Мононуклеарные клетки пуповинно-плацентарной крови человека: оценка аллергенности и воздействие на иммунный статус в экспериментах на теплокровных

Мононуклеарные клетки пуповинно-плацентарной крови человека (МКППКЧ) применяются в качестве основной или вспомогательной терапии для лечения порядка 80 различных нозологий, что связано с их высокой пролиферативной активностью, низкой иммуногенностью и возможностью подбора редких HLA-типов трансплантатов для этнических меньшинств. В этой связи оценка безопасности клеточного материала в отношении иммунной системы является актуальной. Цель – изучить аллергенное и иммунотоксическое действие мононуклеарных клеток пуповинноплацентарной крови человека в рамках доклинических испытаний на животных. Изучение гиперчувствительности I типа к МКППКЧ проводилось по стандартной методике оценки бронхиолоспазма на трахее самцов и самок морских свинок. Образцы участков трахеи инкубировали в растворе Рингера– Тироде с конечной концентрацией суспензии мононуклеарных клеток 2,5%, позитивный контроль – гистамина гидрохлорид. Определение антител к МКППКЧ осуществлялось на самцах мышей линии CBAxC57B2/6 по реакции связывания комплемента (индикация – отсутствие гемолиза эритроцитов барана). Мышам однократно внутривенно вводили клеточный материал в 10, 50 и 100-кратной дозировке от терапевтической для человека (8,57 × 10⁷  клеток/кг, 4,28 × 10⁸  клеток/кг, 8,57 × 10⁸  клеток/кг массы тела соответственно); кровь для анализа отбирали через 21 день после введения биоматериала. Позитивный контроль – сыворотка мышей, иммунизированных S. aureus. Исследование фагоцитарной активности нейтрофилов проводилось на самцах и самках крыс линии Wistar, которым однократно внутривенно вводили МКППКЧ из расчета 100-кратной терапевтической дозировки. Через 30 дней проводили исследование фагоцитарного индекса и фагоцитарного числа методом тест-туши, анализируя по 600 клеток на каждую группу. Рассчитывали медиану, верхний и нижний квартили (Ме (Q_0,25-Q_0,75)); сравнение гипотез проводили по U-критерию Манна–Уитни. В ответ на введение МКППКЧ анафилактогенной активности и выработки антител к клеточному материалу в экспериментах на животных не выявлено. У самок крыс статистически значимо (р = 0,004) возросла фагоцитарная активность нейтрофилов относительно контрольных животных (56,5 (53,8-60,8) и 44,0 (40,5- 47,5) соответственно); у самцов крыс отмечена тенденция к увеличению фагоцитарной активности на 13% (р = 0,054). Фагоцитарный индекс во всех сравниваемых группах остался в зоне флуктуаций нормативных величин 1,8-2,0. Мононуклеары пуповинно-плацентарной крови человека не обладают анафилактогенным, а в 100-кратной от терапевтической дозировки (8,57 × 10⁸  кл/кг) – иммунотоксическим действием, но способствуют росту фагоцитарной активности нейтрофилов, что требует дальнейших доклинических и клинических испытаний эффективности и безопасности применения биоматериала с высоким лечебным потенциалом.

1. Гришина В.В. Пуповинная кровь – источник стволовых клеток // Онкогематология, 2007. № 3. С. 56-60.

2. Масчан А.А., Масчан М.А., Новичкова Г.А., Румянцев А.Г., Калинина И.И. Острые миелоидные лейкозы: клинические рекомендации. М., 2020. 55 с. Режим доступа: https://oncology.ru/specialist/treatment/references/actual/586.pdf.

3. Морозова Я.В., Смирнов В.Н., Макаров И.В., Емелина Д.А. Применение ядросодержащих клеток пу повинной крови в лечении регрессивного аутизма: клинический случай // Consortium Psychiatricum, 2023. Т. 4, № 4. С. 39-47.

4. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Часть 1 / Под ред. А.Н. Миронова. М.: Гриф и К, 2012. С. 94-115.

5. Смирнов В.Н., Незнанов Н.Г., Морозова Я.В., Макаров И.В., Емелина Д.А., Гасанов Р.Ф., Базанович С.А. Применение концентрата ядросодержащих клеток пуповинной крови у детей с аутизмом: безопасность и эффективность метода // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. Спецвыпу ски, 2021. Т. 121, № 11-2. С. 31-37.

6. Шаманская Т.В., Осипова Е.Ю., Румянцев С.А. Ex vivo экспансия гемопоэтических стволовых кле ток пуповинной крови (обзор литературы) // Онкогематология, 2012. № 1. С. 35-45.

7. Arisz L., Noble B., Milgrom M., Brentjens J.R., Andres G.A. Experimental chronic serum sickness in rats. A model of immune complex glomerulonephritis and systemic immune complex deposition. Int. Arch. Allergy Appl. Immunol., 1979, Vol. 60, no. 1, pp. 80-88.

8. Barker J.N., Wagner J.E. Umbilical cord blood transplantation: current state of the art. Curr. Opin. Oncol., 2002, Vol. 14, no. 2, pp. 160-164.

9. Gierlikowska B., Stachura A., Gierlikowski W., Demkow U. The impact of cytokines on neutrophils’ phagocytosis and NET formation during sepsis-a review. Int J Mol Sci., 2022, Vol. 23, no. 9, 5076. doi: 10.3390/ijms23095076.

10. Glenn J.D., Whartenby K.A. Mesenchymal stem cells: Emerging mechanisms of immunomodulation and therapy. World J. Stem Cells, 2014, Vol. 6, Iss. 5, pp. 526-539.

11. Gluckman E., Broxmeyer H.A., Auerbach A.D., Friedman H.S., Douglas G.W., Devergie A., Esperou H., Thierry D., Socie G., Lehn P., Cooper S., English D., Kurtzberg J., Bard J., Boyse E.A. Hematopoietic reconstitution in a patient with Fanconi’s anemia by means of umbilical-cord blood from an HLA-identical sibling. N. Engl. J. Med., 1989, Vol. 321, pp. 1174-1178.

12. González-González A., García-Sánchez D., Dotta M., Rodríguez-Rey J.C., Pérez-Campo F.M. Mesenchymal stem cells secretome: The cornerstone of cell-free regenerative medicine. World J. Stem Cells., 2020, Vol. 12, Iss. 12, pp. 1529-1552.

13. Han J., Wu J., Silke J. An overview of mammalian p38 mitogen-activated protein kinases, central regulators of cell stress and receptor signaling. F1000Res., 2020, Vol. 9, F1000 Faculty Rev-653. doi: 10.12688/f1000research.22092.1.

14. Jiang W., Xu J. Immune modulation by mesenchymal stem cells. Cell Prolif., 2020, Vol. 53, no. 1, e12712. doi: 10.1111/cpr.12712.

15. Niederwieser D., Baldomero H., Bazuaye N., Bupp C., Chaudhri N., Corbacioglu S., Elhaddad A., Frutos C., Galeano S., Hamad N., Hamidieh A.A., Hashmi S., Ho A., Horowitz M.M., Iida M., Jaimovich G., Karduss A., Kodera Y., Kröger N., Péffault de Latour R., Lee J.W., Martínez-Rolón J., Pasquini M.C., Passweg J., Paulson K., Seber A., Snowden J.A., Srivastava A., Szer J., Weisdorf D., Worel N., Koh M.B.C., Aljurf M., Greinix H., Atsuta Y., Saber W. One and a half million hematopoietic stem cell transplants: continuous and differential improvement in worldwide access with the use of non-identical family donors. Haematologica, 2021, Vol. 107, no. 5, pp. 1045-1053.

16. Ray S.K., Mukherjee S. Clinical practice of umbilical cord blood stem cells in transplantation and regenerative medicine – prodigious promise for imminent times. Recent Pat. Biotechnol., 2022, Vol. 16, no. 1, pp. 16-34.

17. Romanov Y.A., Tarakanov O.P., Radaev S.M., Dugina T.N., Ryaskina S.S., Darevskaya A.N., Morozova Ya.V., Khachatryan W.A., Lebedev K.E., Zotova N.S., Burkova A.S., Sukhikh G.T., Smirnov V.N. Human allogeneic AB0/Rh-identical umbilical cord blood cells in the treatment of juvenile patients with cerebral palsy. Cytotherapy, 2015, Vol. 17, no. 7, pp. 969-978.

18. Sanz J., Veys P., Rocha V. Umbilical cord blood transplantation in children and adults. In: Carreras E., Dufour C., Mohty M., Kröger N., editors. The EBMT Handbook: Hematopoietic Stem Cell Transplantation and Cellular Therapies. 7th edition. Cham (CH): Springer; 2019. Chapter 64. Available at: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK554021/.

19. Sun L., Sha J., Meng C., Zhu D. Mesenchymal stem cell-based therapy for allergic rhinitis. Stem Cells Int., 2020, Vol. 2020, 2367524. doi: 10.1155/2020/2367524.

20. Ternovoy S., Ustyuzhanin D., Morozova Y., Shariya M., Roldan-Valadez E., Smirnov V. Functional MRI evince the safety and efficacy of umbilical cord blood cells therapy in patients with schizophrenia. Schizophr. Res., 2020, Vol. 224, pp. 175-177.

21. Thornton T.M., Rincon M. Non-classical p38 map kinase functions: cell cycle checkpoints and survival. Int. J. Biol. Sci., 2009, Vol. 5, no. 1, pp. 44-51.

22. Vanegas D., Galindo C.C., Páez-Gutiérrez I.A., González-Acero L.X., Medina-Valderrama P.T., Lozano J.C., Camacho-Rodríguez B., Perdomo-Arciniegas A.M. Human Leukocyte Antigen and Red Blood Cells Impact Umbilical Cord Blood CD34+ Cell Viability after Thawing. Int. J. Mol. Sci., 2019, Vol. 20, no. 19, 4875. doi: 10.3390/ijms20194875.