Чи можна лікувати пневмонію та інші небезпечні ускладнення COVID-19 за допомогою стовбурових клітин? Відповідь на це запитання шукають сьогодні науковці з багатьох країн світу. Українські вчені з Інституту молекулярної біології і генетики також проводять дослідження впливу цих клітин на стан дихальної, серцево-судинної та імунної систем.
Як повідомляють у Національному Фонді досліджень України, у 2020 році проєкт «Вивчення стану дихальної, серцево-судинної та імунної систем у хворих з пневмонією COVID-19 після трансплантації кріоконсервованих алогенних мезенхімальних стовбурових клітин» переміг у конкурсі «Наука для безпеки людини і суспільства» Національного фонду досліджень і отримав грантове фінансування в розмірі понад восьми мільйонів гривень.
Керівник проєкту, старший науковий співробітник лабораторії біосинтезу нуклеїнових кислот інституту Володимир Шаблій розповів, що сьогодні у світі проводять понад 80 таких досліджень. Учені вивчають стан імунної системи, з’ясовують, чим викликані «збої» в її роботі, чому розвиваються ускладнення серцево-судинної та дихальної систем, а також шукають найкращий спосіб зупинити запалення, викликані вірусом, зокрема, за допомогою мезенхіальних стовбурових клітин. Ці клітини мають унікальні властивості «блокувати» запалення: вони «вбудовуються» у тканини серця, судин, легень, кісток, хрящів тощо й допомагають пацієнту швидко одужати. Отримати їх можна, зокрема, з пуповинної крові, пуповини та плаценти.
Легені повністю відновилися
Досліджувати вплив цих клітин на організм хворих на COVID-19 пацієнтів науковці інституту почали у перші ж дні пандемії. Разом із фахівцями Інституту клітинної терапії, Київської міської клінічної лікарні № 4 та Інституту епідеміології та інфекційних хвороб імені Л. В. Громашевського НАМН України науковці взяли участь у клінічному дослідженні лікування коронавірусної пневмонії, спричиненої вірусом SARS-CoV-2. Дослідження відбувалися на базі лікарні № 4, лікарі й науковці аналізували стан хворих та вивчали, як вони реагують на лікування такими клітинами.
– До дослідження було включено близько тридцяти пацієнтів різного віку із двобічною пневмонією, сатурацією нижче 93 відсотків та тяжким перебігом хвороби, – пояснив пан Володимир. – Пацієнти брали участь у дослідженні добровільно, за інформованої згоди, всі процедури, маніпуляції та аналізи для них оплачувалися за рахунок організацій, що проводили клінічне випробовування. На другий тиждень після введення стовбурових клітин повністю відновилися легені у чотирьох з тринадцяти хворих. На 24-ий тиждень було зафіксовано позитивну динаміку у всіх пацієнтів, і лише один з них мав ознаки фіброзу в одній долі однієї легені. У контрольній групі, яка не отримувала клітинної терапії, одна людина померла, а в сімох виникли прояви фіброзу легень.
На основі клінічних даних
Це було перше клінічне дослідження впливу стовбурових клітин на організм хворих на COVID-19 в Україні, його дані потрібно було якнайшвидше проаналізувати й «донести» до української та світової наукової й медичної спільноти.
– Мусимо діяти дуже швидко, адже наука у нашому випадку справді рятує життя, – продовжив розповідь Володимир Шаблій. – Саме тому й подали на конкурс НФДУ проєкт «Вивчення стану дихальної, серцево-судинної та імунної систем у хворих із пневмонією COVID-19 після трансплантації кріоконсервованих алогенних мезенхімальних стовбурових клітин». Наше фундаментальне дослідження базується на унікальних клінічних даних і це наша беззаперечна перевага.
Необхідність наукового підходу до лікування
Науковці поставили за мету дослідити й механізми реакції імунної системи, щоб лікарі (і в Україні, і за кордоном) могли скористатися цими даними і призначати правильне лікування. І щоб не повторювалися помилки перших місяців пандемії, коли в багатьох країнах (США, Китай, Ірландія тощо) необґрунтовано призначали хворим деякі протималярійні засоби з імуносупресивними властивостями та всіляко це рекламували. «Щоб уникнути таких ситуацій, потрібно зрозуміти механізми розвитку коронавірусної хвороби, гострого респіраторного синдрому, цитокінового шторму тощо», – додав науковець.
Прогнозувати перебіг хвороби
За кошти грантового фінансування НФДУ інститут придбав ПЛР-машину для кількісного визначення експресії генів (коштує 860 тисяч гривень), бокс біологічної безпеки для стерильної роботи з біологічним матеріалом (248 тисяч). Це обладнання є надзвичайно важливим для виконання дослідження, а після закінчення проєкту стане в пригоді й для майбутніх робіт.
Проєкт виконує фахова команда, до якої входять як лікарі-клініцисти, так і вчені, які спеціалізуються на молекулярній біології. Із хворими працювали досвідчені лікарі, вчені-епідеміологи, зокрема, професор Олександр Дуда зі своєю аспіранткою Альоною Вегою, кандидат медичних наук Олексій Чибісов (фахівці з київської міської лікарні № 4). Молекулярно-біологічними дослідженнями займалися, окрім Володимира Шаблія, кандидат біологічних наук, старший науковий співробітник інституту Інесса Скрипкіна, кандидат біологічних наук Ольга Анопрієнко та фахівці зі стовбурових клітин, кандидат біологічних наук Вікторія Нікуліна (Інститут клітинної терапії) та Юлія Шаблій. Члени команди чудово спрацювалися, мають вагомі наукові публікації, досвід міжнародного співробітництва та успішного виконання проєктів, зокрема, у програмі ЄС з фінансування науки та інновацій «Горизонт 2020».
На сьогодні науковці вже дослідили механізми запальних процесів у хворих на COVID-19. Протягом 28 днів вони спостерігали за пацієнтами, аналізували вміст більше ніж 20 різних типів імунних клітин та зміну рівнів десяти цитокінів (білків «водіїв» імунної системи) у крові хворих. «Ми вивчали також, як змінюються міРНК, що регулюють запальний процес. Їх відкрили зовсім недавно, і науковці в усьому світі намагаються зрозуміти, чи можна за допомогою цих молекул прогнозувати важкість перебігу хвороби, – зазначив Володимир Шаблій. – Проаналізували, як змінюється вміст шести міРНК у крові пацієнтів. Попереду – вивчення даних від хворих, яким проводили клітинну терапію. Плануємо з’ясувати мішені впливу мезенхімальних стовбурових клітин у дихальній, серцево-судинній та імунній системах при COVID-19».
Запитуємо у науковця: «Чи можна використати результати досліджень на практиці? І як саме?».
Володимир Анатолійович відповів, що дані проєкту стануть основою для методичних рекомендацій лікарям щодо клінічного супроводу пацієнтів. «Цінність проєкту також у тому, що він ґрунтується на українських протоколах лікування, – додав він. – Ми брали кров у пацієнтів, яких лікують за вітчизняними протоколами, й лікарі зможуть ознайомитися з науковими висновками: як призначення того чи іншого препарату впливає на організм. Це дуже важливо!».