
Трансплантация иммунокомпетентных клеток
от здоровых сингенных доноров
•Нормализация поведения в
«открытом поле»
•Нормализация экспрессии генов
цитокинов в головном мозге
•Восстановление интенсивности
гуморального иммунного ответа
Изменение свойств кандидатных клеток при
патологии
Тип
клеток
ДК
МСК
Патология
Свойства
Онкологические и
инфекционные
заболевания
↑ доли незрелых/промежуточной степени зрелости ДК,т.е.
задержка дифференцировки/созревания
↑ продукции IL-10,↓ продукции IFN-γ
↓ аллостимуляторной активности;
↓Th1- и ↑ Th2-стимуляторной активности,
↓ цитотоксической активности
Воспалительные
заболевания
аутоиммунного и
инфекционного
генеза
Гемобластозы
↓клоногенных предшественников
↓ пролиферативной активности
↓иммуносуперссорной активности
↓ остелгенного потенциапла
Лимфо Сепсис
циты
↑ апоптоза Т-клеток
Анергия Т-клеток и моноцитов
Индивидуальный
подход
к
нормализации
специфической активности клеток, полученных от
разных больных с различными патологиями,
является фундаментальной основой обеспечения
внедрения персонифицированной медицины в
проблему использования клеточных технологий в
клинической практике.
В ЦЕЛОМ, КЛЕТОЧНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ МОГУТ БЫТЬ
ОХАРАКТЕРИЗОВАНЫ КАК:
- Методы лечения полностью лишённых побочных эффектов лекарственных
препаратов на организм в целом, т.к. последними будут обрабатываться
только клетки и только в условиях in vitro;
- Клеточный материал может быть заготовлен после однократного взятия
от больного клеток различных органов и тканей использоваться после этого многократно;
- Воздействие на клетки в условиях in vitro является единственно истинной,
целенаправленной (мишень-направленной), молекулярно-клеточной тера –
пией основных заболеваний современного человека.
Результаты НИР в области клеточных технологий
По результатам НИР
•
Получено 19 патентов
•
Опубликовано 51 статья
•
Защищено 11 кандидатских и 4 докторских диссертации
•
7 новых медицинских технологий зарегистрировано в
Росздравнадзоре
1) ФС №2008/014
2) ФС № 2008/019
3) ФС № 2008/017
4) ФС № 2008/016
5) ФС № 2008/018
6) ФС № 2009/179
7) ФС № 2011/346
Представленные данные получены при финансовой
поддержке различных фондов, в том числе
РФФИ
№ 07-04-00967а, (2007-2008)
2. №07-04-00868-а (2007-2009)
3. № 08-04-00700а (2008-2009)
4. № 09-04-00515-а (2009 - 2010)
5. № 09-04-00525-а (2009 - 2010)
1.
Грант Президента РФ
1. 3396-МК (2012-2013)
ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития
научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы»
Госконтракт № 02.512.11.2053 (2007)
2. Госконтракт № 16.512.11.2188 (2011-2012)
1.
ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на
2009-2013г.
Госконтракт № 02.740.11.5087 (2009-2010)
2. Госконтракт № П404 (2010-2012)
3. Госконтракт № 14.740.11.0007 (2010-2012)
4. Соглашение № 8265 (2012-2013)
1.
Разработана учебная программа тематического
усовершенствования врачей по курсу
«Применение клеточных технологий в медицине»



Категория слушателей: врачи-иммунологи, врачи-гематологи, врачитерапевты, врачи-онкологи, врачи-хирурги, врачи-инфекционисты,
научные сотрудники, ординаторы и аспиранты
Продолжительность обучения: 72 часа
Содержание курса:
История развития клеточных технологий
Биология стволовых и прогентиторных клеток
Функциональные свойства различных типов иммунокомпетентных
клеток и стратегии их практического использования
Клеточные технологии в лечении социально-значимых заболеваниях
современного человека (онкология, кардиология, аутоиммунные
заболевания, травмы спинного и головного мозга, инсульты,
хронические вирусные гепатиты и цирроз печени, туберкулез и т.д.)
Основные принципы выделения, сепарации, криоконсервации,
культивирования, оценки и направленной регуляции функциональной
активности различных типов клеток, предназначенных для проведения
терапевтических мероприятий
Юридические и этические аспекты применения клеточных технологий
БУДУЩАЯ НОВАЯ МЕДИЦИНСКАЯ СПЕЦИАЛЬНОСТЬ –
ВРАЧ КЛЕТОЧНЫЙ БИОТЕХНОЛОГ
ЧТО ДОЛЖЕН БУДЕТ ЗНАТЬ И УМЕТЬ ЭТОТ НОВЫЙ СПЕЦИАЛИСТ:
Он должен знать всё то, что знает обычный врач о болезни;
- Он должен знать всё или почти всё о клетке (гистология,
физиология, функция основная);
- Он должен уметь поставить диагноз клетке, которую он потом
будет применять для лечения основного заболевания;
- Он должен знать, чем и как лечить эту больную клетку;
- Он должен знать, когда и как ввести эту клетку больному;
- Он должен знать о том, как эта вылеченная клетка будет
вести себя в больном организме;
- Он должен уметь определить терапевтическую
эффективность введенной клетки .
-
БЛАГОДАРИМ ВАС ЗА ТЕРПЕНИЕ И ЗА ПОНИМАНИЕ
ПРОБЛЕМЫ В ЦЕЛОМ, ИБО И ПОТОМУ, ЧТО
КЛЕТОЧНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В МЕДИЦИНЕ –
ЭНЕРГИЯ МИРНОГО АТОМА В ЭКОНОМИКЕ
РОССИИ
КОЛЛЕКТИВ СОТРУДНИКОВ ФГБУ НИИКИ СО РАМН
г.НОВОСИБИРСК, РФ