vestimИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия медицинских наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Medical series1814-60232524-2350The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1814-6023-2023-20-4-299-307vestim-936Research ArticleКЛИНИЧЕСКАЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ МЕДИЦИНАCLINICAL AND EXPERIMENTAL MEDICINEВлияние терапии, изменяющей клиническое течение рассеянного склероза с использованием пересадки аллогенных мезенхимальных стволовых клеток, на иммунологические показатели пациентовImpact of the therapy that changes the clinical course of multiple sclerosis using allogeneic mesenchymal stem cell transplantation on the immunological parameters of patientsФедуловА. С.FedulovA. S.

Федулов Александр Сергеевич ‒ доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой.

пр. Дзержинского, 83, 220116, Минск

Alexander S. Fedulov ‒ D. Sc. (Med.), Professor, Head of the Department. Belarusian State Medical University.

83, Dzerzhinski Ave., 220116, Minsk

fedulov@tut.byЗафранскаяМ. М.ZafranskayaM. M.

Зафранская Марина Михайловна ‒ доктор медицинских наук, доцент, вед. науч. сотрудник.

ул. П. Бровки, 3/3, 220013, Минск

Marina M. Zafranskaya ‒ D. Sc. (Med.), Associate Professor, Leading Researcher, Belarusian Medical Academy of Postgraduate Education.

3/3, P. Browka Str., 220013, Minsk

zafranskaya@gmail.comБорисовА. В.BorisovA. V.

Борисов Алексей Викторович ‒ доктор медицинских наук, профессор.

пр. Дзержинского, 83, 220116, Минск

Alexey V. Borisov ‒ D. Sc. (Med.), Professor. Belarusian State Medical University.

83, Dzerzhinski Ave., 220116, Minsk

al.borisov1974@gmail.comНижегородоваД. Б.NizhegorodovaD. B.

Нижегородова Дарья Борисовна ‒ кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник.

ул. П. Бровки, 3/3, 220013, Минск

Daria B. Nizhegorodova ‒ Ph. D. (Biol.), Leading Researcher, Belarusian Medical Academy of Postgraduate Education.

3/3, P. Browka Str., 220013, Minsk

nzh@tut.byВолковаН. А.VolkovaN. A.

Волкова Наталья Анатольевна ‒ ассистент.

пр. Дзержинского, 83, 220116, Минск

Natalia A. Volkova ‒ Assistant, Belarusian State Medical University.

83, Dzerzhinski Ave., 220116, Minsk

Volk2079@tut.byКривенкоС. И.KrivenkoS. I.

Кривенко Светлана Ивановна ‒ доктор медицинских наук, профессор, главный научный сотрудник, заместитель директора.

ул. Семашко, 8, 220045, Минск

Svetlana I. Krivenko ‒ D. Sc. (Med.), Professor, Chief Researcher, Deputy Director, Minsk Scientific and Practical Center for Surgery, Transplantology and Hematology.

8, Semashko Str., 220045, Minsk

svtl_kr@tut.byШалухоТ. А.ShalukhoT. A.

Шалухо Тина Александровна ‒ ассистент.

пр. Дзержинского, 83, 220116, Минск

Tina A. Shalukho ‒ Assistant, Belarusian State Medical University.

83, Dzerzhinski Ave., 220116, Minsk

tinashalukho@mail.ruБелорусский государственный медицинский университетBelаrusian State Medical UniversityБелорусская медицинская академия последипломного образованияBelarusian Medical Academy of Postgraduate EducationМинский научно-практический центр хирургии, трансплантологии и гематологииMinsk Scientific and Practical Center of Surgery, Transplantation and Hematology202302122023204299307Copyright © Федулов А.С., Зафранская М.М., Борисов А.В., Нижегородова Д.Б., Волкова Н.А., Кривенко С.И., Шалухо Т.А., 20232023Федулов А.С., Зафранская М.М., Борисов А.В., Нижегородова Д.Б., Волкова Н.А., Кривенко С.И., Шалухо Т.А.Fedulov A.S., Zafranskaya M.M., Borisov A.V., Nizhegorodova D.B., Volkova N.A., Krivenko S.I., Shalukho T.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestimed.belnauka.by/jour/article/view/936

Рассеянный склероз (РС) – мультифакториальное аутоиммунное хроническое заболевание центральной нервной системы, проявляющееся многоочаговой неврологической симптоматикой и имеющее в типичных случаях на ранних стадиях ремиттирующее течение. РС является одной из важнейших проблем современной неврологии, что обусловлено значительной распространенностью заболевания, преобладанием в возрастной структуре пациентов от 20 до 40 лет, а также высокой инвалидизацией. Основной мишенью терапевтических опций при РС является воздействие на иммунную систему с целью подавления воспалительного процесса, который приводит     к демиелинизации. При использовании препаратов, позволяющих модифицировать клиническое течение РС (бета-интерферон, глатирамера ацетат, финголимод и др.), у 40 % пациентов отмечается хороший эффект, у 40 % – сомнительный, у 20 % нет ответа на лечение. Отсутствие оптимальных протоколов лечения РС, направленных на селективное подавление аутореактивных клонов Т-лимфоцитов и восстановление поврежденных участков ЦНС, объясняет все возрастающий интерес исследователей к использованию иммуномодулирующих и нейропротекторных свойств мезенхимальных стволовых клеток (МСК). Относительные преимущества аллогенной  трансплантации  МСК по сравнению с аутологичной широко обсуждаются, однако не приводятся объективные доказательства превосходства одного вида клеточной терапии над другим. В связи с этим вопрос об использовании аутологичных или аллогенных культур при лечении РС остается спорным.

Цель исследования ‒ изучить влияние болезнь-модифицирующей терапии с применением аллогенных мезенхимальных стромальных стволовых клеток на иммунологические показатели пациентов с РС.

Оценена динамика ряда иммунологических биомаркеров 4 пациентов с рецидивно-ремиттирующим РС. Все пациенты мужчины. Медиана возраста – 35,0 ± 11,4 года. На период скрининга балл по шкале Expanded Disability Status Scale (EDSS) – 3,6 [2,5; 6,0]. Одновременно исследовали иммунологические и клеточно-морфологические показатели культур МСК, подготовленных из жировой ткани (ЖТ) 7 доноров. Из 7 образцов МСК ЖТ было выбрано 2 образца с наиболее высокими коэффициентами супрессии пролиферации Т-лимфоцитов, для которых было подобрано для терапии 4 биомедицинских клеточных продукта.

У пациентов с РС через 6 мес. после трансплантации наблюдались наиболее значимые изменения ‒ уменьшение продукции γIFN, количества функционально незрелых «двойных позитивных» и «двойных негативных» Т-лимфоцитов и снижение цитотоксической направленности Т-лимфоцитов с γδТ-клеточным рецептором, характеризующейся увеличением количества клеток, экспрессирующих СD45RO+ (маркер клеток-памяти), в сочетании со снижением количества γδTCR CD314+ лимфоцитов (экспрессирующих ключевой активирующий киллерный рецептор).

Предварительные результаты исследования о влиянии пересадки аллоМСК на иммунологический статус пациентов с РС позволяют предположить, что введение этих клеток может использоваться в качестве нового метода патогенетической, болезнь-модифицирующей терапии при данной патологии.

Multiple sclerosis (MS) is a multifactorial, autoimmune, chronic disease of the nervous system, manifested by multifocal neurological symptoms and occurring in typical cases in the presence of symptoms of a relapsing course. MS is one of the problems of modern neurology, which is characterized by the prevalence of diseases, the prevalence of patients in the age group from 20 to 40 years, as well as high disability. The main target of therapeutic options in MS is the appearance  on the immune system in order to suppress the inflammatory process leading to demyelination. With a set of drugs that allow clinically modifying the course of MS (beta-interferon, glatiramer acetate, fingolimod, etc.), 40 % of patients have a good effect, 40 % have a questionable result, and 20 % of patients with MS do not detect treatment. Lack of treatment protocols aimed at selective stimulatory suppression of autoreactive T-lymphocyte clones and restoration of affected areas of the CNS, weakening of the ever-increasing interest in identifying the immunomodulatory and neuroprotective properties of mesenchymal stem cells (MSCs). From carriers, the benefits of allogeneic versus autologous MSC implantation are widely discussed without the presence of objective evidence of the superiority of one type of cell therapy over the estimated and estimated fees of autologous or allogeneic transplants in obtaining MS remains controversial.

Objective ‒ to study the effect of modifying therapy using allogeneic mesenchymal stromal stem cells on the immunological parameters of patients with multiple sclerosis.

The results of assessing the dynamics of a number of immunological biomarkers in 4 patients with relapsing-remitting MS. All patients are men. The median age is 35.0 + 11.4 years. At the screening period, the Expanded Disability Status Scale (EDSS) score was 3.6 [2.5; 6.0]. immunological and cellular-morphological parameters of MSC cultures were revealed, enhanced due to adipose tissue (AT) of 7 donors. Of the 7 samples of AT MSCs, 2 samples were selected with the highest coefficients of suppression of T-lymphocyte proliferation, of which 4 biomedical cell products should be taken for therapy.

In patients with MS, the most significant changes were observed by 6 months of the post-transplantation period and were characterized by a decrease in γIFN production, the number of functions of immature “double positive” and “double negative” T-lymphocytes, and a decrease in the cytotoxic orientation of T-lymphocytes with a γδ T-cell receptor characterized by characteristics of an increase in the number of cells expressing CD45RO+ (memory cell marker) in an increase with a decrease in the number of γδTCR CD314+ lymphocytes (expressive key activator of killer receptors).

Preliminary results from a study of transplantation of alloMSCs to the immunological status of MS patients suggest that they accept disease-modifying therapy in this application as pathogenetic, disease-modifying therapy.

аллогенные мезенхимальные стволовые клеткиболезнь-модифицирующая терапиярассеянный склерозallogeneic mesenchymal stem cellsdisease-modifying therapymultiple sclerosisНаучное исследование проведено при поддержке гранта Президента Республики Беларусь.The research was carried out with the support of a grant from the President of the Republic of Belarus.ReferencesКлеточная терапия рассеянного склероза / А. С. Федулов [и др.]. – Минск : НиктаграфиксПлюс, 2018. – 242 с.Fedulov A. S., Borisov A. V., Zafranskaya M. M., Marchenko L. N., Krivenko S. I., Kachan T. V., Dalidovich A. A. Cell Therapy for Multiple Sclerosis. Minsk, NiktagrafiksPlyus Publ., 2018. 242 p. (in Russian).Сравнительная оценка эффективности однократного и курсового применения аутологичной трансплантации мезенхимальных стволовых клеток в терапии рассеянного склероза / А. С. Федулов [и др.] // РМЖ. Мед. обозрение. – 2019. – Т. 3, № 4–2. – С. 54–58.Fedulov A. S., Borisov A. V., Zafranskaya M. M., Krivenko S. I., Marchenko L. N., Kachan T. V., Moskovskikh Yu. V., Nizhegorodova D. B. Comparative evaluation of the efficiency of single and course use of autologous mesenchymal stem cell transplantation in the treatment of multiple sclerosis. RMZh. Meditsinskoe obozrenie [RMJ. Medical review], 2019, vol. 3, no. 4–2, pp. 54–58 (in Russian).Gugliandolo, А. Mesenchymal Stem Cells in Multiple Sclerosis: Recent Evidence from Pre-Clinical to Clinical Studies / А. Gugliandolo, P. Bramanti, E. Mazzon // Int. J. Mol. Sci. – 2020. – Vol. 21, N 22. ‒ Art. 8662. https://doi.org/10.3390/ijms21228662Gugliandolo А., Bramanti P., Mazzon E. Mesenchymal Stem Cells in Multiple Sclerosis: Recent Evidence from Pre-Clinical to Clinical Studies. International Journal of Molecular Sciences, 2020, vol. 21, no. 22, art. 8662. https://doi.org/10.3390/ijms21228662Safety and immunological effects of mesenchymal stem cell transplantation in patients with multiple sclerosis and amyotrophic lateral sclerosis / D. Karussis [et al.] // Arch. Neurol. – 2010. – Vol. 67, N 10. – P. 1187–1194. https://doi.org/10.1001/archneurol.2010.248Karussis D., Karageorgiou C., Vaknin-Dembinsky A., Gowda-Kurkalli B., Gomori J. M., Kassis I. [et al.]. Safety and immunological effects of mesenchymal stem cell transplantation in patients with multiple sclerosis and amyotrophic lateral sclerosis. Archives of Neurology, 2010, vol. 67, no. 10, pp. 1187–1194. https://doi.org/10.1001/archneurol.2010.248Paving the way towards an effective treatment for multiple sclerosis: advances in cell therapy / M. J. Mansilla [et al.] / Cell. Mol. Immunol. – 2021. – Vol. 18, N 6. – P. 1353–1374. https://doi.org/10.1038/s41423-020-00618-zMansilla M. J., Presas-Rodríguez S., Teniente-Serra A., González-Larreategui I., Quirant-Sánchez B., Fondelli F. [et al.]. Paving the way towards an effective treatment for multiple sclerosis: advances in cell therapy. Cellular & Molecular Immunology, 2021, vol. 18, no. 6, pp. 1353–1374. https://doi.org/10.1038/s41423-020-00618-zЗафранская, М. М. Эффект мезенхимальных стволовых клеток при клеточной терапии рассеянного склероза / М. М. Зафранская, А. С. Федулов, Ю. Е. Демидчик. – Минск : Беларус. навука, 2016. – 213 с.Zafranskaya M. M., Fedulov A. S., Demidchik Yu. E. The effect of mesenchymal stem cells in cell therapy of multiple sclerosis. Minsk, Belaruskaya navuka Publ., 2016. 213 p. (in Russian).Darlington, P. J. Harnessing the therapeutic potential of mesenchymal stem cells in multiple sclerosis / P. J. Darlington, M. N. Boivin, A. Bar-Or // Expert Rev. Neurother. – 2011. – Vol. 11, N 9. – P. 1295–1303. https://doi.org/10.1586/ern.11/113Darlington P. J., Boivin M. N., Bar-Or A. Harnessing the therapeutic potential of mesenchymal stem cells in multiple sclerosis. Expert Review of Neurotherapeutics, 2011, vol. 11, no. 9, pp. 1295–1303. https://doi.org/10.1586/ern.11/113Characterization of in vitro expanded bone marrow-derived mesenchymal stem cells from patients with multiple sclerosis / E. Mallam [et al.] // Mult. Scler. – 2010. – Vol. 16, N 8. – P. 909–918. https://doi.org/10.1177/1352458510371959Mallam E., Kemp K., Wilkins A., Rice C., Scolding N. Characterization of in vitro expanded bone marrow-derived mesenchymal stem cells from patients with multiple sclerosis. Multiple Sclerosis, 2010, vol. 16, no. 8, pp. 909–918. https://doi.org/10.1177/1352458510371959Иммунологический мониторинг пациентов с рассеянным склерозом после аутологичной трансплантации мезенхимальных стволовых клеток / М. М. Зафранская [и др.] // Иммунология. – 2015. – Т. 36, № 5. – С. 284–289.Zafranskaya M. M., Nizhegorodova D. B., Yurkevich M. Yu., Borisov A. V., Krivenko S. I., Ivanchik G. I., Kulinich S. S., Fedulov A. S. Immunological monitoring of patients with multiple sclerosis after autologous mesenchymal stem cell transplantation. Immunologiya [Immunology], 2015, vol. 36, no. 5, pp. 284–289 (in Russian).Метод клеточной терапии рассеянного склероза: инструкция по применению: утв. М-вом здравоохр. Респ. Беларусь 27.12.2013 / А. С. Федулов [и др.]. – Минск, 2013. – 11 с.Fedulov A. S., Zafranskaya M. M., Motuzova Ya. M., Nizhegorodova D. B., Krivenko S. I., Borisov A. V. [et al.]. Method of cell therapy for multiple sclerosis: instructions for use: approved by the Ministry of Health of the Republic of Belarus on December 27, 2013. Minsk, 2013. 11 p. (in Russian).Stojanovic, A. The NKG2D/NKG2DL Axis in the Crosstalk Between Lymphoid and Myeloid Cells in Health and Disease / A. Stojanovic, M. P. Correia, A. Cerwenka // Front. Immunol. – 2018. – Vol. 9. – Art. 827. https://doi.org/10.3389/fimmu.2018.00827Stojanovic A., Correia M. P., Cerwenka A. The NKG2D/NKG2DL Axis in the Crosstalk Between Lymphoid and Myeloid Cells in Health and Disease. Frontiers in Immunology, 2018, vol. 9, art. 827. https://doi.org/10.3389/fimmu.2018.00827Auletta, J. J. Emerging roles for multipotent, bone marrow-derived stromal cells in host defense / J. J. Auletta, R. Deans, A. Bartholomew // Blood. – 2012. – Vol. 119, N 8. – P. 1801–1809. https://doi.org/10.1182/blood-2011-10-384354Auletta J. J., Deans R. J., Bartholomew A. M. Emerging roles for multipotent, bone marrow-derived stromal cells in host defense. Blood, 2012, vol. 119, no. 8, pp. 1801–1809. https://doi.org/10.1182/blood-2011-10-384354

The authors declare that there are no conflicts of interest present.