Точное раскрытие методов и протоколов имеет решающее значение для широкомасштабного внедрения терапии стволовыми клетками. Здесь мы представляем протокол выделения регенеративных клеток жирового происхождения, используемых для одной интракавернозной инъекции в качестве лечения эректильной дисфункции (ЭД) после радикальной простатэктомии (РП).
Стволовые клетки используются во многих областях исследований в области регенеративной медицины отчасти потому, что эти методы лечения могут быть лечебными, а не симптоматическими. Стволовые клетки могут быть получены из разных тканей и описано несколько методов выделения. Представленный способ выделения регенеративных клеток жирового происхождения (АДОК) может быть использован во многих терапевтических областях, поскольку метод является общей процедурой и, следовательно, не ограничивается терапией эректильной дисфункции (ЭД). ЭД является распространенным и серьезным побочным эффектом радикальной простатэктомии (РП), поскольку ЭД часто не очень хорошо лечится обычной терапией. Использование ADRC в качестве лечения ЭД вызвало большой интерес из-за первоначальных положительных результатов после однократной инъекции клеток в кавернозные тела. Метод, используемый для изоляции ADRC, представляет собой простой, автоматизированный процесс, который является воспроизводимым и обеспечивает однородный продукт. Кроме того, обеспечивается стерильность изолированного продукта, поскольку весь процесс происходит в закрытой системе. Важно свести к минимуму риск заражения и инфицирования, так как стволовые клетки используются для инъекций у людей. Вся процедура может быть выполнена в течение 2,5-3,5 часов и не требует классифицированной лаборатории, что исключает необходимость транспортировки ткани за пределы площадки. Тем не менее, процедура имеет некоторые ограничения, поскольку минимальное количество дренированного липоаспирата для функционирования изоляционного устройства составляет 100 г.
Стволовые клетки обладают способностью дифференцироваться в различные типы клеток, и они выделяют паракринные факторы, которые, как считается, способствуют процессу заживления в поврежденной ткани 1,2,3,4. Поэтому они привлекательны в области регенеративной медицины, потому что они могут представлять собой возможное лечебное лечение.
Радикальная простатэктомия (РП) является золотым лечебным лечением для пациентов с локализованным раком предстательной железы низкого / среднего риска и ожидаемой продолжительностью жизни > 10 лет. Целью операции является искоренение рака, но она имеет несколько побочных эффектов. Распространенность недержания мочи после простатэктомии колеблется в пределах 2-60%, а эректильная дисфункция (ЭД) наблюдается у 20-90% пациентов5. Нервосберегающая техника является вариантом у некоторых пациентов (оценка Глисона < 7, низкий риск экстракапсулярного заболевания)5. Этот метод щадит нервы, которые отвечают за эрекцию, но, хотя это возможно, многие пациенты все еще сообщают о ЭД после операции.
Варианты лечения реабилитации полового члена после РП состоят в основном из лечения ингибиторами ФДЭ-5, инъекционной или инстилляционной терапии и вакуумных насосов. Медикаменты, применяемые для реабилитации полового члена, отличаются фармакологически, но в механизм их действия входит расслабление гладкомышечных клеток в пещеристом теле. Тем не менее, многие пациенты испытывают неудачу лечения и никогда не достигают эффекта лекарства, которое позволяет половой акт6.
Считается, что ЭД, возникающая после РП, обусловлена структурно необратимыми изменениями7. Эти изменения происходят в кавернозной ткани и включают апоптоз гладкомышечных и эндотелиальных клеток и фиброз. Веноокклюзионный механизм, отвечающий за центральную часть эрекции, нарушается изменениями, в результате чего ухудшается наполнение и твердость полового члена7.
Многие из пациентов сообщают, что ЭД, которую они испытывают, оказывает негативное влияние на качество их жизни8. Они не готовы отказаться от своей сексуальной активности после операции, и, следовательно, лечебная терапия для ЭД привлекательна, когда другие доступные методы лечения реабилитации полового члена терпят неудачу.
В предыдущих испытаниях, включая испытания на животных и в малых испытаниях фазы 1 на людях, стволовые клетки показали многообещающие результаты в качестве альтернативного лечения ЭД 2,9,10,11,12. Результаты показывают, что безопасно использовать АДПК, и что эректильная функция значительно улучшается после однократной инъекции в пещеристые тела 2,9,10,11,12. Считается, что регенеративные клетки, полученные из жировой ткани (ADRC), поддерживают регенерацию тканей паракринными механизмами путем высвобождения нескольких гормонов, нейротрофических и других факторов роста, цитокинов и, возможно, микро-РНК13. Кроме того, ADRC способны дифференцироваться в несколько зрелых типов клеток, включая эндотелиальные и сосудистые мышечные клетки, хрящевые клетки, остеоциты и нейроны14,15. Эти свойства делают стволовые клетки интересными для разработки постоянного нового лечения ЭД.
Стволовые клетки делятся на несколько групп, в основном те, которые получены из раннего эмбриона (эмбриональные стволовые клетки) и из взрослой ткани (взрослые стволовые клетки). Взрослые стволовые клетки включают мезенхимальные стволовые клетки (MSC), которые являются мультипотентными и могут быть найдены в костном мозге, жировой ткани, пуповинной крови, плаценте и пульпе зуба17.
Стволовые клетки из жировой ткани легко доступны, в отличие от стволовых клеток, полученных из костного мозга. Сбор стволовых клеток из костного мозга является рискованной и болезненной процедурой по сравнению с липосакцией. Количество клеток, которые можно собрать из костного мозга, будет ограничено, в то время как только депо жировой ткани пациента устанавливает предел для количества клеток, которые могут быть собраны. Таким образом, можно выделить большое количество стволовых клеток из жировой ткани без последующей необходимости культивирования клеток для получения удовлетворительного количества. Регенеративные клетки, полученные из жировой ткани, также часто называемые стромальной сосудистой фракцией (SFV), состоят из многих типов клеток, включая МСК, эндотелиальные клетки, перициты, иммунные клетки и предшественники18. Все они могут играть определенную роль в регенеративном процессе.
Целью настоящего исследования является изучение влияния стволовых клеток на ЭД после РП с использованием 4 мл аутологичных АДОК, выделенных из свежесобранной жировой ткани после инъекции в кавернозные тела.
Представленная процедура выделения АДОК не ограничивается использованием только для терапии ЭД, но может быть использована во множестве других форм лечения и экспериментов. Наше исследование показало, что аутологичные, свежеизолированные ADRC безопасны в использовании, и лечение хорошо переносится в течение 12 месяцев наблюдения.
Перед использованием процедуры необходимо учесть некоторые соображения. Недостатком данной процедуры является то, что пациент должен находиться под общим наркозом во время липосакции. Липосакцию можно выполнять под местной анестезией, но предыдущее исследование показало, что комбинация местных анестетиков и адреналина может оказывать негативное влияние на рост клеток фибробластов20. Риск нахождения под общим наркозом, как правило, низок, но отрицательный результат все еще виден. Этот риск необходимо учитывать при отборе пациентов для лечения. Липосакция является хирургической процедурой и, следовательно, всегда будет нести риск осложнений. Как и при всех других хирургических процедурах, существует риск послеоперационного кровотечения, приводящего к образованию гематом и риску инфицирования. Некоторые из наших пациентов также сообщали о преходящем снижении чувствительности кожи живота. Непосредственным осложнением липосакции является кровотечение. Известно, что пациенты рискуют получить системные осложнения при удалении большого количества ткани. Липосакция в этой процедуре была относительно небольшой и поэтому не считалась фактором риска.
Осложнения при инъекции клеток сообщаются как преходящее покраснение, болезненность и гематомы.
Устройство, используемое для изоляции ADRC, было выбрано потому, что система одобрена CE. В Дании обязательным является использование оборудования, одобренного CE, потому что власти классифицируют лечение стволовыми клетками как испытание тестирования на наркотики, когда ADRC используется для инъекций у людей.
Устройство имеет такие преимущества, как стандартизация всей процедуры и выполнение в закрытой стерильной среде, не требующей строго засекреченной лаборатории. Таким образом, риск загрязнения снижается. Это гарантирует, что процедура является однородной и воспроизводимой, и что качество конечного продукта всегда одинаково каждый раз (однако это также зависит от качества входной ткани). Выполнение изоляции на устройстве легко и не требует специально обученных операторов.
Одним из ограничений устройства является то, что минимальный вход в машину составляет 100 г дренированного липоаспирата. Поскольку липосакция полностью завершена до начала обработки клеток (и в нашем случае, в другом месте, а не в операционной), по нашему опыту, для этого потребуется, чтобы количество липоаспирата составляло не менее 125 мл с использованием грубой меры шприцев объемом 50 мл. В противном случае существует риск того, что не хватит материала для работы машины. Кроме того, использование верхнего конечного предела (максимальный вход составляет 425 мл) приведет к очень длительной процедуре изоляции.
Взрослые стволовые клетки как из жировой ткани, так и из костного мозга, по-видимому, обладают способностью к самообновлению и дифференцировке, как эмбриональные стволовые клетки. Одним из преимуществ АДПК перед гемопоэтическими стволовыми клетками является в 100-500 раз более высокий выход на объем ткани по сравнению с21,22 удостоя костного мозга, и, следовательно, АДПК не нуждаются в культивировании. Кроме того, гемопоэтические стволовые клетки труднее и болезненнее собирать у пациента, чем жировую ткань. Во многих ситуациях жировая ткань является просто отходами после операции. Можно культивировать стволовые клетки для получения более высокого урожая, подходящего для ангиогенеза, однако свежеизолированные ADRC могут иметь более высокий ангиогенный потенциал, чем культивируемый23.
The authors have nothing to disclose.
Эта работа была основана Университетской больницей Оденсе (11/31936), Датским центром регенеративной медицины (14/50427) и Датским онкологическим обществом.
Liposuction | |||
Abdominal Binder | Dale | Size depent of the patient | |
Adhessive OP-towel | Mölnlycke Health Care | 906677 | 90×75 cm |
Adrenalin 1 mg/ml | Amgros I/s | 74 44 23 | 1 ml |
Basic OP supplies | Mölnlycke Health Care | 97010873-07 | |
Carbon Steel blade 11 | Swann-Morton | ||
Chlorhixidine Ethanol | Faarborg Pharma | 5% colored | |
Disposable set Lipocollector 3 | Human Med | 670200 | |
Extension hoses | Extrudan | 5.8/8.3 mm, Ch 25, 3,5 M long | |
Gaze Rags | Barrier | 175201 | 30×45 cm |
Jelonet | Smith and Nephew Medical Ltd | 90509225 | 10 x 10 cm |
Marcaine 5 mg/ml + Adrenaline 5 micrigram | Astra Zeneca | 20 mL | |
Mesorb Bandage | Mölnlycke Health Care | 677001 | 10×13 cm |
Microlance | Becton Dickinson | 304622 | 18 G + 23 G |
Monocryl suture | Ethicon | 04:00 | |
Ringer-lactat | Fresinus Kabi | ||
Sterile gloves | Gammex | 330052065 | |
Surgical Gown | Mölnlycke Health Care | 690103-01 | |
Surgical Marker | Richard-Allan | ||
Surgical Mask | 3M | ||
Syringe | Codan Medical | 6,28,402 | 50/60 ml cath tip |
Syringe | Becton Dickinson | 700016181 | 1 ml |
WAL- Applikator for cannulae 25/30 cm | Human Med | REF 500001 | |
Isolation of ADRC's | |||
1 ml Syringe | Becton Dickinson | REF 303172 | |
3 way stopcock | One Med | REF 10554-01 | |
Adhesive OP-towel | Mölnlycke Health Care AB | REF 906677 | 90×75 cm |
Cytori Celution 800IV device | Cytori | ||
Desinfection swaps | Mediq Danmark | 3340010 | |
Microlance | Becton Dickinson | 25G (0,5*25 mm) | |
Nitril Gloves | Abena | Powder free | |
OR drape Sheet, 2 layers | Lohmann & Rauscher | REF 33005 | |
Ringers Lactate | Fresinus Kabi | 06756 (DK) | |
Sterile gloves | |||
Sterile gown | |||
Supplemental kit for Cytori Celution 800IV devise | Cytori | ||
Termometer | Thomas Scientific | traceable | |
Injection of ADRC's | |||
Aperture drape | One Med | REF1565-01 | 75*90 cm |
Desinfection swap | Mediq Danmark | 3340010 | |
Pean | Leibinger | 32-01257 | |
Silicone Vessel Loop | Purple Surgical | REF PS3203 | |
Sterile gloves | Sempermed | Or Use your favorite |