Projekti / Programi
Identifikacija subpopulacij krvotvornih matičnih celic in njihov vpliv na zdravljenje dilatativne kardiomiopatije
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 3.06.00 |
Medicina |
Srce in ožilje |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| B530 |
Biomedicinske vede |
Srce in obtočila |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 3.02 |
Medicinske in zdravstvene vede |
Klinična medicina |
Kardiomiopatija, Srčno popuščanje, Matične celice, Celice VSEL (Very Small Embryonic-like Stem Cells)
Raziskovalci (14)
Organizacije (2)
Povzetek
Identifikacija subpopulacij krvotvornih matičnih celic in njihov vpliv na zdravljenje dilatativne kardiomiopatije
UVOD: V zadnjem času se za zdravljenje srčnih bolezni uporabljajo avtologne krvotvorne matične celice (KMC). Princip tega zdravljenja temelji na predpostavki, da se KMC zaradi svoje plastičnosti po aplikaciji v srce lahko spremenijo v celice žilja oziroma v kardiomiocite (Orlic 2001). KMC izražajo specifične označevalce CD34, CD38 in CD90 in CD133 (Meregalli 2010). Pri odraslem so pred kratkim odkrili MC z lastnostmi pluripotentnosti (celice VSEL - Very Small Embryonic-Like Stem Cells) (Kucia 2006). Te pri regeneraciji miokarda verjetno vspodbujajo ožiljenje in miogenezo ter preprečujejo brazgotinjenje (Wojakowski 2011), vendar edina, do sedaj izvedena klinična študija ni dokazala njihove večje terapevtske učinkovitosti (Tendera 2009). V terapevtskih celičnih pripravkih KMC je zelo malo celic VSEL tudi zaradi izgub pri osamitvi (Bhartiya 2011). Dilatativna kardiomiopatija (DCM) je glavni vzrok okvare srca. Zanjo razen presaditve srca ni ustreznih zdravil. Eden izmed novejših načinov zdravljenja je terapija z avtolognimi KMC iz kostnega mozga ali stimulirane periferne krvi (Arnous 2011). Pri bolnikih z DCM so naredili nekaj pilotskih študij, vendar so uspehi v glavnem skromni, tako se je iztisna frakcija LV izboljšala samo za 3% do največ 11,5% (Seth 2010).
V naši raziskavi želimo ugotoviti, kako sestava presadka KMC vpliva na učinkovitost zdravljenja DCM z implatacijo KMC v srčno mišico. Preučili bomo sestavo in matičnost (pluripotentnost) presadkov, ter nato ocenili njihovo klinično učinkovitost. Pričakujemo, da imajo presadki z večjim deležem primitivnih (pluripotentnih) celic tudi boljši terapevtski učinek.
METODE: V predkliničnem delu bomo izvedli: a) Zbiranje avtolognih KMC bolnika z aferezo iz mobilizirane periferne krvi (po stimulaciji s G-CSF); b) Določitev subpopulacij KMC na nivoju označevalcev CD34, CD133 in CD184 (CXCR4) ter določitve deleža celic VSEL; c) Kvantifikacijo izražanja označevalcev pluripotentnosti SSEA4, CD117 (c-kit receptor) in CRIPTO-1 na proteinskem nivoju; d) Molekularno kvantifikacijo izražanja označevalcev pluripotentnosti OCT4, SOX2, NANOG in CRIPTO-1; e) Določitev alkalne fosfataze ter izražanje in aktivnost telomeraznega kompleksa (TERT); f) Določitev epigenetskega profila metilacije genov pluripotentnosti; in g) Določitev miRNA profila presadka. V kliničnem delu bomo a) vključili 80 bolnikov z DCM; b) Vključitveni kriteriji bodo starost od 18-65 let, klinična slika napredovalega srčnega popuščanja, ki se ne popravlja po najmanj 6 mesecih optimalnega zdravljenja z zdravili in 20-40%-no ohranjen iztisni delež levega prekata; c) Izključitveni kriteriji se nahajajo na ClinicalTrials.gov.; d) uporabili bomo intramiokardne injekcije 20x 0,5 mL transplantata MC; e) Spremljali bomo učinkovitosti zdravljenja glede na sestavo subpopulacij KMC; in f) po 1 letu bomo izvedli analizo korelacije uspeha in sestave subpopulacij KMC v presadku.
PREDVIDENI REZULTATI: Preverili bomo 4 hipoteze, da je presaditev KMC z večjim deležem pluripotentnih celic v srčno mišico povezana z 1) izboljšanjem sistolne funkcije levega prekata, 2) izboljšanjem telesne zmogljivosti, 3) znižanjem koncentracije pro-BNP (pro-brain natriuretic peptide) in vnetnih parametrov (TNF-α, IL-6) ter 4) z izboljšanjem elektrofizioloških lastnosti (skrajšanje intervala QTc in znižanje QTVI na visokoločljivem EKG). Skupni učinek raziskave bo določitev tiste subpopulacije celic, ki najbolj vpliva na učinkovitost zdravljenja miokarda bolnikov z DCM. Pozitivni rezultati raziskave lahko omogočijo, da bi zdravljenje s KMC postalo resna alternativa presaditvi srca.
Pomen za razvoj znanosti
Subpopulacijska sestava celic CD34+ v presadkih KMC, še bolj pa njihov doprinos h klinični učinkovitosti presaditve, sta v znanstvenem svetu še popolna neznanka. Menimo, da so naša dognanja omogočila relevantno oceno obojega, pričakovani rezultat pa je definiran celični presadek. Rezultati so izvirni, saj dosedaj nihče ni izvedel podobne študije tako v predkliničnem kot v kliničnem delu. Rezultati raziskave so izboljšali sedanjo celično terapijo in tako omogočajo, da bi lahko zdravljenje s krvotvornimi matičnimi celicami postalo resna alternative izjemno dragi in zahtevni presaditvi srca. Rezultati raziskav so bili objavljeni v številnih uglednih strokovnih in znanstvenih revijah in imajo visoko citiranost (Glej točko 13).
Pomen za razvoj Slovenije
Razumevanje regenerativnih sposobnosti posameznih podpopulacij matičnih celic nam omogoča optimizacijo celične terapije in vodi v nadaljni razvoj regenerativne medicine, ki nadomešča klasično transplantacijo. Zbiranje KMC izvajamo na Zavodu RS za transfuzijsko medicino (ZTM ), kjer to dejavnost rutinsko opravljamo že več kot 20 let, njihova klinična uporaba pa poteka na Kliničnem oddelku za kardiologijo, UKC Ljubljana. Obe ustanovi imata vsa potrebna dovoljenja (akreditacija agencije JAZMP) in si tako obetata nadaljni razvoj na tem področju. Projekt je uspešno zaključen in pomeni popolno afirmacijo celične terapije v Sloveniji. V strateškem smislu je slovenska medicina stopila velik korak naprej, saj smo razvili tehnike in metode za sodobno celično zdravljenje, kar bo predstavljalo osrednjo medicinsko in transfuzijsko dejavnost v prihodnosti. Verjetno ni smiselno povdarjati, da je taka napredna terapija lahko osnova za razvoj zdravstvenega turizma, itd. Vsa naša dejavnost temelji izključno na visokem znanju in visoki tehnologiji v zdravstvu in nima nikakršnih škodljivih učinkov na okolje. Nenazadnje je potrebno poudariti, da je bila glavna odlika projekta v tem, da ni bil le teoretičen, temveč je imel takojšnjo in neposredno uporabnost, ker je omogočil neposredno zdravljenje številnih slovenskih bolnikov in zato so rezultati že očitni tudi v epidemiološkem smislu. Učinek projekta za razvoj Slovenije je zelo otipljiv v smislu izboljšanja zdravstvenih kazalcev, saj so bolezni srca in ožilja glavni vzrok smrtnosti v Sloveniji.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2013,
2014,
2015,
zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2013,
2014,
2015,
zaključno poročilo
