Главная | Обратная связь

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ТЕРАПЕВТИЧЕСКОГО АНГИОГЕНЕЗА

Многолетние исследования процесса образования и роста сосудов привели к созданию новых методов терапевтического ангиогенеза, точкой приложения которых являются молекулярные механизмы неоваскуляризации. Началом современного этапа изучения ангиогенеза принято считать работы хирурга Джуди Фолькмана, который впервые в 1971 году выявил, что неоваскуляризация опухолевой ткани не только сопровождает рост опухоли, но и является его необходимым условием. В качестве индуктора опухолевого ангиогенеза Фолькман указал локальную гипоксию, возникающую в некоторых участках опухоли вследствие увеличения ее размера [14]. Вслед за этим в течение двух десятков лет происходит открытие основных факторов роста, представляющих собой биологически активные молекулы, контролирующие рост, пролиферацию и дифференцировку клеточных элементов сосудистой стенки и регулирующих процесс неоваскуляризации. В 1989 году коллективом учёных под руководством итальянского исследователя Наполеона Феррара был впервые выделен сосудистый эндотелиальный фактор роста (Vascular Endothelial Growth Factor – VEGF), являющейся одним из основных индукторов пролиферации и дифференцировки клеточных элементов сосудистой стенки [15]. Последующие исследования позволили в 1993 году продемонстрировать, что ингибирование VEGF-опосредованного роста сосудов, приостанавливает рост различных солидных опухолей in vivo [16]. В 80-х гг. предполагалось создание преимущественно антиангиогенных лечебных стратегий для терапии опухолей и других патологических состояний, сопровождающихся расширением сосудистой сети. Термин «терапевтический ангиогенез» ввел в клиническую практику в 1995 году J.Isner, определяя его как совокупность методов стимуляции роста сосудов в терапии ишемических состояний [17]. Таким образом, сегодня регуляция молекулярных механизмов роста сосудов лежит в основе терапии большого числа заболеваний, сопровождающися как гиперфункцией ангиогенеза, так и его недостаточностью, а термин «терапевтический ангиогенез» относится к лечению последних.

Постгеномные технологии: исследования показали, что применение рекомбинантных факторов - сосудистого эндотелиального фактора роста VEGF [10] и основного фактора роста фибробластов FGF [11], стимулирует рост коллатеральных сосудов и способствует улучшению перфузии ишемизированных конечностей в экспериментах на животных. Первые клинические исследования у больных с хронической ишемией нижних конечностей (ХИНК), в которых использовали вышеуказанные рекомбинантные ангиогенные факторы роста дали весьма обнадеживающие предварительные результаты [18]. Дальнейшие клинические исследования разнообразных факторов роста, включая VEGF, FGF-1, фактор роста гепатоцитов FHG в лечении больных ХИНК показали, что подобный подход является безопасным, но недостаточно эффективным: новообразованные сосуды и пролиферативные свойства несосудистых клеток были довольно сомнительными [18, 19]. Проведено крупное исследование TRAFFIC (терапевтический ангиогенез с рекомбинантным фактором роста фибробластов 2 у больных с перемежающей хромотой), результаты которого вселили некоторый оптимизм относительно возможности использования рекомбинантного FGF-2, что однако не открыло дорогу широкому применению фактору роста фибробластов 2 [19]. В исследовании RAVE (регионарный ангиогенез с помощью VEGF) положительных результатов получено не было [20]. Исследования VIVA и FIRST не выявили значимых положительных результатов применения рекомбинантных VEGF и FGF-2 в лечении пациентов с ишемической облезнью сердца [18, 21]. Возможно, неудачи связаны с тем, что указанные рекомбинантные белки имели короткий период полужизни в кровотоке, и лишь крайне незначительное количество введенных ФР задерживалось в мышечной ткани [22]. Эти обстоятельства указывают на то, что требуются дополнительные исследования возможности применения рекомбинантных факторов роста в индукции ангиогенеза, а также разработка оптимальных комбинаций, способов, режимов дозирования и введения.

Клеточная терапия.Использование клеточных технологий в сфере ССХ наиболее перспективно в лечении ишемической болезни сердца (ИБС), хронической сердечной недостаточности (ХСН) и ХИНК [23,24]. Многочисленные исследования посвящены применению прогениторных эндотелиальных клеток (ПЭК). С момента первых испытаний ПЭК в сфере индукции ангиогенеза, проведенных T. Asahara в 1997 г. [25], к настоящему моменту опубликовано внушительное количество статей о возможностях использования данного вида клеточной терапии [26, 27]. Изучение мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток (ММСК) показало, что они обладают высоким пролиферативным потенциалом, способностью к самообновлениюи продукции VEGF, FGF, HGF [28,29,30]. Научный интерес медиков вызывает перспектива применения стромальных клеток жировой ткани – СКЖТ, способных дифференцироваться в адипоциты и эндотелиоциты, секретировать разнообразие факторов роста, таких как HGF, VEGF, ФР тромбоцитов (PGF),а также тканевой ФР (TGF) и ангиогенин (Ang-1) [31,32,33]. Большие надежды связаны с применением аутогенной клеточной трансплантации мононуклеаров костного мозга (МНК) [34]. В качестве одного из наиболее перспективных подходов в клеточной терапии в ССХ рассматривается использование мобилизированных мононуклеаров периферической крови, CD133+-клеток или высоко очищенной фракции мобилизированных G-CSF CD34+-клеток периферической крови [35]. Успех I/II фаз клинического испытания применения концентрата костного мозга у пациентов с КИНК [36] позволили ученым Cesca Therapeutics в 2015г. приступить к III фазе исследования (CLIRST III) вышеуказанного концентрата клеток, получаемых непосредственно от больного и подготовленных к использованию при помощи технологии SurgWerk [37]. Изучение возможности применения в ССХ другого вида клеток, скелетных миобластов, велось в начале 2000х (Haider H., 2004), однако к настоящему времени данный вид клеточной терапии не нашел своего применения в лечении заболеваний сердца и сосудов [38]. Работы проводятся в отношении выделяемых из пуповинной крови клеток CD34+, CD133+ [39, 40], 3+ [3кр плацентарных клеток (PLX, Pluristem), представляющих собой мезенхимальные стромальные клетки, прошедшие особую обработку [41]. В настоящее время клинические испытания I и II фаз, посвященные применению PLX клеток в виде внутримышечных инъекций в лечении пациентов с КИНК и ХИНК, соответственно, призваны определить эффективность и безопасность данного вида ТА в улучшении качества жизни и прогноза у лиц с ЗБА [42,43]. Активно исследуется использование эндометриальных регенеративных клеток (ЭРК) [44], применение которых может способствовать реваскуляризациии ишемизированной мускулатуры. Специалистами компании Medistem/Regen BioPharma в настоящее время проводятся I/II фазы клинических испытаний клеточной терапии ЭРК у пациентов с КИНК [45].

Гибель значительного количества клеток после трансплантации, трудности в получении достаточного количества материала для клинических целей, невозможность исключения проонкогенного действия трансплантированного материала за счет потенциально неконтролируемого роста и развития клеток препятствуют внедрению клеточной терапии в широкую клиническую практику. Возможно, часть указанных выше проблем будет решена при помощи генетически модифицированных клеток [46, 47].

Генная терапия. Первое клиническое исследование генного препарата было проведено в 1990 году с участием двух больных, страдающих недостаточностью аденозиндезаминазы. Это редкое моногенное заболевание (1-5 на 1 000 000 новорождённых) сопровождается развитием тяжелого иммунодефицита вследствие дефекта гена, кодирующего аденозиндезаминазу – фермента обеспечивающего превращение аденозина в инозин и аммиак, недостаточность которого приводит к нарушению дифференцировки лимфоцитов. Введение пациентам аутологичных Т-лимфоцитов трансфецированных гамма-ретровирусом, содержащих нормальный ген ADA, привело к продолжительной ремиссии заболевания, что выражалось в нормализации уровня Т-лимфоцитов и компенсации иммунодефицитного состояния . Данное исследование впервые показало, что использование вирусного вектора позволяет обеспечить заместительную терапию за счёт продолжительной экспрессии терапевтического гена в тканях пациента, а отсутствие побочных эффектов, связанных с применением геннотерапевтической конструкции, явилось обнадёживающим фактором для получения разрешения на проведение дальнейших исследований. С тех пор было проведено более 180 клинических исследований с применением различных предшественников генных препаратов в отношении редких моногенных заболеваний. Через 20 лет исследований интеграция генной терапии в повседневную клиническую практику даёт больным с орфанными заболеваниями надежду на улучшение качества жизни и выздоровление, что не представлялось возможным при применении стандартных методов лечения.

Вслед за моногенными болезнями, началось изучение возможности применения генных препаратов при сердечно-сосудистой патологии. Сегодня эта группа нозологий занимает четвертое место по количеству проведённых клинических исследований в рамках генной терапии, уступая опухолевым, моногенным и инфекционным заболеваниям.

Большинство исследований в сфере геннотерапевтической индукции ангиогенеза посвящены гену VEGF: пионером в этой области стал Д. Иснер [17]: в исследовании, проведенном в 1995г. и включившем пациентов с язвенно-некротической стадией ХИНК, изучался препарат на основе плазмидного вектора VEGF165 на фоне ангиопластики. Результаты оказались обнадеживающими: у части пациентов было зарегистрировано образование сосудов в целевой конечности [48]. Схожие результаты были получены в последующих зарубежных исследованиях гена VEGF при внутримышечном его введении, однако, среди испытуемых были и нон-респондеры.

Родоначальником применения терапевического ангиогенеза в сфере ССХ в России является акад. РАН Л.А. Бокерия. Наряду с зарубежными специалистами, академик Л.А. Бокерия и другие именитые российские ученые, включая академиков РАН Ткачука В.А. и Чазова Е.И. в 1990е и 2000е гг. начинают проявлять интерес к возможностям применения индукции ангиогенеза. В печати появляются первые отечественные статьи, посвященные генной терапии сердечно-сосудистых заболеваний, в том числе с использованием гена сосудистого эндотелиального фактора роста (VEGF) [49].

Исследование различных конструкций, как с вирусными векторами, так и плазмидными ДНК, несущие ген VEGF, проводились в разное время, как за рубежом, так и в России. Результаты экспериментальных и клинических исследований российских исследователей дали основание к получению в 2011 году государственной регистрации на территории России, а далее и Украины, геннотерапевтического индуктора неоангиогенеза - препарата на основе ДНК-плазмид с геном сосудистого эндотелиального фактора роста VEGF под названием «Неоваскулген». В настоящее время геннотерапевтический ангиогенез является новым подходом к лечению ХИНК, в особенности при невозможности проведения пациенту реконструктивного вмешательства на артериях нижних конечностей.