Молодые стволовые клетки могут омолаживать кровь и иммунитет у мышей

Ученые показали, что молодые кроветворные стволовые клетки способны частично «перезапустить» стареющую иммунную систему мышей.

Стареет не только организм — стареет фабрика крови

Каждую секунду костный мозг человека производит миллионы новых клеток крови.

Именно здесь находятся кроветворные стволовые клетки — своеобразный «завод», который постоянно выпускает:

• Эритроциты: переносящие кислород;
• Лейкоциты: защищающие от инфекций;
• Тромбоциты: отвечающие за свертывание крови.

Пока человек молод, этот завод работает очень эффективно.

Но с возрастом сами стволовые клетки постепенно меняются. Они хуже обновляются, производят меньше новых иммунных клеток и начинают отдавать предпочтение выработке клеток миелоидного ряда вместо лимфоцитов. Именно эта перестройка считается одной из причин возрастного ослабления иммунитета.

Почему иммунитет становится слабее

Наиболее заметной потерей оказываются так называемые наивные T- и B-лимфоциты.

Именно они впервые встречают новые вирусы и бактерии. Чем старше человек, тем меньше таких клеток остается, а иммунная система все чаще опирается на уже имеющиеся клетки памяти.

Проще говоря, иммунитет хорошо помнит старых врагов, но хуже справляется с новыми.

Это одна из причин, почему пожилые люди тяжелее переносят инфекции, хуже отвечают на вакцинацию и имеют более высокий риск некоторых заболеваний крови.

Вот где исследование меняет привычное представление

Большинство попыток «омолодить» стареющие стволовые клетки стараются исправить сами старые клетки.

Авторы нового исследования пошли другим путем.

Они решили не ремонтировать старые клетки, а заменить их молодыми.

Именно эта идея лежит в основе работы.

Главная проблема любой трансплантации

Сегодня трансплантация костного мозга применяется при лейкозах, лимфомах, некоторых иммунодефицитах и других тяжелых заболеваниях.

Однако перед пересадкой пациенту почти всегда приходится проходить агрессивную подготовку.

Химиотерапия или тотальное облучение уничтожают собственные клетки костного мозга, освобождая место для донорских.

Для молодых пациентов это уже серьезное испытание.

Для пожилых людей такая подготовка нередко становится главным ограничением лечения.

Поэтому исследователи пытались найти более мягкий способ освободить место для новых клеток.

Вместо химиотерапии — точечная «расчистка»

Авторы использовали совершенно иной подход.

Они применили антитело, соединенное с токсином сапорином (CD45-SAP), которое избирательно поражает клетки кроветворной системы, практически не затрагивая другие ткани организма. Затем дополнительно использовали препараты G-CSF и AMD3100, временно выводящие собственные стволовые клетки из костного мозга в кровоток.

Если представить костный мозг как дом с ограниченным количеством квартир, исследователи не разрушали дом полностью. Они лишь временно «попросили жильцов выйти», чтобы новые клетки смогли занять освободившиеся места. Именно сочетание этих методов заметно повысило успешность приживления молодых клеток у старых мышей.

Самый неожиданный результат исследования

После успешной трансплантации молодые клетки не просто выживали.

Они постепенно перестраивали всю систему образования иммунных клеток.

Особенно сильно увеличивалось образование молодых наивных T-лимфоцитов и B-лимфоцитов — именно тех клеток, которых обычно не хватает при старении. Одновременно снижалась доля возрастных иммунных клеток памяти и некоторых возраст-ассоциированных B-клеток.

Именно здесь появляется главный научный вывод исследования.

Долгое время существовало опасение, что старая среда костного мозга сама по себе «испортит» молодые клетки.

Однако этого не произошло.

Даже оказавшись в старом организме, молодые стволовые клетки сохраняли способность производить более «молодой» иммунитет.

Еще один важный результат — профилактика заболеваний крови

Исследователи проверили метод не только на обычных старых мышах.

Они использовали модель миелодиспластического синдрома — заболевания, которое у человека может предшествовать развитию острого лейкоза.

У животных, получивших трансплантацию здоровых молодых клеток после щадящей подготовки, частота развития заболеваний крови оказалась значительно ниже.

Особенно примечательно, что в группе трансплантации не наблюдали случаев острого лейкоза, тогда как среди животных без лечения такие случаи возникали. Однако эти данные относятся исключительно к мышиной модели и не означают, что аналогичный эффект будет достигнут у людей.

Почему это пока нельзя считать технологией омоложения человека

Именно здесь важно не переоценивать результаты.

Исследование проводилось исключительно на мышах.

Авторы сами подробно перечисляют ограничения своей работы.

Они не проверяли, улучшилась ли способность животных бороться с реальными инфекциями или эффективнее отвечать на вакцинацию. Не изучалось влияние процедуры на общую продолжительность жизни. Неизвестно также, насколько безопасным окажется подобный подход для человека.

Кроме того, даже мягкая подготовка все равно представляет собой сложную медицинскую процедуру, которую невозможно сравнивать с обычной профилактикой старения.

Стоит ли заранее сохранять собственные стволовые клетки

Исследование неожиданно вернуло внимание к идее хранения собственных молодых кроветворных стволовых клеток.

Теоретически человек мог бы сохранить такие клетки в молодом возрасте, а через несколько десятилетий использовать их для восстановления кроветворной системы.

Но сегодня это остается исключительно научной гипотезой.

Сам руководитель исследования профессор Давид Брайдер подчеркивает, что клиническое применение пока находится очень далеко. Он также скептически относится к коммерческим предложениям по хранению пуповинной крови «на всякий случай», поскольку для большинства людей потенциальная польза такого хранения крайне ограничена.

Что происходит дальше

Следующий этап исследований — доказать безопасность такого подхода у более крупных животных, определить оптимальный возраст для потенциальной трансплантации и понять, действительно ли обновленный иммунитет сможет лучше защищать организм от инфекций и возрастных заболеваний.

Если эти этапы окажутся успешными, подобные технологии могут сначала найти применение не для борьбы со старением вообще, а для профилактики отдельных заболеваний крови у людей с высоким наследственным риском.

Путь до клинической практики, вероятно, займет многие годы.