Ученые предложили увеличивать количество стволовых клеток крови, не стимулируя их размножение, как это делают сейчас, а выгоняя их из красного костного мозга. Для этого они предлагают применять два препарата, которые уже используются в медицине: первый — AMD3100, который не дает клеткам вернуться в костный мозг, второй — силденафил (действующее вещество препаратов для борьбы с эректильной дисфункцией).

Эту комбинацию уже проверили на мышах: с ее помощью удается получить не сильно меньше клеток, чем стандартными методами, а побочные эффекты от этой процедуры должны быть гораздо мягче. Работа опубликована в журнале Stem Cell Reports.

Кроветворные стволовые клетки большую часть времени проводят в своей нише внутри красного костного мозга. Поэтому забрать их из организма — например, если нужны донорские клетки для пациента после химиотерапии — задача непростая. Изначально для этого использовали пункцию красного костного мозга, то есть, проще говоря, забирали его содержимое шприцом, прокалывая кость. Это довольно болезненная процедура, поэтому на смену ей пришла другая.

Сейчас клетки выделяют из периферической крови, но перед этим донору в течение пяти дней вводят фактор роста G-CSF (гранулоцит-колониестимулирующий фактор). Он заставляет стволовые клетки крови размножаться, поэтому их количество в крови увеличивается. Однако и эта процедура несет с собой немало побочных эффектов — доноры часто жалуются на тошноту, усталость и боль в костях. Кроме того, она не подходит тем, у кого стволовых клеток осталось немного — например, пожилым людям, или тем, кто уже перенес химиотерапию.

В тех случаях, когда G-CSF недостаточно эффективен в одиночку, к нему добавляют препарат AMD3100. Он блокирует на поверхности стволовых клеток рецептор CXCR4, который отвечает за хоуминг — привлечение клеток обратно в свою нишу в костном мозге. Однако сам по себе AMD3100 не вызывает увеличения числа клеток в крови.

Поэтому Стефани Смит-Бердан (Stephanie Smith-Berdan) с коллегами из Калифорнийского университета предположили, что AMD3100 мог бы хорошо работать вместе с каким-нибудь веществом, которое увеличивает проницаемость сосудов. При этом, по расчету ученых, стволовые клетки чаще будут выходить в кровь из своих ниш и не смогут вернуться обратно.

Исследователи предложили использовать в качестве такого препарат силденафил, более известный как «Виагра» и другие подобные препараты. Изначально он был разработан как средство от гипертонии, и только позже выяснилось, что наиболее эффективен он в сосудах половых органов. Тем не менее, силденафил достоверно увеличивает проницаемость сосудов и не вызывает побочных эффектов.

Свои предположения ученые проверили на мышах. Они применяли на них стандартный протокол (пять дней G-CSF) и сравнивали его с действием силденафила и AMD3100 вместе и по отдельности. Исследователи обнаружили, что сама по себе виагра не увеличивает число стволовых клеток в крови по сравнению с контролем: как после разового приема препарата, так и после трех дней терапии из крови животных удавалось выделить менее 500 клеток. AMD3100 в одиночку действовал лучше — позволял получить около 1000 клеток. Вместе же силденафил и AMD3100 позволили собрать 2500 клеток всего через два часа после введения лекарств, и 2800 клеток — после трехдневной терапии. Это немногим слабее, чем то действие, которое оказывает G-CSF за 5 дней — 3400 клеток.

Полученные клетки ученые подсадили облученным мышам и показали, что они успешно заселяют костный мозг реципиента. Через пять месяцев после трансплантации в крови реципиентов сохранялось около 15 процентов клеток, полученных с помощью AMD3100, и около 30 процентов, полученных с использованием AMD3100 и силденафила.

Авторы работы отмечают, что клетки, которые удается добыть их новым методом, приживаются в среднем хуже, чем те, которые получены в ходе стандартной процедуры. Вероятно, это связано с тем, что G-CSF запускает деление покоящихся клеток, которые делятся лучше, чем обычные циркулирующие в крови стволовые клетки. Тем не менее, новый метод гораздо дешевле старого: один курс G-CSF стоит около 3800 долларов, а аналоги препараты на основе силденафила — около двух долларов. Кроме того, виагру давно применяют на практике, список ее побочных эффектов давно известен — и они не настолько тяжелы, как последствия от приема G-CSF.