เซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดจากเลือดจากสายสะดือ

เลือดจากสายสะดือเป็นแหล่งที่ดีของเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดในแง่ของศักยภาพในการแบ่งตัวและความสามารถในการสร้างประชากรใหม่ของเซลล์เม็ดเลือด มีการแสดงให้เห็นซ้ำแล้วซ้ำเล่าว่าในเวลาที่เกิด เลือดจากสายสะดือจะมีเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดที่มีการสร้างตัวขึ้นอย่างอ่อนแอจำนวนมากเพียงพอ ผู้เขียนบางคนเชื่อว่าข้อดีของการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดจากเลือดจากสายสะดือคือไม่จำเป็นต้องค้นหาผู้บริจาคที่เข้ากันได้กับแอนติเจน HLA ในความเห็นของพวกเขา ความไม่เจริญเติบโตของระบบภูมิคุ้มกันของทารกแรกเกิดทำให้เซลล์ที่มีภูมิคุ้มกันทำงานได้ลดลง และด้วยเหตุนี้ จึงมีอุบัติการณ์ของโรคต่อต้านเนื้อเยื่อของร่างกายที่รุนแรงน้อยกว่าการปลูกถ่ายไขกระดูก ในขณะเดียวกัน อัตราการรอดชีวิตของการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดจากสายสะดือไม่ต่ำกว่าเซลล์ไขกระดูก แม้ว่าจะใช้วิธีการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดจากสายสะดือในปริมาณที่น้อยกว่าต่อน้ำหนักตัวของผู้ป่วย 1 กิโลกรัมก็ตาม อย่างไรก็ตาม ในความเห็นของเรา ปัญหาเกี่ยวกับจำนวนเซลล์เม็ดเลือดจากสายสะดือที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการปลูกถ่ายในร่างกายของผู้รับอย่างมีประสิทธิผล ความเข้ากันได้ทางภูมิคุ้มกัน และประเด็นอื่นๆ อีกหลายประการของปัญหาการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดจากเลือดจากสายสะดือ จำเป็นต้องมีการวิเคราะห์อย่างจริงจังยิ่งขึ้น

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

การได้รับเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดจากเลือดจากสายสะดือ

ขั้นตอนในการรับเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดจากเลือดจากสายสะดือต้องเก็บทันทีหลังคลอดลูกและแยกออกจากรกเมื่อรกอยู่ในครรภ์หรือนอกครรภ์ ตลอดจนระหว่างการผ่าตัดคลอดและนอกครรภ์ด้วย จากผลการศึกษาพบว่าหากลดเวลาตั้งแต่แรกเกิดจนถึงการแยกทารกออกจากรกเหลือ 30 วินาที ปริมาณของเลือดจากสายสะดือที่ได้จะเพิ่มขึ้นโดยเฉลี่ย 25-40 มิลลิลิตร หากดำเนินการในภายหลัง ปริมาณเลือดที่เสียไปจะเท่ากัน ได้มีการพิสูจน์แล้วว่าการแยกทารกออกจากรกในระยะเริ่มต้นไม่ก่อให้เกิดผลเสียใดๆ ต่อทารกแรกเกิด

สถาบันวิจัยโลหิตวิทยาและการผ่าตัดคลอดของรัสเซียได้พัฒนาเทคโนโลยีที่มีประสิทธิภาพและต้นทุนต่ำสำหรับการเก็บเลือดจากสายสะดือทั้งในระหว่างคลอดปกติ (70.2+25.8) มล.) และการผ่าตัดคลอด (73.4+25.1) มล.) มีการเสนอวิธีการแยกเลือดจากสายสะดือที่มีปริมาณเซลล์ที่มีนิวเคลียสและเซลล์โมโนนิวเคลียร์สูงเพียงพอ (83.1+9.6) และ (83.4+14.1)% ตามลำดับ มีการปรับปรุงวิธีการแช่แข็งเลือดจากสายสะดือ ซึ่งช่วยให้สามารถเก็บรักษาเซลล์โมโนนิวเคลียร์และ CFU-GM ไว้ได้สูง (96.8+5.7) และ (89.6+22.6)% ตามลำดับ ได้มีการกำหนดประสิทธิภาพของวิธีการระบายน้ำสำหรับการเก็บเลือดจากสายสะดือโดยใช้ภาชนะ Kompoplast-300 (รัสเซีย) ผู้เขียนเก็บตัวอย่างเลือดจากสายสะดือทันทีหลังคลอดและแยกออกจากรก ภายใต้สภาวะที่รกอยู่ในครรภ์หรืออยู่ในครรภ์ ก่อนเจาะเส้นเลือดสะดือ สายสะดือได้รับการรักษาด้วยทิงเจอร์ไอโอดีน 5% ครั้งหนึ่ง จากนั้นจึงรักษาด้วยเอทิลแอลกอฮอล์ 70% สองครั้ง เลือดไหลตามธรรมชาติผ่านท่อที่เชื่อมต่อเข้าไปในภาชนะ ขั้นตอนการเก็บตัวอย่างใช้เวลาไม่เกิน 10 นาที ปริมาตรเฉลี่ยของตัวอย่างเลือดจากสายสะดือ 66 ตัวอย่างที่เก็บโดยการระบายออกคือ (72+28) มล. และจำนวนเม็ดเลือดขาวในปริมาตรตัวอย่างรวมเฉลี่ยคือ (1.1+0.6) x 107 เมื่อวิเคราะห์เลือดจากสายสะดือเพื่อดูภาวะเป็นหมัน (การปนเปื้อนของแบคทีเรีย HIV-1 ไวรัสตับอักเสบ B และ C ซิฟิลิส และการติดเชื้อไซโตเมกะโลไวรัส) ตรวจพบแอนติบอดี IgG ต่อไวรัสตับอักเสบ C ในตัวอย่างเพียงตัวอย่างเดียว จากการศึกษาอีกกรณีหนึ่ง พบว่ารกถูกวางไว้บนพื้นผิวของทารกบนโครงพิเศษทันทีหลังคลอด สายสะดือได้รับการรักษาด้วยสารละลายไอโอดีน 5% และเอทิลแอลกอฮอล์ 75% หลอดเลือดดำสะดือถูกระบายออกโดยใช้เข็มจากระบบถ่ายเลือด (G16) เลือดไหลเข้าไปในภาชนะโดยธรรมชาติ ปริมาตรเฉลี่ยของเลือดที่เก็บด้วยวิธีนี้คือ (55+25) มล. ในงานของ G. Kogler et al. (1996) ได้เก็บเลือดจากสายสะดือโดยใช้วิธีปิดและได้เลือดปริมาณมาก - โดยเฉลี่ย (79+26) มล. ผู้เขียนสังเกตว่าจากตัวอย่างเลือดจากสายสะดือ 574 ตัวอย่าง ประมาณ 7% มีเลือดน้อยกว่า 40 มล. ซึ่งไม่อนุญาตให้ใช้สำหรับการปลูกถ่าย K. Isoyama et al. (1996) การเก็บตัวอย่างเลือดจากสายสะดือโดยการฉีดเข้าหลอดเลือดดำโดยใช้เข็มฉีดยา ได้เลือดเฉลี่ย 69.1 มิลลิลิตร (ปริมาณเลือดจากสายสะดืออยู่ระหว่าง 15 ถึง 135 มิลลิลิตร) ในที่สุด A. Abdel-Mageed PI และคณะ (1997) สามารถเก็บตัวอย่างเลือดจากสายสะดือได้เฉลี่ย 94 มิลลิลิตร (จาก 56 ถึง 143 มิลลิลิตร) โดยการใส่สายสวนหลอดเลือดดำของสะดือ

เพื่อลดความเสี่ยงของการติดเชื้อที่เกิดจากแพทย์และการปนเปื้อนจากสารคัดหลั่งของมารดา จึงได้มีการพัฒนาระบบการเก็บเลือดแบบปิดโดยอาศัยระบบการถ่ายเลือดที่ใช้กันอย่างแพร่หลายของบริษัท Baxter Healthcare Corp. ในเมือง Deerfield รัฐอิลลินอยส์ (สหรัฐอเมริกา) ซึ่งบรรจุสาร CPDA (ซิเตรตฟอสเฟตเดกซ์โทรสผสมอะดีนีน) 62.5 มิลลิลิตรเป็นสารกันเลือดแข็ง เทคโนโลยีในการเก็บตัวอย่างมีความสำคัญเป็นอันดับแรกในการเตรียมตัวอย่างที่มีคุณภาพสูงในแง่ของปริมาตร เนื้อหา และความบริสุทธิ์ของเซลล์ที่แขวนลอย จากวิธีการเก็บตัวอย่างเลือดจากสายสะดือที่มีอยู่ในปัจจุบัน ซึ่งโดยทั่วไปจะแบ่งได้เป็นระบบปิด กึ่งเปิด และเปิด ควรให้ความสำคัญกับระบบแรก เนื่องจากระบบปิดช่วยลดความเสี่ยงของการปนเปื้อนของเชื้อจุลินทรีย์ในวัสดุได้อย่างมาก รวมถึงการปนเปื้อนของเซลล์ที่แขวนลอยจากเซลล์ของมารดา

A. Nagler et al. (1998) ได้ทำการวิเคราะห์เปรียบเทียบประสิทธิภาพของระบบทั้งสามระบบในการเก็บเลือดจากสายสะดือ ในรูปแบบแรก ขั้นตอนดังกล่าวดำเนินการในระบบปิดโดยผลัดเลือดโดยตรงลงในภาชนะ ในรูปแบบที่สอง เลือดจากสายสะดือจะได้รับจากการปล่อยเลือดออกด้วยเข็มฉีดยา MP1 ตามด้วยการล้างเส้นเลือดรกและระบายเลือดลงในภาชนะพร้อมกัน (วิธีเปิด) ในรูปแบบที่สาม เลือดจะถูกเก็บรวบรวมในระบบกึ่งเปิดโดยสกัดเลือดออกด้วยเข็มฉีดยาและล้างผ่านหลอดเลือดแดงสะดือพร้อมกับปล่อยเลือดลงในภาชนะพร้อมกัน ในรูปแบบแรก ผู้เขียนได้รับเลือดจากสายสะดือในปริมาณ (76.4+32.1) มล. โดยมีปริมาณเม็ดเลือดขาว (10.5+3.6) x 10 ⁶ในเลือด 1 มล. ตัวแปรที่สอง ตัวบ่งชี้ที่สอดคล้องกันคือ (174.4+42.8) มล. และ (8.8+3.4) x 10 ⁶ /มล. ตัวแปรที่สามคือ (173.7+41.3) มล. และ (9.3+3.8) x 10 ⁶ /มล. การติดเชื้อของตัวอย่างเลือดจากสายสะดือที่พบบ่อยที่สุดพบได้เมื่อใช้ระบบเปิด มีการสร้างความสัมพันธ์โดยตรงระหว่างมวลของรกและปริมาณเลือดที่สกัดออกมา โดยเมื่อมวลของรกเพิ่มขึ้น ปริมาณเลือดที่สกัดออกมาก็จะเพิ่มขึ้นด้วย

หลังจากเก็บเลือดจากสายสะดือแล้ว ขั้นตอนการแยกจะตามมาด้วยการแยกเซลล์โมโนนิวเคลียร์และการทำให้บริสุทธิ์ของเซลล์ที่แขวนลอยอยู่ในเม็ดเลือดแดง ในสภาวะการทดลอง เซลล์ที่มีนิวเคลียสจะถูกแยกออกโดยการตกตะกอนด้วยเมทิลเซลลูโลสระหว่างการสลายเม็ดเลือดแดงด้วยแอมโมเนียมคลอไรด์ อย่างไรก็ตาม ไม่ควรใช้เมทิลเซลลูโลสในทางคลินิก เนื่องจากการสูญเสียเซลล์ต้นกำเนิดของเม็ดเลือดจะสูงถึง 50-90% การสลายเม็ดเลือดแดงแทบจะไม่เคยเกิดขึ้นในคลินิกเลย เนื่องจากสารละลายทำงานมีปริมาณมาก แม้ว่าเปอร์เซ็นต์การแยกเซลล์ที่มีนิวเคลียสที่มีฟีโนไทป์ CD34+ เช่นเดียวกับเซลล์ต้นกำเนิดที่มีฟังก์ชัน CFU-GM และ CFU-GEMM ในลักษณะนี้จะสูงกว่ามากก็ตาม มีรายงานว่ามีวิธีการใหม่ในการแยกเซลล์โมโนนิวเคลียร์ในสารละลายความหนาแน่นต่ำ (BDS72) สารนี้มีพารามิเตอร์ทางสรีรวิทยาต่อไปนี้: pH - 7.4, ความเข้มข้นของออสโมลาริตี - 280 mOsm/kg, ความหนาแน่น - 1.0720 g/ml ตามข้อมูลของผู้เขียน สารนี้สามารถใช้แยกเซลล์ที่เป็นบวก CD34 ได้มากถึง 100% และกำจัดเม็ดเลือดแดงได้ 98% อย่างไรก็ตาม BDS72 ยังไม่ได้ใช้ในคลินิก

ในวิธีการที่ได้รับการอนุมัติสำหรับการแยกเซลล์ที่มีนิวเคลียสจากเลือดจากสายสะดือ มักใช้สารละลายแป้งไฮดรอกซีเอทิล 10% หรือสารละลายเจลาติน 3% ประสิทธิภาพในการตกตะกอนเม็ดเลือดแดงและการแยกเซลล์ที่มีนิวเคลียสในทั้งสองกรณีนั้นเกือบจะเท่ากัน อย่างไรก็ตาม เมื่อใช้เจลาตินเป็นตัวตกตะกอน ก็สามารถได้ CFU-GM ในปริมาณที่มากกว่าเล็กน้อยเมื่อเทียบกับการใช้แป้งไฮดรอกซีเอทิล สันนิษฐานว่าความแตกต่างในประสิทธิภาพของการแยก CFU-GM นั้นเกิดจากอัตราการตกตะกอนที่แตกต่างกันของเซลล์ที่มีนิวเคลียสแต่ละเศษส่วน หรือความสามารถในการดูดซับโมเลกุลแป้งไฮดรอกซีเอทิลบนพื้นผิวของตัวรับเซลล์เม็ดเลือด และด้วยเหตุนี้จึงปิดกั้นความไวต่อปัจจัยกระตุ้นโคโลนีที่ใช้ในการเพาะเลี้ยง CFU-GM ในหลอดทดลอง อย่างไรก็ตาม ตัวตกตะกอนทั้งสองชนิดอาจเหมาะสมสำหรับการแยกเซลล์ที่มีนิวเคลียสเมื่อสร้างธนาคารเลือดจากสายสะดือขนาดใหญ่

วิธีการแยกและแช่แข็งเลือดจากสายสะดือนั้นโดยพื้นฐานแล้วไม่ต่างจากวิธีการที่ใช้ในการทำงานกับเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดจากเลือดส่วนปลายและไขกระดูกของผู้บริจาคที่เป็นผู้ใหญ่ แต่เมื่อต้องเตรียมตัวอย่างเลือดจากสายสะดือจำนวนมากสำหรับธนาคาร วิธีการแยกนั้นต้องมีต้นทุนต่ำเป็นอันดับแรก ดังนั้น ในปัจจุบัน วิธีการทั่วไปที่ผ่านการทดสอบแล้วในการแยกและแช่แข็งเซลล์เลือดจากสายสะดือจึงถูกนำมาใช้สำหรับความต้องการทางคลินิก และวิธีการที่ได้ผลมากกว่าแต่มีราคาแพงก็ยังคงมีอยู่สำหรับผู้ทดลอง

โดยทั่วไป เกณฑ์สำหรับการประเมินจำนวนเซลล์เม็ดเลือดและข้อกำหนดในการตรวจตัวอย่างเลือดจากสายสะดือเพื่อระบุตัวการก่อโรคได้รับการอนุมัติแล้ว เพื่อให้แน่ใจถึงความปลอดภัยของการปลูกถ่ายเซลล์เม็ดเลือดจากเลือดจากสายสะดือ ตัวอย่างเลือดทั้งหมดจะต้องได้รับการตรวจเป็นหลักสำหรับการติดเชื้อทางโลหิตและโรคทางพันธุกรรม ผู้เขียนหลายคนแนะนำวิธีพิเศษเพิ่มเติมสำหรับการตรวจเลือดจากสายสะดือเพื่อวินิจฉัยโรคทางพันธุกรรม เช่น ธาลัสซีเมียอัลฟา โรคเม็ดเลือดรูปเคียว โรคขาดเอนไซม์อะดีโนซีนดีอะมิเนส โรคบรูตันอะแกมมาโกลบูลิน โรคเฮอร์เลอร์และพอนเตอร์

ตามคำแนะนำของ L. Ticheli และผู้เขียนร่วม (1998) จะต้องทดสอบตัวอย่างเลือดจากสายสะดือแต่ละตัวอย่างเพื่อหาเซลล์ที่มีนิวเคลียส เซลล์ที่มี CD34 เป็นบวก และ CFU-GM จะต้องตรวจ HLA และต้องกำหนดหมู่เลือดตาม ABO และ Rh factor ของเลือด นอกจากนี้ จะต้องทำการเพาะเชื้อแบคทีเรีย การทดสอบทางซีรัมวิทยาสำหรับ HIV และการติดเชื้อไซโตเมกะโลไวรัส HBsAg ไวรัสตับอักเสบซี HTLY-I และ HTLV-II (มะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิด T-cell ของมนุษย์) ซิฟิลิส และโรคท็อกโซพลาสโมซิส จำเป็นต้องมีปฏิกิริยาลูกโซ่โพลีเมอเรสสำหรับไซโตเมกะโลไวรัสและการติดเชื้อ HIV

ขั้นตอนในการเก็บเลือดจากสายสะดือต้องดำเนินการตามหลักการชีวจริยธรรมทางการแพทย์อย่างเคร่งครัด ก่อนเก็บเลือด จำเป็นต้องได้รับความยินยอมจากหญิงตั้งครรภ์ก่อนจึงจะดำเนินการได้ การสนทนาเบื้องต้นกับหญิงตั้งครรภ์เพื่อขอความยินยอมสำหรับการจัดการทั้งหมด ตั้งแต่การให้เลือดไปจนถึงการกรอกเอกสาร จะดำเนินการโดยบุคลากรทางการแพทย์เท่านั้น ห้ามมิให้บุคลากรที่มีการศึกษาด้านชีววิทยา เคมี เภสัชกรรม หรือการศึกษาที่ไม่ใช่ทางการแพทย์อื่นๆ ดำเนินการขั้นตอนเหล่านี้ไม่ว่าในกรณีใดๆ เนื่องจากละเมิดบรรทัดฐานที่กำหนดไว้ของชีวจริยธรรมและสิทธิมนุษยชน ในกรณีที่ผลการทดสอบเป็นบวกสำหรับพาหะของ HBsAg การมีแอนติบอดีต่อเชื้อก่อโรคตับอักเสบซี การติดเชื้อ HIV และซิฟิลิส จะไม่เก็บเลือดจากสายสะดือ และตัวอย่างเลือดที่เก็บรวบรวมไว้แล้วจะถูกปฏิเสธและทำลายทิ้ง ควรสังเกตว่าการติดเชื้อแฝงในเด็กแรกเกิดนั้นพบได้น้อยกว่าในผู้ใหญ่มาก ดังนั้น ความน่าจะเป็นของการถ่ายทอดทางเลือดและการเกิดภาวะแทรกซ้อนจากการติดเชื้อในระหว่างการฉีดเซลล์สร้างเม็ดเลือดจากเลือดสายสะดือจึงต่ำกว่าอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับการใช้ไขกระดูกจากผู้บริจาคที่เป็นผู้ใหญ่ในการปลูกถ่าย

ประเด็นสำคัญประการหนึ่งของการใช้เลือดจากสายสะดือในทางคลินิกคือการประเมินการปลูกถ่าย ซึ่งอาศัยการพิจารณาปริมาณเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดในตัวอย่างเลือดจากสายสะดือและปริมาณเซลล์ที่จำเป็นสำหรับการปลูกถ่าย ปัจจุบันยังไม่มีการพัฒนามาตรฐานสำหรับปริมาณเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดจากสายสะดือที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการปลูกถ่าย ยังไม่มีมุมมองที่ยอมรับโดยทั่วไปแม้แต่ในพารามิเตอร์ประจำวัน เช่น จำนวนเซลล์ที่มี CD34 บวกและ CFU-GM ผู้เขียนบางคนประเมินศักยภาพของเซลล์เม็ดเลือดโดยการวิเคราะห์การเพาะเลี้ยงในระยะยาวด้วยการกำหนดเนื้อหาของหน่วยสร้างโคโลนีที่พบได้ทั่วไปในเม็ดเลือดขาวชนิดเม็ดเลือดขาวชนิดเม็ดเลือดขาวชนิดเม็ดเลือดแดง โมโนไซต์ และเมกะคารีโอไซต์ - CFU-GEMM

อย่างไรก็ตาม ในทางคลินิก การประเมินมาตรฐานการปลูกถ่ายเลือดจากสายสะดือมักเกี่ยวข้องกับการกำหนดจำนวนเซลล์ที่มีนิวเคลียสหรือเซลล์โมโนนิวเคลียร์เท่านั้น

การเก็บรักษาเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดจากเลือดสายสะดือ

เทคโนโลยีการเก็บเซลล์เม็ดเลือดจากสายสะดือก็มีปัญหาเช่นกัน เมื่อจะแช่แข็งเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือด เพื่อให้ได้โหมดการแช่แข็งที่เหมาะสมที่สุด จำเป็นต้องลดปริมาณเลือดจากสายสะดือให้มากที่สุด และต้องกำจัดเม็ดเลือดแดงออกล่วงหน้า เพื่อหลีกเลี่ยงการแตกของเม็ดเลือดและความเสี่ยงในการเกิดปฏิกิริยาเข้ากันไม่ได้ของแอนติเจนเม็ดเลือดแดง (ABO, Rh) มีวิธีการต่างๆ สำหรับการแยกเซลล์ที่มีนิวเคลียสที่เหมาะสมสำหรับจุดประสงค์เหล่านี้ ในช่วงต้นทศวรรษ 1990 ของศตวรรษที่แล้ว วิธีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดคือการแยกเซลล์ที่มีนิวเคลียสในระดับความหนาแน่นตาม Ficoll ที่มีความหนาแน่น 1.077 g / ml หรือ Percoll ที่มีความหนาแน่น 1.080 g / ml การแยกเลือดจากสายสะดือแบบมีระดับความหนาแน่นช่วยให้สามารถแยกเซลล์โมโนนิวเคลียร์ได้เป็นส่วนใหญ่ แต่จะนำไปสู่การสูญเสียเซลล์ต้นกำเนิดของเม็ดเลือดมากถึง 30-50%

ประสิทธิภาพการตกตะกอนของแป้งไฮดรอกซีเอทิลในกระบวนการแยกเซลล์เม็ดเลือดจากเลือดสายสะดือได้รับการประเมินแตกต่างกัน ผู้เขียนบางคนชี้ให้เห็นถึงคุณภาพต่ำของการแยกโดยใช้วิธีนี้ ในขณะที่นักวิจัยคนอื่นๆ ตรงกันข้าม ในบรรดาวิธีการที่เป็นไปได้ทั้งหมด ให้ความสำคัญกับการแยก HSC ในเลือดสายสะดือโดยใช้สารละลายแป้งไฮดรอกซีเอทิล 6% ในเวลาเดียวกัน ประสิทธิภาพที่สูงของการตกตะกอนเซลล์เม็ดเลือดได้รับการเน้นย้ำ ซึ่งตามข้อมูลบางส่วนระบุว่าจะอยู่ที่ 84% ถึง 90%

ผู้สนับสนุนมุมมองที่แตกต่างเชื่อว่าวิธีการแยกส่วนเกือบทั้งหมดเกี่ยวข้องกับการสูญเสียเซลล์ที่มีนิวเคลียสจำนวนมาก และเสนอให้แยกด้วยการหมุนเหวี่ยง โดยแบ่งเลือดจากสายสะดือออกเป็น 3 ส่วน ได้แก่ เม็ดเลือดแดง วงแหวนเม็ดเลือดขาว และพลาสมา จากการแยกเซลล์ในลักษณะนี้ ผู้เขียนพบว่าเนื้อหาของเซลล์โมโนนิวเคลียร์ เซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดในระยะเริ่มต้น และเซลล์ที่มีภูมิคุ้มกัน CD34+ มีจำนวนถึง 90, 88 และ 100% ของระดับเริ่มต้นตามลำดับ นักวิจัยคนอื่นๆ ยังได้ค่าที่คล้ายคลึงกันสำหรับการเพิ่มขึ้นของเซลล์เลือดจากสายสะดือที่บริสุทธิ์ด้วยวิธีนี้ โดยหลังจากการตกตะกอน เซลล์ที่มีนิวเคลียส 92% เซลล์โมโนนิวเคลียร์ 98% เซลล์ที่มี CD34 เป็นบวก 96% และหน่วยสร้างโคโลนี 106% ได้รับการแยกออก

ในช่วงปลายทศวรรษ 1990 เจลาตินถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานะตัวแทนการตกตะกอน ในทางคลินิก เจลาตินถูกนำมาใช้เพื่อแยกเซลล์ต้นกำเนิดของเม็ดเลือดจากเลือดจากสายสะดือตั้งแต่ปี 1994 เมื่อใช้สารละลายเจลาติน 3% ประสิทธิภาพในการแยกเซลล์ที่มีนิวเคลียสจะสูงถึง 88-94% การใช้เจลาตินในปริมาณมากในการสร้างธนาคารเลือดจากสายสะดือได้ยืนยันถึงข้อได้เปรียบเหนือตัวแทนการตกตะกอนอื่นๆ การวิเคราะห์เปรียบเทียบประสิทธิภาพของวิธีการข้างต้นทั้งหมดสำหรับการแยกเซลล์ที่มีนิวเคลียสภายใต้เงื่อนไขการใช้งานต่อเนื่องในตัวอย่างเลือดจากสายสะดือที่ทดสอบแต่ละตัวอย่างได้พิสูจน์แล้วว่าสารละลายเจลาติน 3% เป็นตัวแทนการตกตะกอนที่เหมาะสมที่สุดในแง่ของผลผลิตของเซลล์โมโนนิวเคลียร์ที่มีฟีโนไทป์ CD34+/CD45+ เช่นเดียวกับในแง่ของจำนวน CFU-GM และ CFU-GEMM วิธีการที่ใช้การไล่ระดับความหนาแน่นแบบ Ficoll เช่นเดียวกับการใช้แป้งไฮดรอกซีเอทิลและเมทิลเซลลูโลส มีประสิทธิผลน้อยกว่าอย่างมีนัยสำคัญ โดยอัตราการสูญเสียเซลล์เม็ดเลือดสูงถึง 60 เปอร์เซ็นต์

การขยายตัวของปริมาณการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดจากเลือดจากสายสะดือนั้นไม่ได้เกี่ยวข้องกับการพัฒนาวิธีการในการได้มาเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการจัดเก็บด้วย มีปัญหาหลายประการที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับการเตรียมเลือดจากสายสะดือเพื่อการจัดเก็บในระยะยาวและการเลือกเทคโนโลยีที่ดีที่สุดสำหรับการแช่แข็งตัวอย่างเลือดจากสายสะดือ ซึ่งรวมถึงปัญหาความเป็นไปได้ในการดำเนินการขั้นตอนการแยก การใช้สื่อแช่แข็งต่างๆ และการใช้กรรมวิธีในการเตรียมเซลล์ที่ละลายน้ำแข็งแล้วสำหรับการปลูกถ่าย การขนส่งตัวอย่างเลือดจากสายสะดือแท้มักจะดำเนินการจากพื้นที่ห่างไกลจากศูนย์โลหิตวิทยา ในเรื่องนี้ ปัญหาระยะเวลาการจัดเก็บที่ยอมรับได้สำหรับเลือดจากสายสะดือตั้งแต่ช่วงเวลาที่ได้มาจนถึงจุดเริ่มต้นของการแช่แข็งเกิดขึ้น ซึ่งมีความสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อสร้างธนาคารเลือดจากสายสะดือ

การศึกษาเกี่ยวกับกิจกรรมการทำงานของเซลล์เม็ดเลือดในเลือดจากสายสะดือหลังจากการเก็บรักษาเป็นเวลานาน (นานถึง 12 ปี) ในไนโตรเจนเหลว แสดงให้เห็นว่าเซลล์เม็ดเลือดประมาณ 95% จะไม่สูญเสียความสามารถในการแพร่กระจายสูงในช่วงเวลาดังกล่าว ในงานของ S. Yurasov และผู้เขียนร่วม (1997) ได้พิสูจน์แล้วว่าการเก็บรักษาเลือดจากสายสะดือที่อุณหภูมิห้อง (22°C) หรือที่ 4°C เป็นเวลา 24 และ 48 ชั่วโมงไม่ได้ทำให้ความสามารถในการมีชีวิตของเซลล์เม็ดเลือดลดลงอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งอยู่ที่ 92 และ 88% ของระดับเริ่มต้นตามลำดับ อย่างไรก็ตาม หากระยะเวลาการเก็บรักษาขยายออกไปเป็น 3 วัน จำนวนเซลล์ที่มีนิวเคลียสในเลือดจากสายสะดือจะลดลงอย่างมีนัยสำคัญ ในขณะเดียวกัน การศึกษาวิจัยอื่นๆ แสดงให้เห็นว่าเมื่อเก็บรักษาที่อุณหภูมิ 22 หรือ 4°C เป็นเวลา 2-3 วัน ความสามารถในการมีชีวิตของเซลล์เม็ดเลือดขาวที่โตเต็มที่จะได้รับผลกระทบมากกว่าเซลล์เม็ดเลือด

ความสามารถในการมีชีวิตของเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดจากเลือดจากสายสะดืออาจได้รับผลกระทบเชิงลบจากส่วนประกอบของระบบการเก็บเลือดจากสายสะดือ การวิเคราะห์ผลของสารกันเลือดแข็งต่างๆ ที่มีกลไกการออกฤทธิ์เนื่องมาจากการจับกับไอออนแคลเซียม (ACD, EDTA, XAPD-1) ต่อเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดภายใต้สภาวะการเก็บเลือดจากสายสะดือเป็นเวลา 24 ถึง 72 ชั่วโมง เผยให้เห็นผลเชิงลบต่อความสามารถในการมีชีวิตของเซลล์ที่มีนิวเคลียส ในเรื่องนี้ ผู้เขียนแนะนำให้ใช้ PBS (สารละลายบัฟเฟอร์ฟอสเฟต) ร่วมกับเฮปารินธรรมชาติที่ไม่มีสารกันเสียในความเข้มข้น 20 หน่วยต่อมิลลิลิตร ซึ่งในความเห็นของพวกเขา จะทำให้ระยะเวลาการเก็บเลือดจากสายสะดือที่ไม่ได้แยกส่วนเป็น 72 ชั่วโมงเพิ่มขึ้น และรักษาการทำงานของหน่วยสร้างโคโลนีไว้ได้ อย่างไรก็ตาม การศึกษาความปลอดภัยของ CFU-GM และ CFU-G แสดงให้เห็นว่าระยะเวลาในการเก็บรักษาเลือดจากสายสะดือก่อนการแช่แข็งไม่ควรเกิน 9 ชั่วโมง เห็นได้ชัดว่า หลักการที่ควรนำไปใช้ในกรณีนี้ก็คือ ในกรณีที่มีข้อมูลที่ขัดแย้งกัน ควรใช้ช่วงเวลาการจัดเก็บขั้นต่ำที่แนะนำสำหรับเลือดจากสายสะดือ และเริ่มการแช่แข็งเซลล์ที่แยกออกมาตามโปรแกรมโดยเร็วที่สุด

เมื่อแช่แข็งเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดจากเลือดสายสะดือ มักใช้สารละลาย DMSO 10% เป็นสารป้องกันการแข็งตัว อย่างไรก็ตาม นอกเหนือจากผลป้องกันการแข็งตัวที่เด่นชัดแล้ว ไดเมทิลซัลฟอกไซด์ในความเข้มข้นดังกล่าวยังมีผลในการทำให้เซลล์ตายโดยตรง แม้จะสัมผัสกับเซลล์เม็ดเลือดจากเลือดสายสะดือเพียงเล็กน้อยก็ตาม เพื่อลดผลในการทำให้เซลล์ตายของ DMSO จะใช้อุณหภูมิที่ไม่ต้องสัมผัส เพิ่มความเร็วของการจัดการทั้งหมด และล้างตัวอย่างเลือดสายสะดือหลายครั้งหลังจากละลาย

ตั้งแต่ปี 1995 สถาบันโลหิตวิทยาและวิทยาการถ่ายเลือดของ Academy of Medical Sciences แห่งยูเครนได้พัฒนาแนวทางทางวิทยาศาสตร์ที่มุ่งเป้าไปที่การศึกษาวิจัยอย่างครอบคลุมเกี่ยวกับเลือดจากสายสะดือในฐานะแหล่งเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดทางเลือก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เทคโนโลยีใหม่สำหรับการเก็บรักษาเซลล์เม็ดเลือดจากสายสะดือที่ไม่ได้แยกส่วนและแยกส่วนด้วยอุณหภูมิต่ำได้รับการพัฒนาขึ้น โพลีไวนิลไพร์โรลิโดนทางการแพทย์ที่มีโมเลกุลต่ำใช้เป็นสารป้องกันการแช่แข็ง วิธีการแช่แข็งเลือดจากสายสะดือที่ไม่ได้แยกส่วนนั้นใช้เทคโนโลยีดั้งเดิมสำหรับการเตรียมเซลล์ล่วงหน้าสำหรับการแช่แข็ง และวิธีการสำหรับการประมวลผลพิเศษของการแขวนลอยของเซลล์ทันทีก่อนการปลูกถ่าย

ปัจจัยที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งที่ส่งผลต่อระดับกิจกรรมการทำงานของเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดที่แช่แข็งไว้คืออัตราการเย็นตัวของเซลล์ที่แขวนลอยอยู่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงการตกผลึก แนวทางซอฟต์แวร์ในการแก้ปัญหาความเร็วและเวลาในการแช่แข็งให้โอกาสที่ดีในการสร้างวิธีการแช่แข็งที่เรียบง่ายและมีประสิทธิภาพสูง โดยไม่ต้องล้างเซลล์ที่แขวนลอยอยู่จากสารป้องกันการแช่แข็งก่อนการปลูกถ่าย

ขั้นตอนที่อันตรายที่สุดสำหรับการมีชีวิตของเซลล์ระหว่างการเตรียมคือขั้นตอนการแช่แข็งและละลายโดยตรง เมื่อแช่แข็งเซลล์เม็ดเลือด ส่วนสำคัญของเซลล์อาจถูกทำลายในช่วงการเปลี่ยนผ่านของตัวกลางระหว่างเซลล์จากของเหลวเป็นของแข็ง - การตกผลึก เพื่อลดเปอร์เซ็นต์การตายของเซลล์ จึงใช้สารป้องกันการแข็งตัว ซึ่งกลไกการทำงานและประสิทธิภาพในการปกป้องเซลล์ได้รับการกล่าวถึงอย่างเพียงพอในเอกสารทางวิทยาศาสตร์

แนวทางที่มีแนวโน้มดีสำหรับการปรับปรุงวิธีการแช่แข็งเซลล์ไขกระดูกและเลือดจากสายสะดือให้เหมาะสมที่สุดคือการใช้สารป้องกันความเย็นหลายชนิดที่มีความเข้มข้นต่ำร่วมกัน โดยมีกลไกการออกฤทธิ์ต่างกันในสารละลายเดียว เช่น DMSO ที่ออกฤทธิ์ในระดับภายในเซลล์และไฮดรอกซีเอทิลสตาร์ชหรืออัลบูมิน ซึ่งมีฤทธิ์ปกป้องภายนอกเซลล์

สำหรับการแช่แข็งเซลล์เม็ดเลือดจากสายสะดือ จะใช้สารละลาย DMSO 20% ตามปกติ ซึ่งจะถูกเทลงในเซลล์ที่แขวนลอยอย่างช้าๆ พร้อมกับคนตลอดเวลาในอ่างน้ำแข็ง จนกระทั่งได้อัตราส่วนของสารป้องกันการแข็งตัวและปริมาตรของเซลล์ที่แขวนลอยเท่ากัน (1:1) ความเข้มข้นสุดท้ายของไดเมทิลซัลฟอกไซด์คือ 10% จากนั้นเซลล์ที่แขวนลอยจะถูกทำให้เย็นลงในหน่วยการแช่แข็งที่ตั้งโปรแกรมไว้ด้วยอัตรา GS/นาที ถึง -40°C หลังจากนั้น อัตราการทำให้เย็นลงจะเพิ่มขึ้นเป็น 10°C/นาที เมื่อถึง -100°C แล้ว ภาชนะที่บรรจุเซลล์ที่แขวนลอยจะถูกวางไว้ในไนโตรเจนเหลว (-196°C) ด้วยเทคนิคแช่แข็งนี้ เซลล์โมโนนิวเคลียร์ที่ทำงานได้จะคงอยู่ได้ถึง 85% ของระดับเดิมหลังจากละลายน้ำแข็ง

การปรับเปลี่ยนวิธีการแช่แข็งมีจุดมุ่งหมายเพื่อลดความเข้มข้นของ DMSO โดยการเติมไฮดรอกซีเอทิลสตาร์ช (ความเข้มข้นสุดท้ายของไดเมทิลซัลฟอกไซด์และไฮดรอกซีเอทิลสตาร์ชคือ 5 และ 6% ตามลำดับ) พบว่ามีประสิทธิภาพสูงของการรวมกันของสารป้องกันความเย็นดังกล่าวเมื่อแช่แข็งเซลล์ไมอีลอยด์ที่แขวนลอยอยู่ และไม่มีการป้องกันการเจริญของเซลล์น้อยกว่าเมื่อใช้ไดเมทิลซัลฟอกไซด์เพียง 10% จำนวนเซลล์ที่มีนิวเคลียสที่สามารถดำรงชีวิตได้จะถึง 96.7% ของระดับเริ่มต้น และกิจกรรมการทำงานของเซลล์เหล่านี้ซึ่งประเมินโดยจำนวน CFU-GM อยู่ที่ 81.8%

เมื่อใช้สารละลายไดเมทิลซัลฟอกไซด์ในความเข้มข้นตั้งแต่ 5 ถึง 10% ร่วมกับไฮดรอกซีเอทิลสตาร์ช 4% (ความเข้มข้นสุดท้าย) พบว่าความปลอดภัยของเซลล์ที่เป็นบวกต่อ CD34 ในช่วงดังกล่าวของไดเมทิลซัลฟอกไซด์ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ในเวลาเดียวกัน เมื่อความเข้มข้นของไดเมทิลซัลฟอกไซด์ลดลงจาก 5 ถึง 2.5% จะสังเกตเห็นการตายของเซลล์เม็ดเลือดจากสายสะดือจำนวนมาก โดยจำนวนหน่วยเซลล์ที่มีชีวิตจะลดลงจาก 85.4 เป็น 12.2% ผู้เขียนรายอื่นๆ ก็ได้ข้อสรุปเช่นกันว่าสารละลายไดเมทิลซัลฟอกไซด์ 5 และ 10% (ในเวอร์ชันของผู้เขียน - ร่วมกับซีรั่มออโตโลกัส) จะให้การป้องกันเซลล์ได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดระหว่างการแช่แข็งเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดจากสายสะดือ นอกจากนี้ เซลล์ที่แช่แข็งและละลายตามลำดับจะเก็บรักษาไว้ได้สูงในกรณีที่ใช้ไดเมทิลซัลฟอกไซด์ 5 หรือ 10% ร่วมกับสารละลายแป้งไฮดรอกซีเอทิล 4% โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่อัตราการทำความเย็นที่ควบคุมไว้ที่ GS/นาที ในการศึกษากรณีอื่น มีการใช้สารละลายป้องกันการแข็งตัวซึ่งประกอบด้วยส่วนผสม 3 อย่าง ได้แก่ DMSO อัลบูมินของมนุษย์ที่บริสุทธิ์ และตัวกลาง RPMI ในอัตราส่วน 1:4:5 ซึ่งถูกเติมลงในสารแขวนลอยของเซลล์ในอัตราส่วนปริมาตรเท่ากัน (ความเข้มข้นสุดท้ายของไดเมทิลซัลฟอกไซด์คือ 5%) หลังจากละลายน้ำแข็งในอ่างน้ำที่อุณหภูมิ +4 GS การเก็บรักษา CFU-GM จะเกิน 94%

ผู้เขียนบางคนแนะนำให้ใช้เลือดจากสายสะดือที่ไม่ได้แยกส่วนเพื่อการเก็บรักษาโดยการแช่แข็ง เนื่องจากเซลล์เม็ดเลือดจำนวนมากจะสูญเสียไประหว่างกระบวนการกำจัดเซลล์เม็ดเลือดแดง ในรูปแบบนี้ จะใช้สารละลายไดเมทิลซัลฟอกไซด์ 10% เพื่อปกป้องเซลล์โมโนนิวเคลียร์จากผลกระทบที่เป็นอันตรายจากการแช่แข็งโดยการแช่แข็ง การแช่แข็งจะดำเนินการด้วยอัตราการทำความเย็นคงที่ที่ GS/นาที ถึง -80°C หลังจากนั้น เซลล์เม็ดเลือดจากสายสะดือจะถูกแช่ในไนโตรเจนเหลว วิธีการแช่แข็งนี้ส่งผลให้เม็ดเลือดแดงแตกบางส่วน ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องแยกส่วนตัวอย่างเลือด หลังจากละลายน้ำแข็งแล้ว เซลล์ที่แขวนลอยจะถูกชะล้างออกจากฮีโมโกลบินอิสระและไดเมทิลซัลฟอกไซด์ในสารละลายอัลบูมินของมนุษย์หรือในซีรั่มเลือดของผู้ป่วย และนำไปใช้สำหรับการปลูกถ่าย

การเก็บรักษาเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดหลังจากการละลายของเลือดจากสายสะดือที่ไม่ได้แยกส่วนนั้นสูงกว่าเลือดจากสายสะดือที่แยกส่วนแล้ว อย่างไรก็ตาม เนื่องจากเม็ดเลือดแดงบางชนิดมีสภาพแข็งตัวได้ จึงอาจเกิดปัญหาร้ายแรงหลังการถ่ายเลือดได้เนื่องจากการถ่ายเลือดจากเม็ดเลือดแดงที่เข้ากันไม่ได้กับระบบ ABO นอกจากนี้ ปริมาตรของเลือดที่เก็บไว้ซึ่งไม่ได้แยกส่วนยังเพิ่มขึ้นอย่างมาก จากมุมมองทางคลินิก การเก็บรักษาเซลล์เม็ดเลือดจากเลือดจากสายสะดือที่แยกและบริสุทธิ์จากเศษส่วนเซลล์อื่นๆ ด้วยวิธีแช่แข็งยังคงเป็นทางเลือกที่ดีกว่า

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง มีการพัฒนาวิธีการแช่แข็งเซลล์เม็ดเลือดจากสายสะดือที่แยกส่วนแล้ว ซึ่งช่วยให้สามารถกำจัดเม็ดเลือดแดงได้ในขั้นตอนการเตรียมแช่แข็ง ซึ่งจะใช้สารละลายไฮดรอกซีเอทิลสตาร์ช 6% เป็นส่วนหนึ่งของสารละลายทดแทนพลาสมา "Stabizol" หลังจากละลายน้ำแข็งแล้ว เซลล์ที่แขวนลอยได้ด้วยวิธีนี้จะพร้อมสำหรับการใช้งานทางคลินิกโดยไม่ต้องมีการปรับเปลี่ยนเพิ่มเติม

ดังนั้นในปัจจุบันจึงมีวิธีการแช่แข็งเลือดจากสายสะดือที่มีประสิทธิผลหลายวิธี ความแตกต่างพื้นฐานคือตัวอย่างเลือดจะถูกแช่แข็งโดยไม่แยกส่วนหรือถูกแยกเป็นเศษส่วนของเซลล์ในขั้นตอนการเตรียม และเซลล์ที่มีนิวเคลียสซึ่งไม่มีเม็ดเลือดแดงผสมอยู่จะถูกเตรียมขึ้น

การปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดจากเลือดสายสะดือ

ในช่วงปลายทศวรรษ 1980 และต้นทศวรรษ 1990 ได้มีการพิสูจน์แล้วว่าเลือดจากสายสะดือซึ่งทำหน้าที่ช่วยชีวิตทารกในครรภ์นั้นมีปริมาณเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดสูง การได้รับเซลล์ต้นกำเนิดจากสายสะดือนั้นค่อนข้างจะง่าย และไม่มีปัญหาทางจริยธรรมที่ชัดเจน ส่งผลให้มีการใช้เซลล์ต้นกำเนิดจากเลือดจากสายสะดือในทางการแพทย์ในทางปฏิบัติ การปลูกถ่ายเลือดจากสายสะดือให้กับเด็กที่เป็นโรคโลหิตจางแบบฟานโคนีที่ประสบความสำเร็จเป็นครั้งแรก ถือเป็นจุดเริ่มต้นในการขยายปริมาณการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดจากเลือดจากสายสะดือและสร้างระบบการจัดเก็บ ในระบบธนาคารเลือดจากสายสะดือทั่วโลก ศูนย์เลือดจากรกนิวยอร์กเป็นศูนย์ที่ใหญ่ที่สุด ซึ่งอยู่ในงบดุลของสถาบันสุขภาพแห่งชาติของสหรัฐอเมริกา จำนวนตัวอย่างเลือดจากสายสะดือที่เก็บไว้ในธนาคารแห่งนี้ใกล้จะถึง 20,000 ตัวอย่างแล้ว จำนวนผู้รับ (ส่วนใหญ่เป็นเด็ก) ที่ได้รับการปลูกถ่ายสำเร็จก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน ตามข้อมูลของกระทรวงสาธารณสุขสหรัฐอเมริกา ระยะเวลาปลอดการกลับเป็นซ้ำหลังการปลูกถ่ายของผู้รับการปลูกถ่ายเลือดจากสายสะดือเกิน 10 ปีแล้ว

สิ่งนี้ไม่น่าแปลกใจ เนื่องจากการศึกษามากมายเกี่ยวกับศักยภาพในการสร้างเม็ดเลือดของเลือดจากสายสะดือแสดงให้เห็นว่าในแง่ของปริมาณและคุณภาพของเซลล์ต้นกำเนิดในระยะแรก ไม่เพียงแต่ไม่ด้อยกว่าไขกระดูกของผู้ใหญ่เท่านั้น แต่ยังเหนือกว่าในบางประการอีกด้วย ศักยภาพในการแบ่งตัวที่สูงกว่าของเซลล์ต้นกำเนิดจากเลือดจากสายสะดือเกิดจากลักษณะการกำเนิดของการส่งสัญญาณของเซลล์ การมีตัวรับสำหรับปัจจัยการเจริญเติบโตเฉพาะบน HSC ความสามารถของเซลล์ต้นกำเนิดจากเลือดจากสายสะดือในการผลิตปัจจัยการเจริญเติบโตโดยอัตโนมัติ และขนาดและความยาวที่ใหญ่ของเทโลเมียร์

ดังนั้น ลักษณะทางจีโนมและฟีโนไทป์ของเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดจากเลือดสายสะดือจะกำหนดล่วงหน้าถึงการฝังที่มีคุณภาพสูงของสิ่งปลูกถ่ายซึ่งมีศักยภาพสูงในการฟื้นฟูการสร้างเม็ดเลือดของผู้บริจาคในร่างกายของผู้รับ

ประโยชน์ของเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดจากเลือดสายสะดือ

ข้อดีที่แท้จริงของการใช้เซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดจากเลือดสายสะดือในการปลูกถ่ายเมื่อเทียบกับเซลล์เม็ดเลือดจากแหล่งอื่น ๆ ก็คือความเสี่ยงต่อสุขภาพของผู้บริจาคแทบจะไม่มีเลย (หากเราไม่ถือว่ารกเป็นเช่นนี้) และไม่จำเป็นต้องวางยาสลบ การใช้เลือดสายสะดือช่วยเพิ่มความเป็นไปได้ในการปลูกถ่ายเซลล์เนื่องจากการปลูกถ่ายที่เข้ากันได้กับ HLA บางส่วน (ความไม่เข้ากันระหว่างแอนติเจนหนึ่งถึงสามตัว) มีการพัฒนาวิธีการเก็บเซลล์เม็ดเลือดจากเลือดสายสะดือในระยะยาวในสภาพแช่แข็ง ซึ่งเพิ่มโอกาสในการได้รับ HLA ชนิดหายากและลดระยะเวลาในการค้นหาการปลูกถ่ายที่เข้ากันได้กับ HLA สำหรับการปลูกถ่ายจากผู้อื่น ในขณะเดียวกัน ความเสี่ยงในการเกิดการติดเชื้อแฝงบางชนิดที่ติดต่อโดยวิธีการติดต่อได้ก็ลดลงอย่างมาก นอกจากนี้ ยังมีรูปแบบประกันชีวิตทางชีววิทยาที่ไม่แพงเนื่องจากความเป็นไปได้ในการใช้เซลล์เม็ดเลือดสายสะดือในการปลูกถ่ายจากตัวเอง

อย่างไรก็ตามเนื่องจากปริมาณเลือดที่สามารถเก็บจากรกได้มีน้อย (โดยเฉลี่ยไม่เกิน 100 มล.) จึงทำให้ปัญหาในการเก็บเลือดจากหลอดเลือดดำสายสะดือให้ได้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เกิดขึ้น ขณะที่ต้องปฏิบัติตามเงื่อนไขความเสี่ยงต่อการปนเปื้อนของแบคทีเรียในตัวอย่างเลือดจากสายสะดือที่เก็บรวบรวมได้อย่างเคร่งครัด

เซลล์เม็ดเลือดดั้งเดิมของเลือดจากสายสะดือมักจะถูกระบุโดยการปรากฏตัวของไกลโคฟอสโฟโปรตีน CD34 บนพื้นผิวของเซลล์ ตลอดจนขึ้นอยู่กับคุณสมบัติการทำงานของเซลล์โดยการศึกษาความสามารถในการสร้างโคลนหรือการสร้างคอลอนีในหลอดทดลอง การวิเคราะห์เชิงเปรียบเทียบแสดงให้เห็นว่าในเลือดสายสะดือและไขกระดูก ปริมาณเซลล์ที่มี CD34 เป็นบวกสูงสุดในเศษส่วนโมโนนิวเคลียร์คือ 1.6 และ 5.0% ตามลำดับ ระดับสูงสุดของหน่วยสร้างคอลอนีในกลุ่มย่อยเซลล์ CD34+ คือ 80 และ 25% ประสิทธิภาพการโคลนทั้งหมดของเซลล์ CD34+ คือ 88 และ 58% ปริมาณสูงสุดของเซลล์สร้างคอลอนีที่มีศักยภาพในการแบ่งตัวสูง (HPP-CFC ในประชากร CD34+) คือ 50 และ 6.5% ควรเสริมด้วยว่าประสิทธิภาพของการโคลนเซลล์ CD34+CD38 และความสามารถในการตอบสนองต่อการกระตุ้นด้วยไซโตไคน์ยังสูงกว่าในเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดจากเลือดจากสายสะดืออีกด้วย

การรวมกันของแอนติเจนที่มีลักษณะเฉพาะ Thy-1, CD34 และ CD45RA ยืนยันถึงศักยภาพในการแบ่งตัวของเซลล์เม็ดเลือดจากเลือดสายสะดือที่สูง และการแสดงออกของแอนติเจนทั้งสามนี้บนพื้นผิวของเซลล์เม็ดเลือดจากเลือดสายสะดือบ่งชี้ว่าเซลล์เหล่านี้เป็นส่วนหนึ่งของเซลล์ต้นกำเนิด นอกจากนี้ ยังพบว่าเลือดสายสะดือมีเซลล์ที่มีลักษณะเฉพาะ CD34+ ซึ่งไม่มีเครื่องหมายของการแบ่งตัวเชิงเส้น ระดับของกลุ่มเซลล์ย่อยที่มีโปรไฟล์ลักษณะเฉพาะ CD34+/Lin ในเลือดสายสะดืออยู่ที่ประมาณ 1% ของจำนวนเซลล์ทั้งหมดที่มี CD34-positive เซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดจากเลือดสายสะดือก่อให้เกิดทั้งเซลล์ลิมฟอยด์และเซลล์ไมอีลอยด์แบบพหุศักยภาพของการแบ่งตัวเชิงเส้น ซึ่งบ่งชี้ว่าเซลล์เหล่านี้เป็นส่วนหนึ่งของเซลล์ต้นกำเนิดด้วยเช่นกัน

ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างไขกระดูกและเลือดจากสายสะดืออยู่ที่จำนวนเซลล์เม็ดเลือดที่ใช้ในการปลูกถ่ายที่ได้จากขั้นตอนการเก็บตัวอย่างครั้งหนึ่ง หากการสูญเสียมวลเซลล์ระหว่างการแยก การแช่แข็ง การละลาย และการทดสอบระหว่างการปลูกถ่ายไขกระดูกเป็นที่ยอมรับได้ภายใน 40-50% แสดงว่าการสูญเสียเซลล์ดังกล่าวมีความสำคัญมากสำหรับเลือดจากสายสะดือ เนื่องจากหากใช้ HSC ในปริมาณที่ไม่เพียงพอ การปลูกถ่ายอาจไม่มีประสิทธิภาพ ตามที่ G. Kogler et al. (1998) กล่าวไว้ สำหรับการปลูกถ่ายเซลล์ที่มีน้ำหนักตัว 10 กก. ตัวอย่างเลือดจากสายสะดือทั้งหมดสามารถนำมาปลูกถ่ายได้ (จำนวนตัวอย่างเลือดจากสายสะดือทั้งหมดที่เก็บรวบรวมได้คือ 2,098 ตัวอย่าง) โดยมีน้ำหนักตัว 35 กก. - 67% และมีเพียง 25% ของตัวอย่างเท่านั้นที่สามารถนำมาปลูกถ่ายได้อย่างมีประสิทธิภาพในผู้ป่วยที่มีน้ำหนักตัว 50-70 กก. สถานการณ์ทางคลินิกนี้บ่งชี้ถึงความจำเป็นในการเพิ่มประสิทธิภาพและวิธีการที่มีอยู่สำหรับการรวบรวม การผลิต และการจัดเก็บเซลล์เลือดจากสายสะดือ ดังนั้นในปัจจุบันเอกสารต่างๆ จึงมีการอภิปรายกันอย่างกว้างขวางถึงประเด็นของการกำหนดมาตรฐานวิธีการเก็บ รวบรวม ทดสอบ แยก และแช่แข็งเลือดจากสายสะดือเพื่อสร้างธนาคารเลือด การใช้ในคลินิก และยังกำหนดเงื่อนไขและข้อกำหนดในการจัดเก็บเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดจากเลือดจากสายสะดืออีกด้วย

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]

การใช้เซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดจากเลือดสายสะดือในทางการแพทย์

^{โดยทั่วไปแล้ว สามารถแยก}เซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดจากเลือดสายสะดือได้มากถึง 10 6 เซลล์ แต่ไม่สามารถแยกได้มากกว่านั้น ในเรื่องนี้ คำถามที่ว่าเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดจากเลือดสายสะดือในปริมาณดังกล่าวเพียงพอต่อการฟื้นฟูระบบสร้างเม็ดเลือดในผู้รับที่เป็นผู้ใหญ่หรือไม่นั้นยังคงเป็นที่ถกเถียงกันมาจนถึงทุกวันนี้ ความคิดเห็นเกี่ยวกับเรื่องนี้มีความเห็นแตกต่างกัน นักวิจัยบางคนเชื่อว่าปริมาณดังกล่าวเพียงพอสำหรับการปลูกถ่ายให้กับเด็ก แต่ไม่เพียงพอสำหรับการปลูกถ่ายให้กับผู้ใหญ่ ซึ่งปริมาณที่เหมาะสมที่สุดคือการนำเซลล์ที่มี CD34 บวก (7-10) x 10 ⁶เซลล์ต่อน้ำหนักตัว 1 กิโลกรัม โดยเฉลี่ยคือ 7 x 10 ^{8 เซลล์}ต่อการปลูกถ่าย 1 ครั้ง จากการคำนวณเหล่านี้ สรุปได้ว่าเลือดสายสะดือ 1 ตัวอย่างมีเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดน้อยกว่าเซลล์ที่จำเป็นสำหรับการปลูกถ่ายให้กับผู้ป่วยที่เป็นผู้ใหญ่ 1 รายถึง 700 เท่า อย่างไรก็ตาม การประเมินเชิงปริมาณดังกล่าวจะทำโดยเปรียบเทียบกับจำนวนเซลล์ไขกระดูกที่ได้รับการถ่ายเลือด และไม่ได้คำนึงถึงลักษณะการกำเนิดของการสร้างเม็ดเลือดเลย

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ข้อเท็จจริงที่ว่าเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดจากเลือดสายสะดือมีศักยภาพในการแบ่งตัวที่สูงกว่าเมื่อเทียบกับเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดจากไขกระดูกนั้นถูกละเลย ผลการศึกษาศักยภาพในการสร้างโคโลนีในหลอดทดลองแสดงให้เห็นว่าเลือดสายสะดือหนึ่งโดสสามารถสร้างเม็ดเลือดของผู้รับที่เป็นผู้ใหญ่ขึ้นมาใหม่ได้ ในทางกลับกัน ไม่ควรลืมว่าจำนวนเซลล์ต้นกำเนิดจากเลือดสายสะดือจะลดลงแม้ในระหว่างการพัฒนาของตัวอ่อน: ปริมาณเซลล์ที่มี CD34 เป็นบวกในเลือดสายสะดือจะลดลงแบบเส้นตรง 5 เท่าในช่วงตั้งแต่ 20 สัปดาห์ (เลือดสำหรับการศึกษาได้รับระหว่างการยุติการตั้งครรภ์ก่อนกำหนด) จนถึง 40 สัปดาห์ของการตั้งครรภ์ (ระยะเวลาของการคลอดบุตร) ซึ่งมาพร้อมกับการแสดงออกของเครื่องหมายการแยกตัวของเซลล์เชิงเส้นที่เพิ่มขึ้นแบบคู่ขนานและถาวร

เนื่องจากไม่มีแนวทางมาตรฐานในการกำหนดปริมาณเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดในตัวอย่างเลือดจากสายสะดือ การถกเถียงเกี่ยวกับปริมาณที่เหมาะสมของเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดจากเลือดจากสายสะดือจึงยังคงดำเนินต่อไป นักวิจัยบางคนเชื่อว่าจำนวนเซลล์ที่มีนิวเคลียสและเซลล์โมโนนิวเคลียร์ที่คำนวณใหม่สำหรับน้ำหนักตัวของผู้รับ หรือที่เรียกว่าปริมาณเซลล์เหล่านี้ สามารถใช้เป็นเกณฑ์ในการคัดเลือกตัวอย่างเลือดจากสายสะดือได้ ผู้เขียนบางคนเชื่อว่าเกณฑ์ปริมาณขั้นต่ำของเซลล์ CD34+ แม้แต่สำหรับการปลูกถ่าย HSC ด้วยตนเองคือ 2 x 10 ⁶ เซลล์ /กก. ในขณะเดียวกัน การเพิ่มปริมาณเซลล์เม็ดเลือดเป็น 5 x 10 ⁶เซลล์/กก. (เพียง 2.5 เท่า) ช่วยให้ช่วงหลังการปลูกถ่ายในระยะแรกดำเนินไปได้ดีขึ้น ลดการเกิดภาวะแทรกซ้อนจากการติดเชื้อ และลดระยะเวลาในการบำบัดด้วยยาปฏิชีวนะเพื่อป้องกัน

ตามที่ E. Gluckman et al. (1998) กล่าวไว้ ในด้านเนื้องอกวิทยา เงื่อนไขสำหรับการปลูกถ่ายเซลล์เม็ดเลือดจากสายสะดือที่ประสบความสำเร็จคือ ต้องมีเซลล์ที่มีนิวเคลียสอย่างน้อย 3.7 x 10 ⁷เซลล์ต่อน้ำหนักตัวของผู้รับ 1 กก. เมื่อลดขนาดยาของเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดลงเหลือ 1 x 10 ⁷หรือต่ำกว่าต่อน้ำหนักตัวผู้ป่วย 1 กก. ความเสี่ยงของการปลูกถ่ายล้มเหลวและมะเร็งเม็ดเลือดจะกลับมาเป็นซ้ำจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ควรทราบว่าจำนวนเซลล์ต้นกำเนิดขั้นต่ำที่จำเป็นสำหรับการฟื้นฟูการสร้างเม็ดเลือดอย่างรวดเร็วหลังการปลูกถ่ายไขกระดูกนั้นยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด ในทางทฤษฎี สามารถทำได้โดยใช้เซลล์เดียว แต่ในทางปฏิบัติทางคลินิกของการปลูกถ่ายไขกระดูก การปลูกถ่ายไขกระดูกจะรับประกันได้อย่างรวดเร็วและมีเสถียรภาพโดยต้องถ่ายเลือดอย่างน้อย (1-3) x 10 ⁸เซลล์ต่อน้ำหนักตัวผู้ป่วย 1 กก.

การศึกษารายละเอียดล่าสุดเพื่อพิจารณาจำนวน HSC ที่เหมาะสมที่สุดในสาขาเนื้องอกวิทยาเลือด ได้แก่ การสังเกตผู้ป่วยในสามกลุ่ม โดยแบ่งตามปริมาณเซลล์ CD34 บวกในวัสดุที่ปลูกถ่าย ผู้ป่วยในกลุ่มแรกได้รับเซลล์ CD34 บวกจำนวน (3-5) x 10 ⁶เซลล์/กก. ปริมาณ HSC ในผู้ป่วยกลุ่มที่สองคือ (5-10) x 10 ⁶เซลล์/กก. และผู้ป่วยในกลุ่มที่สามได้รับการปลูกถ่ายด้วยเซลล์ CD34+ มากกว่า 10 x 10 ⁶เซลล์/กก. ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดพบในกลุ่มผู้รับที่ได้รับการปลูกถ่ายที่มีจำนวนเซลล์ CD34 บวกเท่ากับ (3-5) x 10 ⁶ /กก. เมื่อเพิ่มปริมาณเซลล์ที่ปลูกถ่ายเกิน 5 x 10 ⁶ /กก. ไม่พบข้อได้เปรียบทางสถิติที่มีนัยสำคัญ ในกรณีนี้ ปริมาณ HSC ที่สูงมากในการปลูกถ่าย (> 10 x 10 ⁶ /กก.) สัมพันธ์กับการเติมกลับเข้าไปในเซลล์เนื้องอกที่เหลือจำนวนมาก ซึ่งนำไปสู่การกลับเป็นซ้ำของโรค ยังไม่มีการพิสูจน์ความสัมพันธ์โดยตรงระหว่างจำนวนเซลล์ต้นกำเนิดจากพันธุกรรมอื่นที่ปลูกถ่ายและการพัฒนาของปฏิกิริยาต่อต้านกราฟต์กับโฮสต์

ประสบการณ์ที่สะสมจากทั่วโลกในการปลูกถ่ายเลือดจากสายสะดือยืนยันว่ามีศักยภาพในการเพิ่มจำนวนเซลล์ได้สูง อัตราการฝังตัวของเลือดจากสายสะดือสัมพันธ์กับจำนวนเซลล์ที่มีนิวเคลียสที่นำเข้ามา ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดสังเกตได้จากการปลูกถ่าย 3 x 10 ⁷ / กก. ในขณะที่การปลูกถ่ายไขกระดูกปริมาณนี้คือ 2 x 10 ⁸ / กก. ตามข้อมูลของศูนย์ประสานงาน พบว่าในช่วงปลายปี 2543 มีการปลูกถ่ายเซลล์เลือดจากสายสะดือทั่วโลก 1,200 ครั้ง โดยส่วนใหญ่มาจากผู้บริจาคที่เกี่ยวข้อง (83%) เห็นได้ชัดว่าควรพิจารณาใช้เลือดจากสายสะดือเป็นทางเลือกแทนไขกระดูกในการปลูกถ่ายให้กับผู้ป่วยที่มีภาวะเม็ดเลือดแดงแตก

ในเวลาเดียวกัน ลักษณะของเนื้อเยื่อเม็ดเลือดจากสายสะดือในทารกแรกเกิดยังสร้างแรงบันดาลใจให้เกิดความหวังเนื่องจาก HSC มีคุณสมบัติทางการทำงาน ในเวลาเดียวกัน ประสบการณ์ทางคลินิกเท่านั้นที่สามารถตอบคำถามเกี่ยวกับความเพียงพอของตัวอย่างเลือดจากสายสะดือหนึ่งตัวอย่างในการฟื้นฟูการสร้างเม็ดเลือดในผู้รับที่เป็นผู้ใหญ่ที่มีภาวะเม็ดเลือดผิดปกติ การปลูกถ่ายเซลล์เม็ดเลือดจากสายสะดือใช้ในโปรแกรมการรักษาสำหรับโรคเนื้องอกและโรคที่ไม่ใช่เนื้องอกหลายชนิด เช่น มะเร็งเม็ดเลือดขาวและกลุ่มอาการผิดปกติของเม็ดเลือด มะเร็งต่อมน้ำเหลืองชนิด non-Hodgkin และเนื้องอกของเซลล์ประสาท โรคโลหิตจางอะพลาสติก โรคโลหิตจาง Fanconi และ Diamond-Blackfan แต่กำเนิด โรคเม็ดเลือดขาวขาดการยึดเกาะ โรค Barr โรค Gunther โรค Hurler โรคธาลัสซีเมีย

ด้านภูมิคุ้มกันของการปลูกถ่ายเซลล์เม็ดเลือดจากเลือดสายสะดือควรได้รับความสนใจอย่างใกล้ชิดและการศึกษาแยกต่างหาก ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่าในกรณีของการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดจากเลือดสายสะดือจากผู้บริจาคที่มีความเข้ากันได้ของ HLA ไม่สมบูรณ์ ผลการปลูกถ่ายค่อนข้างน่าพอใจ ซึ่งตามรายงานของผู้เขียน ระบุว่าเซลล์เม็ดเลือดสายสะดือมีปฏิกิริยาทางภูมิคุ้มกันต่ำกว่าไขกระดูก

การศึกษาอย่างละเอียดเกี่ยวกับองค์ประกอบของเซลล์ในเลือดสายสะดือเผยให้เห็นลักษณะเด่นของสเปกตรัมลักษณะเฉพาะของเซลล์เอฟเฟกเตอร์ของระบบภูมิคุ้มกันและกิจกรรมการทำงานของเซลล์เหล่านี้ ซึ่งทำให้สามารถพิจารณาเลือดสายสะดือเป็นแหล่งของ HSC ที่มีความเสี่ยงค่อนข้างต่ำในการเกิดปฏิกิริยา 'กราฟต์ต่อต้านโฮสต์' ในบรรดาสัญญาณของความไม่เจริญทางการทำงานของเซลล์ที่มีภูมิคุ้มกันในเลือดสายสะดือ จำเป็นต้องสังเกตความไม่สมดุลในการผลิตไซโตไคน์และการลดลงของความไวต่อการควบคุมไซโตไคน์ของการตอบสนองภูมิคุ้มกัน การยับยั้งกิจกรรมของลิมโฟไซต์ที่เป็นพิษต่อเซลล์ที่เกิดขึ้นถือเป็นปัจจัยที่มีส่วนทำให้เกิดการทนทานต่อภูมิคุ้มกันต่อเนื้อเยื่อเม็ดเลือดที่ปลูกถ่าย ในประชากรของลิมโฟไซต์ในเลือดสายสะดือ เมื่อเทียบกับเลือดส่วนปลายและไขกระดูกของผู้บริจาคที่เป็นผู้ใหญ่ ลิมโฟไซต์ที่ไม่ทำงานและยังไม่เจริญเต็มที่และเซลล์กดภูมิคุ้มกันจะมีจำนวนมากกว่า ซึ่งบ่งชี้ว่าลิมโฟไซต์ T ในเลือดสายสะดือมีความพร้อมลดลงสำหรับการตอบสนองภูมิคุ้มกัน ลักษณะสำคัญอย่างหนึ่งของประชากรโมโนไซต์ในเซลล์เม็ดเลือดจากสายสะดือคือ มีเซลล์นำเสนอแอนติเจนที่มีการทำงานครบถ้วนและทำงานอยู่เต็มประสิทธิภาพในปริมาณต่ำ

ในแง่หนึ่ง เซลล์เอฟเฟกเตอร์ของระบบภูมิคุ้มกันในเลือดจากสายสะดือที่มีความสมบูรณ์ต่ำทำให้มีข้อบ่งชี้ในการใช้ในคลินิกมากขึ้น เนื่องจากคุณสมบัติเหล่านี้ช่วยลดความรุนแรงของความขัดแย้งทางภูมิคุ้มกันระหว่างเซลล์ของผู้บริจาคและผู้รับ แต่ในอีกแง่หนึ่ง เป็นที่ทราบกันดีว่ามีความสัมพันธ์ระหว่างระดับการพัฒนาของปฏิกิริยา "กราฟต์ต่อต้านโฮสต์" และผลต่อต้านเนื้องอกของการปลูกถ่าย นั่นคือ การพัฒนาของผล "กราฟต์ต่อต้านมะเร็งเม็ดเลือดขาว" ในเรื่องนี้ ได้มีการศึกษาวิจัยเกี่ยวกับความเป็นพิษของเซลล์เม็ดเลือดจากสายสะดือต่อเนื้องอก ผลที่ได้บ่งชี้ว่า แม้ว่าเซลล์เม็ดเลือดจากสายสะดือที่มีภูมิคุ้มกันจะตอบสนองต่อการกระตุ้นแอนติเจนได้น้อยลงอย่างแท้จริง แต่ลิมโฟไซต์ที่ถูกกระตุ้นเป็นหลักนั้นเป็นนักฆ่าตามธรรมชาติและเซลล์ที่มีลักษณะคล้ายนักฆ่าที่มีบทบาทสำคัญในกลไกการนำความเป็นพิษของเซลล์ต่อต้านเนื้องอกมาใช้ นอกจากนี้ ยังพบกลุ่มย่อยของลิมโฟไซต์ที่มีฟีโนไทป์ CD16+CD56+ และ CD16"TCRa/p+ ในเลือดจากสายสะดือ สันนิษฐานว่าเซลล์เหล่านี้ในรูปแบบที่ถูกกระตุ้นจะดำเนินการตามปฏิกิริยา “การปลูกถ่ายต่อต้านมะเร็งเม็ดเลือดขาว”

ที่สถาบันมะเร็งวิทยาของ Academy of Medical Sciences แห่งยูเครน เซลล์เม็ดเลือดจากสายสะดือที่แช่แข็งได้ถูกนำไปให้กับผู้ป่วยมะเร็งที่มีภาวะเม็ดเลือดต่ำเรื้อรังอันเนื่องมาจากเคมีบำบัดและการฉายรังสี ในผู้ป่วยดังกล่าว การปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดจากสายสะดือสามารถฟื้นฟูภาวะเม็ดเลือดที่ลดลงได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งเห็นได้จากปริมาณธาตุที่โตเต็มที่ในเลือดส่วนปลายที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง รวมถึงตัวบ่งชี้ที่บ่งบอกถึงสภาวะภูมิคุ้มกันของเซลล์และของเหลวที่เพิ่มขึ้น ความคงตัวของผลการเพิ่มจำนวนเซลล์หลังจากการปลูกถ่ายเซลล์เม็ดเลือดจากสายสะดือทำให้สามารถฉายรังสีและเคมีบำบัดต่อไปได้โดยไม่หยุดชะงักในการรักษา มีข้อมูลเกี่ยวกับประสิทธิภาพที่สูงขึ้นของการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดจากเลือดจากสายสะดือให้กับผู้ป่วยมะเร็งเม็ดเลือด โดยความเสี่ยงต่อการกลับเป็นซ้ำของโรคเนื้องอกต่อปีจากการใช้เซลล์ดังกล่าวอยู่ที่ 25% เทียบกับ 40% ในผู้ป่วยที่ได้รับการปลูกถ่ายไขกระดูกจากผู้อื่น

ควรพิจารณากลไกการทำงานของเซลล์ต้นกำเนิดจากเลือดสายสะดือที่แช่เย็นเป็นผลจากการกระตุ้นการสร้างเม็ดเลือดของผู้รับด้วยของเหลวซึ่งเกิดจากความสามารถเฉพาะตัวของเซลล์แรกเกิดในการผลิตปัจจัยการเจริญเติบโตของเม็ดเลือดด้วยตนเอง รวมถึงผลที่ตามมาของการปลูกถ่ายเซลล์ของผู้บริจาคชั่วคราว (ซึ่งพิสูจน์ได้จากการเพิ่มขึ้นอย่างน่าเชื่อถือของปริมาณฮีโมโกลบินของทารกในครรภ์ในเลือดส่วนปลายของผู้รับในวันที่ 7-15 หลังจากการถ่ายเลือดเมื่อเทียบกับข้อมูลเริ่มต้น) การไม่มีปฏิกิริยาหลังการถ่ายเลือดในผู้รับเลือดสายสะดือเป็นผลมาจากการทนทานของเซลล์ที่มีภูมิคุ้มกันที่สัมพันธ์กัน ตลอดจนเกณฑ์ความเชื่อมั่นสำหรับความเพียงพอทางชีวภาพของวัสดุแช่เย็น

เซลล์ต้นกำเนิดนักฆ่าลิมโฟไซต์ทีในเลือดสายสะดือสามารถกระตุ้นได้ภายใต้อิทธิพลของการกระตุ้นไซโตไคน์จากภายนอก ซึ่งใช้ในการพัฒนาวิธีการใหม่ทั้งแบบ ex vivo และ in vivo เพื่อเหนี่ยวนำให้เกิดพิษต่อเซลล์มะเร็งขององค์ประกอบลิมฟอยด์ที่ปลูกถ่ายเพื่อใช้ในการบำบัดด้วยภูมิคุ้มกันในภายหลัง นอกจากนี้ "ความไม่โตเต็มที่" ของจีโนมของเซลล์ภูมิคุ้มกันในเลือดสายสะดือทำให้สามารถใช้เซลล์เหล่านี้เพื่อเพิ่มกิจกรรมต่อต้านมะเร็งโดยใช้วิธีการสร้างแบบจำลองโมเลกุล

ปัจจุบันเลือดจากสายสะดือได้รับการนำไปใช้กันอย่างแพร่หลาย โดยเฉพาะในด้านโลหิตวิทยาของเด็ก ในเด็กที่เป็นโรคมะเร็งเม็ดเลือดขาวเฉียบพลัน การปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดจากเลือดจากสายสะดือร่วมกับไขกระดูกช่วยลดอุบัติการณ์ของโรค graft-versus-host ได้อย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับการปลูกถ่ายไขกระดูก อย่างไรก็ตาม ภาวะดังกล่าวมาพร้อมกับภาวะเม็ดเลือดขาวและเกล็ดเลือดต่ำเป็นเวลานานขึ้น และน่าเสียดายที่อัตราการเสียชีวิตหลังการปลูกถ่าย 100 วันจะสูงขึ้นด้วย ระยะเวลาที่นานขึ้นในการฟื้นตัวของระดับเม็ดเลือดขาวและเกล็ดเลือดในเลือดส่วนปลายอาจเกิดจากการที่เซลล์เม็ดเลือดจากสายสะดือที่มี CD34 เป็นบวกไม่สามารถแยกความแตกต่างได้เพียงพอ ซึ่งเห็นได้จากระดับการดูดซึมโรดามีนกัมมันตรังสีที่ต่ำและการแสดงออกของแอนติเจน CD38 บนพื้นผิวของเซลล์ต่ำ

ในเวลาเดียวกัน การปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดจากเลือดจากสายสะดือให้กับผู้ป่วยผู้ใหญ่ ซึ่งดำเนินการเนื่องจากไม่มีทั้งผู้บริจาคไขกระดูกที่เข้ากันได้และไม่เกี่ยวข้องกัน และความเป็นไปได้ในการเคลื่อนย้ายเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดจากร่างกาย แสดงให้เห็นว่ามีอัตราการรอดชีวิตโดยปราศจากอาการกำเริบเป็นระยะเวลาหนึ่งปีที่สูงในกลุ่มผู้ป่วยที่มีอายุต่ำกว่า 30 ปี (73%) การขยายช่วงอายุของผู้รับ (18-46 ปี) ทำให้อัตราการรอดชีวิตลดลงเหลือ 53%

การวิเคราะห์เชิงปริมาณของเซลล์ที่มีฟีโนไทป์ CD34+ ในไขกระดูกและเลือดจากสายสะดือเผยให้เห็นว่ามีปริมาณเซลล์ในไขกระดูกสูงกว่า (3.5 เท่า) แต่เซลล์ที่มีฟีโนไทป์ CD34+HLA-DR มีอยู่มากในเลือดจากสายสะดือ เป็นที่ทราบกันดีว่าเซลล์เม็ดเลือดที่มีเครื่องหมายทางภูมิคุ้มกัน CD34+HLA-DR แพร่กระจายอย่างแข็งขันมากกว่าเซลล์ที่มีฟีโนไทป์ทางภูมิคุ้มกัน CD34+HLA-DR+ ซึ่งได้รับการยืนยันจากการศึกษาทดลองเกี่ยวกับการเจริญเติบโตของการเพาะเลี้ยงเซลล์เม็ดเลือดในระยะยาวในหลอดทดลอง เซลล์ตั้งต้นดั้งเดิมที่มีฟีโนไทป์ CD34+CD38 พบได้ทั้งในเลือดจากสายสะดือและไขกระดูก แต่เซลล์เม็ดเลือดจากสายสะดือที่มีชุดเครื่องหมาย CD34+CD38 มีกิจกรรมการสร้างโคลนมากกว่าเซลล์เม็ดเลือดที่มีฟีโนไทป์เดียวกันที่แยกได้จากไขกระดูกของผู้บริจาคที่เป็นผู้ใหญ่ นอกจากนี้ เซลล์เม็ดเลือดจากสายสะดือที่มีภูมิคุ้มกันแบบ CD34+CD38 จะขยายตัวเร็วขึ้นในการตอบสนองต่อการกระตุ้นของไซโตไคน์ (IL-3, IL-6, G-CSF) และสร้างคอลอนีได้มากกว่าเซลล์ไขกระดูกถึง 7 เท่าในการเพาะเลี้ยงในระยะยาว

ธนาคารเซลล์ต้นกำเนิดจากเลือดสายสะดือ

เพื่อการพัฒนาที่เหมาะสมของพื้นที่ใหม่ของการแพทย์ในทางปฏิบัติ - การปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดจากเลือดจากสายสะดือ เช่นเดียวกับการนำเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดจากไขกระดูกไปใช้ จำเป็นต้องมีเครือข่ายธนาคารเลือดที่กว้างขวาง ซึ่งได้ถูกสร้างขึ้นแล้วในสหรัฐอเมริกาและยุโรป เครือข่ายธนาคารเลือดจากสายสะดือในประเทศนั้นเชื่อมโยงกันด้วยสมาคมธนาคาร Netcord ความสะดวกในการจัดตั้งสมาคมธนาคารเลือดจากสายสะดือระหว่างประเทศนั้นพิจารณาจากข้อเท็จจริงที่ว่าจำเป็นต้องมีตัวอย่างเลือดจากสายสะดือที่ผ่านการแยกประเภทจำนวนมากเพื่อทำการปลูกถ่ายที่ไม่เกี่ยวข้องกัน ซึ่งช่วยให้สามารถเลือกผู้บริจาคที่มี HLA เหมือนกันได้ การจัดตั้งระบบธนาคารที่มีการจัดเก็บตัวอย่างเลือดที่มี HLA หลากหลายเท่านั้นที่สามารถแก้ปัญหาในการค้นหาผู้บริจาคที่จำเป็นได้จริง การจัดตั้งระบบธนาคารเลือดจากสายสะดือดังกล่าวต้องอาศัยการพัฒนาเบื้องต้นของบรรทัดฐานทางจริยธรรมและกฎหมาย ซึ่งขณะนี้อยู่ระหว่างการหารือในระดับนานาชาติ

เพื่อที่จะสร้างธนาคารเลือดจากสายสะดือในยูเครน จำเป็นต้องมีการจัดทำกฎระเบียบและเอกสารชุดใหญ่

ประการแรกคือประเด็นเรื่องการกำหนดมาตรฐานวิธีการเก็บ การแยกส่วน และการแช่แข็งเลือดจากสายสะดือ จำเป็นต้องกำหนดกฎเกณฑ์การเก็บเลือดจากสายสะดือในโรงพยาบาลสูติศาสตร์ให้สอดคล้องกับข้อกำหนดด้านจริยธรรมทางการแพทย์ เพื่อกำหนดปริมาณเลือดจากสายสะดือขั้นต่ำที่จะทำให้การปลูกถ่ายประสบความสำเร็จ จำเป็นต้องเปรียบเทียบและกำหนดมาตรฐานเกณฑ์ต่างๆ ในการประเมินคุณภาพและปริมาณเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือด รวมถึงวิธีการตรวจ HLA และวิธีการวินิจฉัยโรคทางพันธุกรรมและโรคติดเชื้อที่อาจแพร่กระจายได้ระหว่างการให้เลือดจากสายสะดือ เพื่อสร้างเกณฑ์ทั่วไปสำหรับการคัดเลือกผู้บริจาคที่มีสุขภาพดี นอกจากนี้ ยังควรหารือถึงประเด็นการสร้างสถานที่จัดเก็บแยกกันสำหรับซีรั่ม เซลล์ และดีเอ็นเอที่ได้จากเลือดจากสายสะดือด้วย

จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องจัดระเบียบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ของข้อมูลเลือดจากสายสะดือเพื่อเชื่อมโยงกับทะเบียนผู้บริจาคไขกระดูก เพื่อการพัฒนาต่อไปของการปลูกถ่ายเซลล์ จำเป็นต้องพัฒนาโปรโตคอลพิเศษสำหรับการเปรียบเทียบผลการปลูกถ่ายเลือดจากสายสะดือและไขกระดูกจากญาติที่มี HLA เหมือนกันกับผู้บริจาคที่ไม่ใช่ญาติ การทำให้เอกสารเป็นมาตรฐาน รวมถึงการยินยอมอย่างมีข้อมูลของผู้ปกครอง ตลอดจนการแจ้งให้แม่หรือญาติทราบเกี่ยวกับโรคทางพันธุกรรมและ/หรือโรคติดเชื้อที่ตรวจพบในเด็ก สามารถช่วยแก้ปัญหาทางจริยธรรมและกฎหมายของการใช้เซลล์เลือดจากสายสะดือในทางคลินิกได้

เงื่อนไขที่กำหนดสำหรับการพัฒนาการปลูกถ่ายเซลล์ในยูเครนจะเป็นการนำโครงการบริจาคเซลล์ต้นกำเนิดแห่งชาติมาใช้และการพัฒนาความร่วมมือระหว่างประเทศกับประเทศอื่นๆ ผ่านทางสมาคมผู้บริจาคไขกระดูกโลก (WMDA) โครงการผู้บริจาคไขกระดูกแห่งชาติของสหรัฐอเมริกา (NMDP) และทะเบียนอื่นๆ

เมื่อสรุปประวัติศาสตร์อันสั้นของการพัฒนาการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดจากเลือดสายสะดือ เราจะพบว่าข้อสันนิษฐานแรกๆ เกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการใช้เลือดสายสะดือในคลินิก ซึ่งแสดงออกมาในช่วงต้นทศวรรษ 1970 ได้รับการยืนยันในช่วงทศวรรษ 1980 โดยผลการศึกษาทดลองกับสัตว์ และในปี 1988 ได้มีการปลูกถ่ายเซลล์เม็ดเลือดจากเลือดสายสะดือให้กับมนุษย์เป็นครั้งแรกของโลก หลังจากนั้น เครือข่ายธนาคารเลือดสายสะดือทั่วโลกจึงได้เริ่มต้นขึ้น ในเวลา 10 ปี จำนวนผู้ป่วยที่ได้รับการปลูกถ่ายเซลล์เม็ดเลือดจากเลือดสายสะดือเพิ่มขึ้นเกือบ 800 ราย ในจำนวนนี้ มีผู้ป่วยโรคต่างๆ ของเนื้องอก (มะเร็งเม็ดเลือดขาว มะเร็งต่อมน้ำเหลือง เนื้องอกแข็ง) และโรคที่ไม่ใช่เนื้องอก (ภูมิคุ้มกันบกพร่องแต่กำเนิด โรคโลหิตจาง โรคที่เกี่ยวข้องกับความผิดปกติของการเผาผลาญ)

เลือดจากสายสะดือมีปริมาณเซลล์ตั้งต้นในระยะเริ่มต้นและเซลล์ที่รับการสร้างไว้มากกว่าในเลือดส่วนปลายของผู้ใหญ่ ในแง่ของจำนวนหน่วยการสร้างคอลอนีของเม็ดเลือดขาว-แมคโครฟาจและศักยภาพในการแบ่งตัวของเซลล์ เลือดจากสายสะดือมีมากกว่าเลือดส่วนปลายของผู้ใหญ่อย่างมีนัยสำคัญ แม้หลังจากนำปัจจัยการเจริญเติบโตเข้ามาแล้วก็ตาม ในการเพาะเลี้ยงเซลล์ในระยะยาวในหลอดทดลอง พบว่าเซลล์เม็ดเลือดจากสายสะดือมีกิจกรรมการแบ่งตัวและความมีชีวิตของเซลล์มากกว่าเซลล์ไขกระดูก จุดสำคัญในการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดจากเลือดจากสายสะดือ ได้แก่ จำนวนและศักยภาพในการสร้างเม็ดเลือดของเซลล์ที่มีนิวเคลียส การมีการติดเชื้อไซโตเมกะโลไวรัส ความเข้ากันได้ของ HLA ของผู้บริจาคและผู้รับ น้ำหนักตัวและอายุของผู้ป่วย

อย่างไรก็ตาม การปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดจากเลือดสายสะดือควรพิจารณาเป็นทางเลือกอื่นแทนการปลูกถ่ายไขกระดูกสำหรับการรักษาโรคเลือดร้ายแรง โดยเฉพาะในเด็ก ปัญหาทางคลินิกของการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดจากเลือดสายสะดือกำลังได้รับการแก้ไขอย่างค่อยเป็นค่อยไป โดยมีวิธีการที่มีประสิทธิภาพค่อนข้างมากในการเก็บ แยก และแช่แข็งเซลล์ต้นกำเนิดจากเลือดสายสะดือ มีเงื่อนไขสำหรับการจัดตั้งธนาคารเลือดสายสะดือ และวิธีการทดสอบเซลล์ที่มีนิวเคลียสกำลังได้รับการปรับปรุง ควรพิจารณาใช้สารละลายเจลาติน 3% และสารละลายแป้งไฮดรอกซีเอทิล 6% เป็นวิธีที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการแยกระหว่างการจัดหาเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดจากเลือดสายสะดือในปริมาณมากเมื่อสร้างธนาคาร

P. Perekhrestenko และผู้เขียนร่วม (2001) สังเกตได้อย่างถูกต้องว่าการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดจากเลือดจากสายสะดือควรได้รับตำแหน่งที่เหมาะสมในมาตรการการรักษาที่ซับซ้อนเพื่อเอาชนะภาวะกดการสร้างเม็ดเลือดจากสาเหตุต่างๆ เนื่องจากเซลล์ต้นกำเนิดจากเลือดจากสายสะดือมีข้อดีที่สำคัญหลายประการ ซึ่งข้อที่สำคัญที่สุดคือความง่ายในการจัดหา การขาดความเสี่ยงต่อผู้บริจาค การปนเปื้อนของเซลล์แรกเกิดจากไวรัสในระดับต่ำ และต้นทุนการปลูกถ่ายที่ค่อนข้างต่ำ ผู้เขียนบางคนชี้ให้เห็นว่าการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดจากเลือดจากสายสะดือมักไม่เกิดภาวะแทรกซ้อนที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาระหว่างกราฟต์กับโฮสต์เท่ากับการปลูกถ่ายเซลล์ไขกระดูก ซึ่งในความเห็นของพวกเขา เป็นผลมาจากการแสดงออกของแอนติเจน HLA-DR ที่อ่อนแอในเซลล์ต้นกำเนิดจากเลือดจากสายสะดือและความไม่เจริญเติบโตของเซลล์ อย่างไรก็ตาม ประชากรหลักของเซลล์ที่มีนิวเคลียสในเลือดจากสายสะดือคือเซลล์ลิมโฟไซต์ T (เซลล์ที่มี CD3 บวก) ซึ่งมีอยู่ประมาณ 50% ซึ่งน้อยกว่าในเลือดส่วนปลายของผู้ใหญ่ถึง 20% แต่ความแตกต่างทางด้านลักษณะปรากฏในกลุ่มย่อยของเซลล์ T จากแหล่งเหล่านี้ไม่มีนัยสำคัญ

ปัจจัยที่ส่งผลโดยตรงต่ออัตราการรอดชีวิตจากการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดจากเลือดสายสะดือ ได้แก่ อายุของผู้ป่วย (ผู้ป่วยที่อายุตั้งแต่ 1 ถึง 5 ปีจะได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด) การวินิจฉัยโรคในระยะเริ่มต้น และรูปแบบของมะเร็งเม็ดเลือดขาว (ผู้ป่วยมะเร็งเม็ดเลือดขาวเฉียบพลันจะมีประสิทธิผลสูงกว่าอย่างเห็นได้ชัด) ปัจจัยที่สำคัญอย่างยิ่งคือปริมาณเซลล์ต้นกำเนิดจากเลือดสายสะดือที่มีนิวเคลียส รวมถึงความเข้ากันได้ของ HLA กับผู้ป่วย ไม่ใช่เรื่องบังเอิญที่การวิเคราะห์ประสิทธิภาพทางคลินิกของการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดจากเลือดสายสะดือในสาขามะเร็งเม็ดเลือดแสดงให้เห็นผลลัพธ์การรักษาที่ดีที่สุดเมื่อใช้การปลูกถ่ายที่เกี่ยวข้อง โดยอัตราการรอดชีวิตโดยไม่มีอาการกำเริบเป็นเวลา 1 ปีในกรณีนี้สูงถึง 63% ในขณะที่การปลูกถ่ายที่ไม่เกี่ยวข้องจะอยู่ที่เพียง 29% เท่านั้น

ดังนั้น การมีเซลล์ต้นกำเนิดจำนวนมากในเลือดจากสายสะดือและความสามารถในการสร้างเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดของทารกแรกเกิดใหม่ได้สูงทำให้เซลล์ต้นกำเนิดเหล่านี้สามารถใช้สำหรับการปลูกถ่ายจากผู้อื่นในผู้ป่วยมะเร็งเม็ดเลือดได้ อย่างไรก็ตาม ควรสังเกตว่าการสร้างเม็ดเลือดใหม่หลังจากการปลูกถ่ายเซลล์เม็ดเลือดจากเลือดจากสายสะดือนั้น "ยืดเวลาออกไป" โดยปกติแล้ว เนื้อหาของนิวโทรฟิลในเลือดส่วนปลายจะฟื้นตัวในช่วงปลายสัปดาห์ที่ 6 และภาวะเกล็ดเลือดต่ำมักจะหายไปหลังจาก 6 เดือน นอกจากนี้ ความไม่เจริญเติบโตของเซลล์เม็ดเลือดจากเลือดจากสายสะดือไม่ได้ตัดปัญหาทางภูมิคุ้มกันออกไป โดยพบโรคต่อต้านเซลล์ต้นกำเนิดเฉียบพลันและเรื้อรังในผู้รับ 23 และ 25% ตามลำดับ พบมะเร็งเม็ดเลือดขาวเฉียบพลันกำเริบภายในสิ้นปีแรกหลังการปลูกถ่ายเซลล์เม็ดเลือดจากสายสะดือใน 26% ของกรณี

[ 10 ], [ 11 ]