Возраст донора — решающий аспект для успешной долгосрочной трансплантации стволовых клеток.

Впервые исследователи смогли проследить изменения, происходящие со стволовыми клетками, спустя десятилетия после трансплантации, открывая завесу над процедурой, оставшейся загадкой на протяжении более 50 лет. Полученные результаты могут привести к новым подходам в выборе доноров и успешной трансплантации, что в будущем обеспечит более безопасные и эффективные пересадки.

Команда ученых из Института Wellcome Sanger и их коллеги из Цюрихского университета смогли создать полное представление о поведении стволовых клеток в организме реципиентов на протяжении трех десятилетий после трансплантации, а также оценить долгосрочную динамику развития этих клеток.

Исследование, опубликованное 30 октября в журнале Nature, демонстрирует, что при трансплантации от пожилых доноров, которая зачастую оказывается менее успешной, выживает в десять раз меньше жизнеспособных стволовых клеток. Часть выживших клеток также теряет способность производить ряд клеток крови, необходимых для крепкой иммунной системы.

Хотя трансплантация может спасти жизнь, ее результаты варьируются, и многие пациенты сталкиваются с осложнениями спустя годы. Известно, что возраст донора влияет на успех операции, но процесс, происходящий на клеточном уровне после трансплантации, оставался «черным ящиком».

В данном исследовании ученые применили современные методы секвенирования генома для анализа образцов крови десяти пар доноров и реципиентов (которые были родными братьями и сестрами) на протяжении 31 года после трансплантации.

Изучая мутации, происходящие в стволовых клетках донора и реципиента на протяжении жизни, они смогли отследить, сколько стволовых клеток выжило в процессе трансплантации и продолжило производить новые клетки крови в организме пациента, что ранее было невозможно.

Команда обнаружила, что при трансплантации от молодых доноров (в возрасте 20-30 лет) около 30 000 стволовых клеток выживают в течение длительного времени, в то время как для более пожилых доноров этот показатель составляет всего 1–3000. Снижение выживаемости может привести к ухудшению иммунной функции и повышению риска рецидива, что объясняет, почему пересадка от более молодых доноров часто дает лучшие результаты.

Исследователи также выяснили, что процесс трансплантации приводит к старению кровеносной системы реципиентов примерно на 10-15 лет по сравнению с подобранными донорами, что в первую очередь связано с меньшим разнообразием стволовых клеток.

Доктор Michael Spencer Chapman (Майкл Спенсер Чепмен), автор исследования из Института Wellcome Sanger, отметил: «Когда человеку делают пересадку, он как будто начинает свою кровеносную систему с чистого листа, но что на самом деле происходит с этими стволовыми клетками? Ранее мы могли только вводить клетки и следить за показателями крови на предмет признаков восстановления. В данном исследовании мы проследили десятилетия изменений в одном единственном образце, показывая, как одни клеточные популяции исчезают, а другие доминируют, формируя кровь пациента с течением времени. Это было очень интересно — понять этот процесс в таких подробностях».

Исследование подчеркивает, что возраст — это не просто число, а важный аспект успеха трансплантации. Несмотря на то, что система гемопоэтических стволовых клеток удивительно стабильна со временем, молодые доноры обычно предоставляют больший и более разнообразный набор стволовых клеток, что может иметь решающее значение для долгосрочного восстановления пациентов.