Вік донора — ключовий фактор довготривалого успіху трансплантації стовбурових клітин

Нове дослідження з вивчення довгострокової динаміки трансплантованих стовбурових клітин в організмі пацієнта пояснює вплив віку на виживання стовбурових клітин та імунне різноманіття, що дозволяє зробити трансплантацію безпечнішою та успішнішою.

Уперше вчені простежили, що відбувається зі стовбуровими клітинами через десятиліття після трансплантації, відкривши завісу над процедурою, яка залишалася таємницею впродовж понад 50 років. Отримані дані можуть відкрити шлях до нових стратегій у відборі донорів і успішної трансплантації, що в перспективі призведе до безпечніших і ефективніших пересадок.

Дослідники з Інституту Wellcome Sanger та їхні колеги з Цюріхського університету змогли скласти картину поведінки стовбурових клітин в організмі реципієнтів протягом трьох десятиліть після трансплантації та отримати уявлення про довгострокову динаміку розвитку цих клітин.

Дослідження, опубліковане 30 жовтня в журналі Nature, показує, що під час трансплантації від донорів похилого віку, яка часто буває менш успішною, виживає в десять разів менше життєво важливих стовбурових клітин. Частина клітин, що вижили, також втрачає здатність виробляти деякі клітини крові, необхідні для сильної імунної системи.

Щорічно більш ніж у мільйона людей в усьому світі діагностується онкологічне захворювання крові, включно з лейкозом та лімфомою, що можуть завадити імунній системі людини працювати належним чином. Трансплантація стовбурових клітин, також відома як трансплантація кісткового мозку, часто є єдиним способом лікування цих пацієнтів.

Під час процедури уражені клітини крові пацієнта замінюються здоровими стовбуровими клітинами донора, які потім відновлюють всю кровоносну та імунну систему пацієнта.

Хоча пересадка може врятувати життя, її результати сильно різняться, і багато пацієнтів стикаються з ускладненнями через багато років. Відомо, що вік донора впливає на показники успіху, але те, що відбувається на клітинному рівні після трансплантації, досі залишалося «чорною скринькою».

У новому дослідженні вчені використовували передові методи секвенування геному для аналізу зразків крові десяти пар донорів і реципієнтів (які були рідними братами і сестрами) протягом 31 року після трансплантації.

Аналізуючи мутації, що відбуваються протягом життя в стовбурових клітинах донора і реципієнта, вони змогли відстежити, скільки стовбурових клітин пережило процес трансплантації і продовжило виробляти нові клітини крові в організмі пацієнта, що раніше було неможливо.

Команда виявила, що під час трансплантації від молодих донорів ( віком 20-30 років) близько 30 000 стовбурових клітин виживають упродовж тривалого часу, у той час як у випадку з більш літніми донорами цей показник становить лише 1-3000. Це зниження виживаності може призвести до зниження імунітету і підвищення ризику рецидиву, що може пояснити, чому пересадка від молодших донорів часто дає кращі результати.

Вчені також виявили, що процес трансплантації призводить до старіння кровоносної системи реципієнтів приблизно на 10-15 років порівняно з підібраними донорами, насамперед через меншу різноманітність стовбурових клітин.

Доктор Michael Spencer Chapman (Майкл Спенсер Чепмен), автор дослідження з Інституту Wellcome Sanger, сказав: «Коли людині роблять пересадку, вона начебто починає свою кровоносну систему з чистого аркуша, але що насправді відбувається з цими стовбуровими клітинами? Досі ми могли тільки вводити клітини, а потім просто стежити за показниками крові щодо ознак відновлення. Але в цьому дослідженні ми простежили десятиліття змін в одному єдиному зразку, показавши, як одні клітинні популяції зникають, а інші домінують, формуючи кров пацієнта з плином часу. Дуже цікаво було зрозуміти цей процес у таких подробицях».

Дослідження підкреслює, що вік — це не просто цифра, а важливий фактор успіху трансплантації. Хоча система гемопоетичних стовбурових клітин напрочуд стабільна з плином часу, молоді донори зазвичай постачають більший і різноманітніший набір стовбурових клітин, що може мати вирішальне значення для довгострокового відновлення пацієнтів.