Две группы китайских медиков опробовали лечение мезенхимальными стволовыми клетками на пациентах с коронавирусной инфекцией. По сообщениям врачей, процедура помогла снизить уровень воспаления даже у пациентов в критическом состоянии. А вот насколько стволовые клетки участвуют в восстановлении поврежденной ткани, пока неясно. Исследования (1, 2) предварительно опубликованы на китайском портале препринтов ChinaXiv.
Пока врачи по всему миру подбирают противовирусные лекарства, которые окажутся эффективными против SARS-CoV-2, несколько групп китайских ученых решили пойти другим путем. Они подметили, что к смерти пациентов часто приводит не сам по себе вирус, а воспаление, которое развивается на фоне инфекции.
SARS-CoV-2 прикрепляется к клеткам, на поверхности которых есть белок АСЕ2 (рецептор к ангиотензин-превращающему ферменту, одному из участников каскада регуляции кровяного давления). АСЕ2 много на мембране альвеолоцитов — клеток, которые выстилают легкие изнутри. Соответственно, вирус атакует их в первую очередь, а они выделяют провоспалительные белки. В борьбу вступают клетки иммунной системы, которые лишены белка АСЕ2 и не подвержены действию вируса, из-за чего в легких и развивается воспаление. В тяжелых случаях оно может перейти в цитокиновый шторм — выброс чрезмерного количества провоспалительных белков — который приводит к нарушению газообмена в легких и сердечной недостаточности.
Следовательно, хорошая терапия должна включать в себя подавление иммунного ответа. В клиниках для этого стандартно используют глюкокортикоиды (гормоны надпочечников), однако не всегда такое лечение идет на пользу, а иногда оно и вовсе замедляет выведение вируса из организма. Поэтому несколько групп врачей одновременно решили использовать другой тип иммуносупрессии — мезенхимальные стволовые клетки. Они известны своей способностью выделять широкий спектр противовоспалительных белков, чтобы защититься от иммунных клеток. В некоторых странах мира они уже одобрены как способ снизить воспаление, например, при пересадках костного мозга или при болезнях кишечника.
Первая группа медиков, под руководством Минь Ху (Min Hu) из Пекинского университета, решила использовать в своем испытании мезенхимальные стволовые клетки из пуповинного канатика. Их пациенткой была 65-летняя китаянка, которую около недели лечили от коронавируса с помощью стандартной терапии. За это время количество эритроцитов в ее крови упало, а лейкоцитов, наоборот, возросло. Несмотря на все усилия, которые предпринимали врачи, ее состояние оставалось тяжелым, налицо были признаки дыхательной недостаточности, поражения печени, анемии, а также гипертония, диабет 2 типа и желудочные кровотечения.
Пациентке с интервалом в 3 дня сделали три инъекции пуповинных мезенхимальных стволовых клеток. За 12 дней ее состояние значительно улучшилось: число лейкоцитов вернулось к норме, как и большинство физиологических показателей. На компьютерной томограмме врачи также заметили исчезновение очагов воспаления в легких, и пациентку выписали из отделения интенсивной терапии.
Вторая группа, под руководством Роберта Чуньхуа Чжао (Robert Chunhua Zhao) из Университета Шанхая, провела более подробное испытание. В их выборку вошли 7 пациентов, которым не помогала стандартная противовирусная терапия. Один из них на момент начала исследования находился в критическом состоянии, еще четверо — в тяжелом, и у двоих инфекция протекала стандартным образом. Все они получили под одной инъекции мезенхимальных стволовых клеток из университетского биобанка, и в течение двух недель исследователи следили за их здоровьем.
Перед трансплантацией у всех пациентов была повышена температура и возникали трудности с дыханием. Через 2-4 дня после инъекции эти симптомы исчезли, и никаких признаков отторжения, гиперчувствительности или других побочных эффектов медики не обнаружили. Троих пациентов вскоре выписали из больницы (не обнаружив у них следов вирусной РНК), и даже у того, который находился в критическом состоянии, симптомы постепенно смягчились до тяжелого, а затем исчезли. В качестве контроля исследователи ввели плацебо еще троим пациентам в тяжелом состоянии. К моменту окончания наблюдения один из них скончался, еще один страдал от дыхательной недостаточности, третий был стабилен.
Авторы исследования объясняют успех клеточной терапии через ее противовоспалительный эффект. Они заметили, например, что концентрация противовоспалительного белка интерлейкина-10 у пациентов выросла в 4 раза после инъекции, а провоспалительного белка фактор некроза опухоли-альфа — упала в 2 раза. Кроме того, ученые отсеквенировали РНК из мезенхимальных клеток и обнаружили, что они экспрессируют ряд белков, связанных не только с подавлением воспаления, но и со стимуляцией деления клеток. Исследователи полагают, что мезенхимальные клетки могут способствовать заживлению поврежденных участков. Кроме того, набор генов, которые в них работали, оказался в чем-то похож на набор генов в альвеолоцитах. Это могло бы служить аргументом в пользу того, что стволовые клетки сами дифференцируются в альвеолоциты и таким образом участвуют в регенерации, но прямых подтверждений этому пока нет.
Таким образом, мезенхимальные стволовые клетки могут помочь справиться с инфекцией, которая не поддается стандартной терапии. Несмотря на то, что нет прямых свидетельств их участия в регенерации легочной ткани, они изменяют соотношение про- и противовоспалительных веществ в крови, снижая риск цитокинового шторма.