Аллогенная трансплантация костного мозга способна излечивать лейкозы, иммунодефициты, синдромы, связанные с недостаточностью костномозгового кроветворения, некоторые генетические болезни и расстройства метаболизма. Однако только менее трети потенциальных реципиентов имеют подходящего гистосовместимого родственного донора. Альтернативным источником стволовых клеток могут служить частично совместимые семейные доноры и не родственные доноры из большого регистра, каким является Национальный Регистр Доноров Костного Мозга (НРДКМ), а также пуповинная кровь.
К сожалению, использование альтернативных трансплантаций сопровождается более выраженной реакцией «трансплантат против хозяина» (РТПХ), проблемами, связанными с приживлением и, как правило, задержкой в сроках проведения трансплантации, связанной с поиском подходящего донора. Считается, что от 4000 до 10000 американцев погибают, так и не дождавшись совместимого донора. Более того, некоторые этнические группы имеют очень маленькое представительство в Регистре, в связи с чем поиски доноров для негроидного, азиатского, мексиканского населения крайне неэффективны.
Для проведения успешной трансплантации необходим адекватный трансплантат, способный осуществлять длительную продукцию гемопоэтических и иммунокомпетентных клеток. Предшествующая трансплантации химиотерапия (иногда вместе с лучевой терапией) направлена на уничтожение оставшихся злокачественных клеток, а также на подавление нормальных гематопоэтических клеток, из которых в процессе созревания образуются клетки кроветворения и иммунная система. Первые сообщения о том, что пуповинная кровь может использоваться как источник стволовых клеток датируются 1970 — 1980 гг., когда принципиально это было показано возможным в клоногенных исследованиях, культуральных системах и на мышиной трансплантационной модели. В дальнейшем была налажена криопрезервация плацентарной крови и организованы первые банки пуповинной крови, в том числе и плацентарная программа в Нью-Йорке. Первая удачная трансплантация пуповинной крови была произведена во Франции в 1988 г., когда мальчику с анемией Фанкони была произведена трансплантация пуповинной крови, взятой от его совместимой, здоровой сестры. В дальнейшем были опубликованы данные серий успешных трансплантаций пуповинной крови от сиблингов при злокачественных заболеваниях и болезнях метаболизма.
Первые публикации о не родственных трансплантациях пуповинной крови появились в 1996 г.. Несмотря на то, что 24 из 25 пар доноров и реципиентов были несовместимы, 92% пациентов в возрасте от 1 до 23,5 лет восстановили кроветворение донорским фенотипом. Количество РТПХ было минимальным, несмотря на иммунологическую несовместимость. Последующие серии наблюдений подтвердили этот факт. Еврокорд сообщил результаты 145 трансплантаций, произведенных с 1988 по 1996 г., которые продемонстрировали, что существенным для приживления и восстановления является количество ядросодержащих клеток в пуповинной крови. Центр Крови в Нью-Йорке доложил о проведенных 562 не родственных трансплантациях. Большинство (86%) трансплантаций было от несовместимых по 1-2 локусам гистосовместимости доноров. Приживление было отмечено у подавляющего большинства больных. Однако восстановление было замедленным по сравнению с трансплантацией костного мозга. Медиана восстановления тромбоцитов составила 90 дней. РТПХ была не столь выражена, учитывая имевшуюся несовместимость. Только у 22% пациентов была острая РТПХ и только у 25% развилась хроническая РТПХ. Частота развития рецидивов у больных лейкозами составила 14%, что свидетельствует о сохранении эффекта «трансплантат-против-лейкоза», несмотря на низкий уровень РТПХ. Уникальные свойства неродственной пуповинной крови могут сглаживать последствия несовершенной совместимости, расширить пул доноров, что особенно важно для этнических меньшинств. В дополнение следует отметить, что иммунологическая незрелость клеток пуповинной крови снижает потенциальный риск развития РТПХ, потенциально фатального осложнения, часто видимого при проведении неродственной трансплантации костного мозга.
Большинство ранних результатов по использованию не родственной пуповинной крови касалось детей, поскольку небольшое абсолютное количество стволовых клеток, имеющихся в пуповинной крови, лимитировало использование ее у взрослых. Тем не менее за период с 1995 по 1999 г. было выполнено 68 неродственных трансплантаций у взрослых. Средний возраст больных составил 31,4 лет при среднем весе 69,2 кг. Восстановление нейтрофилов зависело от количества перелитых клеток. Однако можно отметить, что это происходило медленнее, чем в случаях проведения традиционной неродственной трансплантации костного мозга. У 20% больных развилась РТПХ III — IV степени, несмотря на тот факт, что только 2 из 68 пациентов были трансплантированы от идентичного донора. В то же время хорошо известно, что частота развития тяжелой РТПХ при проведении не родственной трансплантации костного мозга колеблется в диапазоне от 35% до 55%. У 26 % больных отмечается длительное безрецидивное течение заболевания, что является неплохим показателем, учитывая неблагоприятную популяцию, взятую в данное исследование. Частота рецидивов была невысока, что и явилось основанием для продолжения исследований в этой области.
Несмотря на проведенные исследования, остаются многочисленные вопросы. Продолжается поиск оптимальных альтернативных источников ГСК (несовместимые родственные доноры?) Также в двух исследованиях было проведено сравнение результатов трансплантаций пуповинной крови от совместимых неродственных доноров с неродственными трансплантациями. Приживление, выживаемость и частота развития рецидивов были одинаковыми, несмотря на более медленное восстановление, отмеченное в случаях использования пуповинной крови. Эти ретроспективные исследования подводят дополнительную базу под необходимость использования неродственной пуповинной крови в качестве источника ГСК, особенно для тех больных, у которых отсутствует более подходящий родственный донор. Такие больные составляют 10% всех нуждающихся в трансплантации. Потенциальными преимуществами пуповинной крови являются также быстрая доступность материала и менее жесткие критерии иммунологического отбора, хотя оптимальные источники ГСК должны быть определены в результате проспективных исследований.
Наши собственные результаты трансплантаций, проведенных за период 1996-2001 гг., подтверждают литературные данные. Нами было произведено 14 неродственных трансплантаций пуповинной крови у больных со злокачественными и генетическими заболеваниями. Половина трансплантаций была сделана этническим испанцам и неграм. 11 из 11 детей восстановили кроветворение донорским типом, и 10 из них находятся в состоянии полной ремиссии от 3 месяцев до 5 лет от момента окончания лечения. У двух больных имелся иммунодефицит и у 9 — злокачественные заболевания; один ребенок был успешно трансплантирован по поводу лимфомы Беркитта. Это был первый опубликованный случай о проведении не родственной трансплантации пуповинной крови при данном заболевании. Также неродственная трансплантация ПК была произведена трем взрослым больным с прогрессированием лейкоза. Один из больных находится в состоянии полной ремиссии и без признаков хронической реакции «трансплантат против хозяина» уже в течении 1 года.
В настоящее время количество замороженных единиц пуповинной крови в банках костного мозга составляет более 40 000, и уже сделано более 1500 трансплантаций по всему миру. Созданы также частные банки с целью сохранения аутологичной пуповинной крови.
Необходимость расширения пула доноров пуповинной крови очевидна, так как пуповинная кровь становится приемлемым и альтернативным источников стволовых гемопоэтических клеток. Кроме того, сохранение эффекта аллогенного трансплантата против опухоли, в сочетании со сниженной токсичностью может увеличить роль трансплантаций именно пуповинной крови также и у взрослых с лимфомами и множественной миеломой. Эффект «трансплантат против опухоли» наблюдается при почечно-клеточной карциноме и изучается при других заболеваниях, включая рак молочной железы. Этот реальный рост спроса на пуповинную кровь в качестве источника стволовых клеток привел к организации спонсированного штатом Техас банка пуповинной крови.
Современные научные направления в расширении использования пуповинной крови фокусируются на возможностях развития технологий экспании количества клеток для расширения использования этой методики у пациентов с большим весом. Также докладываются обнадеживающие результаты по внедрению генов в клетки-предшественники для коррекции таких генетически обусловленных болезней, как гемоглобинопатии и болезни метаболизма. Значителен интерес к изучению роли пуповинной крови в области биологии стволовой клетки. Несколько групп сообщили в последнее время о потенции стволовых клеток костного мозга регенерировать пораженный миокард, печень, нейроны у мышей. Роль пуповинной крови в аналогичных процессах еще не определена. Однако эти клетки, которые ранее выбрасывались, без сомнения, будут использованы при различных заболевания в XXI веке.