stepanov: (чб)
Андрей Степанов ([personal profile] stepanov) wrote2015-10-03 09:01 am

Фоторепортаж с моей работы: трансплантация клеток костного мозга

Сегодня расскажу о своей работе - для чего и как выполняется трансплантация стволовых клеток костного мозга в Ханты-Мансийске и Сургуте 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 необходимо выполнить трансплантацию кроветворных стволовых клеток. 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. Добавление криопротектора к трансплантату выполняется 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 в НИИ клеточных технологий)



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 выполняется замораживание трансплантата 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 в НИИ клеточных технологий)



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 проточной цитометрией в НИИ клеточных технологий)



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. Вот как выглядят колонии выращенные всего из одной стволовой клетки - она дала тысячи новых клеток, которые постепенно созревают в эритроциты:
(10 - 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 гемопоэтических стволовых клеток. 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.
(11 - лаборатория генотипирования в НИИ клеточных технологий)


Всего за 5 лет с момента создания НИИ клеточных технологий жителям ХМАО выполнено более 70 трансплантаций ГСК в Центре гематологии г. Сургут и Онкологическом центре г. Ханты-Мансийск. Все пациенты были выписаны из стационаров в состоянии ремиссии. Некоторые из них ведут активный образ жизни, работают, а в их семьях появляются дети.

А в следующий раз я расскажу, как выполняется трансплантация почки в ХМАО.



Передайте информацию друзьям:


Чтобы не пропустить следующие репортажи о высокотехнологичной медицине в округе, подписывайтесь на мои записи в Фэйсбук и ВКонтакте:

[identity profile] dms777.livejournal.com 2015-10-03 04:59 am (UTC)(link)
Ну и? Вы бы не хотели, чтобы родственник еще пожил, пусть и методом не естественным для рпц?

[identity profile] glagolas.livejournal.com 2015-10-03 05:08 am (UTC)(link)
Какой родственник?

[identity profile] rogub36.livejournal.com 2015-10-03 05:20 am (UTC)(link)
Интересно. Скажите, есть какие то основные продукты для профилактики этого заболевания, можете посоветовать?

[identity profile] dms777.livejournal.com 2015-10-03 05:23 am (UTC)(link)
Например, отец или мать.
ЗЫ: мне даже, немного лестно, девочка моя)

[identity profile] glagolas.livejournal.com 2015-10-03 05:35 am (UTC)(link)
Данные заболевания, как правило, результат мутации в одной единственной клетке. Такая клетка дает потомство (клон) мутированных клеток, которые неограничено размножаются без созревания в полноценные клетки крови. Есть факторы увеличивающие вероятность такой мутации, например, радиация и некоторые химикаты, но мутация может произойти и случайно при очередном делении клетки. Такие ошибки часто происходят в органиме каждого человека. Однако иммунная система в определенной мере способна сдерживать опухолевый рост. Данная способность иммунитета зависит от ее врожденных свойств, а также от иммунного статуса в период возникновения мутации и роста мутированного клона. Так что здоровая иммунная система - единственная надежда прожить жизнь избежав развития полноценной опухоли. Ведь многие предпочтут умереть от инфаркта или инсульта, а не от опухолевого заболевания.

[identity profile] glagolas.livejournal.com 2015-10-03 05:43 am (UTC)(link)
Вы про эвтаназию что ли?
Умирающих в больнице родителей нужно забирать домой. И уже точно не стоит держать их в бессознательном состоянии в реанимации. Альтернативным вариантом для тяжелых онкобольных можно считать хосписы, но в России таких учреждений еденицы.

[identity profile] lord-eliko.livejournal.com 2015-10-03 05:47 am (UTC)(link)
Очень интересный пост, спасибо! Скажите пожалуйста, а как получилось, что в германии 6 миллионов донорских резервов? У них там люди сами приходят участвовать в программе и что надо делать, чтобы стать донором? Расскажите, как это вообще делается?

[identity profile] v-s-e-horosho.livejournal.com 2015-10-03 05:48 am (UTC)(link)
спасибо, невероятно интересно!

[identity profile] dms777.livejournal.com 2015-10-03 05:49 am (UTC)(link)
А какая Вам разница? Вам теперь уже бес смысла...

[identity profile] glagolas.livejournal.com 2015-10-03 05:59 am (UTC)(link)
Большие усилия вкладываются в агитацию, в том числе, с участием больных. Например, есть ребенок, для которого не нашлось совместимого донора среди 6 миллионов доноров. Организуется акция по поиску новго донора. Некоторые такие акции в течение нескольких дней позволяют привлечь и протипировать до 10 000 новых доноров. Конечно, если больному не нашлось подходящего донора из 6 млн, то и из 10 000 наврятли получиться. Так обычно и получается, зато регистр вырастит за несколько дней сразу на 10 000 потенциальных доноров, среди которых, согласно статистики, уже в ближайший год станут реальными донорами порядка 50 человек.

Кром акций, многие центры переливания крови, агитируют доноров крови стать донорами костного мозга. Я сам наблюдал такую работу в университетской клинике г. Кельн. По этому же пути пошел и "Русфонд", которые в региональных станциях переливания крови проводят выездную агитацию штатных доноров крови.

[identity profile] lord-eliko.livejournal.com 2015-10-03 06:32 am (UTC)(link)
Сколько стоит комплексное лечение таких больных в россии и сколько надо больному платить в случае, если нашелся соответствующий донор из донорского резерва стволовых клеток ?

[identity profile] glagolas.livejournal.com 2015-10-03 08:37 am (UTC)(link)
Начну с того, как формируется цена. Донорские базы заграницей - это частные конторы. Они вкладывают деньги в агитацию доноров, сбор крови и генотипирование. При обращении наших пациентов в зарубежный регистр они платят за трансплантат порядка 20 000 евро (поск донора в регистре, за его обследование и повторное генотипирование, забор костного мозга и его транспортировку). Это либо собственные деньги пациента, либо благотворительного фонда, так как обязательное страхование (ОМС), как и бюджет у нас не может оплачивать импортный трансплантат. Все остальное лечение в России можно получить по федеральным квотам. Стоимость лечения и трансплантации может индивидуально варьировать от 1 до 10 и более миллионов рублей. Если удается найти российского донора в недавно созданном национальном регистре, то стоимость может быть дешевле.

Сами доноры в России и за рубежом никаких денег не получают. Перечисленные средства тратятся в агитацию, реагенты и оснащение лабораторий оборудованием, которое стоит очень дорого.
Edited 2015-10-03 09:10 (UTC)

[identity profile] tomsoyer.livejournal.com 2015-10-03 12:56 pm (UTC)(link)
спасибо!
а правда, что при трансплантации донорского костного мозга у пациента меняется группа крови на донорскую?
и второй вопрос обывателя- что такое костный мозг- это реально то, что в костях находится?
а как оно из костей на свободу попадает- кости же герметичны вроде..
гуглить лень)

[identity profile] lebenkunst.livejournal.com 2015-10-03 01:44 pm (UTC)(link)

И Мне интересно!

[identity profile] glagolas.livejournal.com 2015-10-03 02:09 pm (UTC)(link)
Самое важное при трансплантации костного мозга соблюдать совместимость по генам HLA. В противном случае созревшая из донорских стволовых клеток иммунная система будет атаковать ткани и клетки организма пациента. Группу крови по системе AB0 стараются учитывать при трансплантации костного мозга. Однако, если выбора нет и наден единственный совместимый по HLA-генотипу, но несовместимый по группам крови, трансплантацию выполняют. Высокие дозы химиопрепаратов способны почти полностью уничтожить кроветворение пациента, поэтому иммунологического конфликта по системе AB0 не происходит. Группа крови человека изменяется на всю жизнь.

А если трансплантация произошла от человека с другим полом, то в дальнейшем, при выполнении некоторых анализов (например при идентификации личности), результаты могут показать противоположный пол. О таком случае я рассказывал здесь: http://glagolas.livejournal.com/2014/12/12/
Edited 2015-10-03 14:56 (UTC)

[identity profile] tomsoyer.livejournal.com 2015-10-03 03:12 pm (UTC)(link)
понятно, а костный то мозг- он где и как работает? вкратце можете?

[identity profile] glagolas.livejournal.com 2015-10-03 03:28 pm (UTC)(link)
Костный мозг расположен в полостях костей скелета. По анатомической классификации костный мозг это орган, функция которого - кровевторение. Наполнен большим количеством кроветворных стволовых клекток в разной степени созревания. Например, при сильных кровопотерях в кровотоке появляются вещества, которые стимулируют стволовые клетки костного мозга делиться и созревать в клетки крови - эритроциты, лейкоциты и тромбоциты. Но и без кровотечений зрелые клетки крови постоянно гибнут миллиардами в сутки, поэтому костный мозг в норме постоянно вырабатывает новые клетки.

[identity profile] tomsoyer.livejournal.com 2015-10-03 03:35 pm (UTC)(link)
а как проникают клетки в кровоток?. ведь кость- она герметична.
куриная по крайней мере)). как мне показалось

[identity profile] egh0st.livejournal.com 2015-10-03 03:42 pm (UTC)(link)
круто чо.

только главное замечание -- фоточек маловато. было бы круто посмотреть на дивайсы, особенно мне лично интересно было бы программный замораживатель и прочия криотроника :)

а так вообще рекомендую обратиться в сообщ. kak-eto-sdelano.livejournal.com с целью пЕара. Ваш псто всяко лучше будет чем фотоотчёт о съёмке челюстей или мегахайтек типа распилки бревен на доски что они там постят в последнее время.

Если фоток маловато будет, можно этот и последующие посты объединить в один и отредактировать.

[identity profile] egh0st.livejournal.com 2015-10-03 03:48 pm (UTC)(link)
касательно медицины.

я не медик, но есть частный вопрос. или даже два.

1. Почему ввод размноженных клеток идёт через кровь? Не луттьше было бы прямо в моск (ц)? Костный моск, разумеется....

2. Применяются ли традиционные (в спорте) бустера для эритроцитов и прочего, после самой трасплантации? Ну тащемта первым же приходит на ум ЭПО он же эритропоэтин -- лИгендарный хотя и несколько устаревший уже допинг.

[identity profile] nati58.livejournal.com 2015-10-03 03:50 pm (UTC)(link)
Очень интересно! И спасибо вам огромное за вашу работу )))

[identity profile] glagolas.livejournal.com 2015-10-03 04:03 pm (UTC)(link)
Кости имеют отверстия для сосудов. После проникновения в полость сосуды разветвляются на мелкие каппиляры, которые плотно пронизывают костный мозг. Через стенки данных каппиляров способны проникать стволовые клетки и их "потомство". Введенные в кровоток донорские стволовые клетки, проходя через данные каппиляры, с помощью специальных рецепторов способны закрепляться в нишах костного мозга и потом давать кроветворение получая стимулирующие сигналы от макроорганизма.

[identity profile] glagolas.livejournal.com 2015-10-03 04:04 pm (UTC)(link)
Спасибо за совет. Несколько часов назад буквально наткнулся на это сообщество и уже отправил туда свой пост.

[identity profile] tomsoyer.livejournal.com 2015-10-03 04:12 pm (UTC)(link)
здорово! не знала таких тонкостей
а костный мозг можно из любой кости "добывать"? он одинаков везде?

[identity profile] glagolas.livejournal.com 2015-10-03 04:13 pm (UTC)(link)
1. Костный мозг расположен почти во всех костях скелета. Ввести его в одно место нецелесообразно. Кроме того эта процедура слишком инвазивна. Проще ввести клетки внутривенно. Клетки сами "почувствуют свой дом", проходя через костный мозг, и с помощью специальных рецепторов закрепятся там.

2. Введение стволоовых клеток не обязательно даст допинговый эффект. Сами по себе они не вырабатывают цитокины подобные ЭПО. Цитокины могут синтезироваться, например, при кровопотери. Они и вызывают регенерацию всех тканей организма за счет собственных стволовых клеток, но опосредованно и прямо способны ускорять обмен веществ и стимулировать психику человека.

Page 1 of 3