Персонифицированные предикторы эффективности клеточной терапии в кардиологической практике

Персонифицированные предикторы эффективности клеточной терапии в

кардиологической практике

Академик РАМН В.И.КоненковПрезидиум РАМН Новосибирск 2012

Распределение эффективности лекарственной терапии по показателям доказательной эффективности, отсутствия доказательного эффекта, развития нежелательных последствий

Направления клеточной терапии в кардиологии

Восстановительная терапии некротических зон миокарда

Восстановительная терапия склерогенных зон миокарда

Восстановительная терапия ишемических зон миокарда

Стимуляция ангиогенеза критических зон миокарда

Клеточная терапия хронической сердечной недостаточности

Ремоделирование коронарных сосудов сердца

Восстановительная терапия патологии проводящей системы сердца

Стимуляция активности зон водителей сердечного ритма

Характеристика пациентов с хронической сердечной недостаточностью получающих аутологичную клеточную

терапию

• Количество пациентов 72• Возраст (лет) пациентов 57,04±7,62• Пол (муж/жен) 64/8• ФК (NYHA) III-IV• ФК (СН) III-IV• Длительность заболевания (лет) 7,94±5,86• Количество перенесенных инфарктов 1,59±0,77• Фракция выброса левого желудочка (в %) 42,59±15,65• Тест 6-мин ходьбы (в м) 236,57±38,94• Перфузия миокарда (баллы) покой 20,31±12,55 стресс 24,07±12,95• Срок наблюдения 3 года

Навигационная система интрамиокардиального введения клеток NOGA XP

Пациентам интрамиокардиально под контролем навигационной системы NOGA XP в 10 точках вводили клетки по 150 х 106/мл в объеме 2 мл.

Оценка клинической эффективности через 6 и 12 месяцев после аутологичной клеточной терапии

по объему фракции выброса из левого желудочка сердцаметодами эхокардиографии по изменению перфузии миокарда по данным ЭКГ-синхронизированной томосцинтиграфии (SPECT) с технецием (Tc-99m) в покое по изменению перфузии миокарда по данным ЭКГ-синхронизированной томосцинтиграфии (SPECT) с технецием (Tc-99m) при нагрузке, индуцированной введением аденозина. по изменению толерантности к физической нагрузке у пациентов по тесту 6 минутной ходьбы. по изменению функционального класса сердечной недостаточности по NYHA и функционального класса стенокардии напряжения.

Количество клеток в периферической крови с фенотипом CD34+/CD45+ после мобилизации из костного мозга

Результаты цитофлуориметрического анализа содержания в периферической крови различных типов прогениторных клеток в результате мобилизации из костного мозга

Кратность увеличения содержания в периферической крови различных типов гемопоэтических и эндотелиальных

прогениторных клеток в результате мобилизации из костного мозга (в разах)

CD34+/RVEGF2+

Зона инфаркта

Здоровый миокард

Гибернированная зона

Результаты электромеханического картирования сердца пациента М. через 12 мес. после клеточной терапии

Динамика пролиферации трансплантированных сингенных клеток костного мозга в миокарде

1 сутки 30 суток 90 суток

Миокард

Костный мозг

Трансплантированные клетки метились по

идентификации гена srу Y хромосомы в тканях сингенных самок мышей линии СВА

Мононуклеары периферической крови после мобилизации Г-КСФ (х10): Примечание: А) адгезия к пластику на 5 сутки; Б) Формирование кластеров на 14 сутки.

Формирование капиляроподобных структур эндотелиальных прогениторными клетками (х10)Примечание: выстраивание в линейные структуры (А) на 21 сутки на пластике и на Матригеле на 12 часа (Б).

Поведение мобилизованных из костного мозга прогениторных клеток человека в 2-х и 3-х мерных культурах

Клетки эндотелиальной линии EA.Hy926

Клетки эндотелиальной линии EA.Hy926, любезно предоставленны Dr. C.J. Edgel (Университет Каролины, США). Культура клеток была получена гибридизацией первичной эндотелиальной линии HUVEC (Human Umbilical Vein Endothelial Cells) с клетками карциномы легкого А-549. Для клеток эндотелиальной линии EA.Hy926 характерно сохранение основных морфологических, фенотипических и функциональных свойств, присущих клетками эндотелия макрососудов.

Увеличение пролиферативной активности клеток человеческой эндотелиальной линии EA.Hy926 под воздействием факторов роста клеток предшественников человека (xCELLigence).

красная линия – спонтанный уровень; зеленая линия – влияние супернатанта от прилипшей к пластику фракции МНК мобилизованных G-CSF

Увеличение миграционной активности клеток человеческой эндотелиальной линии EA.Hy926 под воздействием факторов роста клеток предшественников человека (xCELLigence).

красная линия – спонтанный уровень; зеленая линия – влияние супернатанта от прилипшей к пластику фракции МНК мобилизованных G-CSF.

Увеличение пролиферативной активности клеток –предшественников под воздействием факторов роста клеток человеческой эндотелиальной линии EA.Hy926 (xCELLigence).

красная линия – спонтанный уровень; зеленая линия – влияние супернатанта от клеток человеческой эндотелиальной линии EA.Hy926

Увеличение пролиферативной активности клеток –предшественников под воздействием факторов роста клеток человеческой эндотелиальной линии EA.Hy926 (xCELLigence).

красная линия – спонтанный уровень; зеленая линия – влияние супернатанта от клеток человеческой эндотелиальной линии EA.Hy926

цитокин концентрация (пг/мл)

Интерлейкин-1 β 129,92 (64,84-260,11)

Интерлекин-2 7,46 (7,46-22,93)

Интерлейкин-4 0,46 (0,46-1,52)

Интерлейкин-5 2,07 (1,67-2,89)

Интерлейкин-6 6014,19 (1256,14-27690,62)

Интерлейкин-10 21,47 (13,91-53,41)

Интерлейкин-12 5,54 (3,26-14,81)

Интерлейкин-13 5,11 (5,11-6,84)

Фактор некроза опухоли-α 11,02 (11,02-47,64)

Интерферон-γ 8,2 (4,44-27,59)

GM-колониистимулирующий фактор 8,61 (0,02-19,99)

эритропоэтин 18,1 (17,18-20,02)

Цитокин синтетическая активность клеточного трансплантата

Распределение эффективности клеточной терапии по показателям улучшения перфузии миокарда, отсутствия доказательного эффекта, развития нежелательных последствий

Количество выделенных CD34 + клеток у пациентов с длительностью ишемического анамнеза более 10 лет и

менее 10 лет

Количество выделенных CD34 + клеток у пациентов младше 50 лет и старше 50 лет

Количество выделенных CD34 + клеток у пациентов перенесших 1 инфаркт миокарда и более 1 инфаркта

миокарда

Количество выделенных CD34 + клеток у пациентов перенесших инфаркт миокарда более 10 лет назад и менее чем 2 года назад

Улучшение перфузии миокарда

Ухудшение перфузии миокарда

Кратность

Эритропоэтин 17,9 ±2,4 15,2 ±0,06* 1,17

Гранулоцитарномакрофагальный колониестимулирующий фактор

46,2 ±16 10,3 ±2,5* 4,48

Фактор некроза опухолей α 1343 ±857 560 ±60* 2,39

CD34+CD133+ 0,08 ±0,02 0,025 ±0,005* 3,20

Лабораторные предикторы эффективности клеточной терапии хронической сердечной недостаточности после острого инфаркта миокарда

Персонифицированные предикторы эффективности клеточной терапии хронической сердечной недостаточности после

острого инфаркта миокарда

предиктор индекс

1 Высокая продукция GM-CSF в культуре клеток 4,48

2 Высокая концентрация CD34+CD133+ клеток в клеточном трансплантате

3,2

3 Длительность ишемического анамнеза более 10 лет 3,15

4 Инфаркт миокарда более 10 лет назад 2,89

5 Высокая продукция TNF-α в культуре клеток 2,39

6 Не более 1 инфаркта миокарда в анамнезе 1,63

7 Возраст пациента менее 50 лет 1,63

8 Высокая продукция эритропоэтина в культуре клеток 1,17

9 Генетические предикторы ?

Точки полиморфизмов генов цитокинов генотип OR

TNF-863:IL1B-31:IL4-590 CA-TC-CT 8,26

TNF-863:TNF-238:IL1B-31:IL4-590 CA-GG-TC-CT 8,26

TNF-863:TNF-238:IL1B-31 CA-GG-TC 6,50

TNF-863:TNF-238:IL1B-511:IL1B-31 CA-GG-TC-TC 5,54

TNF-863:TNF-308:TNF-238:IL1B-31 CA-GG-GG-TC 5,40

TNF-863:IL1B-31 CA-TC 4,78

TNF-863:TNF-308:IL1B-31 CA-GG-TC 4,04

TNF-863:IL1B-511:IL1B-31 CA-TC-TC 3,90

TNF-863:TNF-238:IL4-590 CA-GG-CT 3,49

TNF-863:TNF-308:IL4-590 CA-GG-CT 3,30

IL4-590:IL6-174 CC-CC 3,28

IL1B-31:IL10-1082:IL10-592 TC-GG-CC 3,15

TNF-863:TNF-308:TNF-238:IL4-590 CA-GG-GG-CT 3,15

TNF-863:IL4-590 CA-CT 3,01

TNF-308:TNF-238:IL1B-511:IL1B-31:IL4-590 GG-GG-TC-TC-CT 2,77

TNF-238:IL1B-31:IL4-590 GG-TC-CC 1,95

IL6-174 C 1,50

Частота комбинированных генетических признаков, ассоциированных с развитием инфаркта миокарда у русских мужчин

van Baarsen et al. Arthritis Research & Therapy 2009 11:207  

Фармакогеномные подходы к персонификации терапии

nDuration ofMTX therapy

months

Allele 347C, %

(n)

Allele347G, % (n) OR (95% CI) P

Wessels et al. 205 6 53 (51/97) 33 (36/72) 0.45 (0.26, 0.79) 0.007

Dervieux et al. 220 54 27 (27/99) 40 (49/121) 1.81 (1.02, 3.22) 0.046

Lee et al. 116 74 13 (7/52) 38 (24/64) 3.86 (1.50, 9.91) 0.006

Зависимость эффективности применения метотрексата у пациентов РА от аллельного варианта гена amino imidazole

ribonucleotide transformylase (ATIC)

The Journal of Rheumatology. 2009. v.48. №6. T. Dervieux

Комбинации аллелей Прогностический коэффициент

Высокая эффективность

Отсутствие эффекта

IL4590CC/IL6174CC/TNF863CC 14,29 0 10,1IL4590CT/IL6174GG/IL1B31CC 12,90 0 9,8IL6174GG/TNF863CC/IL1B31CC 13,33 0 9,9IL6174CC/TNF863CC/IL1B31TC 14,29 0 10,1IL10592CC/TNF308GA/IL1B31TC 13.64 0 10,0IL4590CT/IL6174GG/TNF238GG/IL1B31CC 12,90 0 9,8IL4590CT/IL6174GG/TNF308GG/IL1B31CC 12,90 0 9,8IL4590CT/IL6174GG/TNF863CC/IL1B31CC 13,33 0 9,9IL6174GG/TNF238GG/TNF863CC/IL1B31CC 13,33 0 9,9IL6174GG/TNF308GG/TNF863CC/IL1B31CC 13,33 0 9,9IL4590CT/IL6174GG/TNF238GG/TNF308GG/IL1B31CC 12,90 0 9,8IL4590CT/IL6174GG/TNF238GG/TNF863CC/IL1B31CC 13,33 0 9,9IL4590CT/IL6174GG/TNF308GG/TNF863CC/IL1B31CC 13,33 0 9,9IL6174GG/TNF238GG/TNF308GG/TNF863CC/IL1B31CC 13,33 0 9,9IL4590CT/IL6174GG/TNF238GG/TNF308GG/TNF863CC/IL1B31CC 13,33 0 9,9

Частоты комбинаций аллелей генов цитокинов у пациентов с высокой эффективностью лекарственной терапии

точки полиморфизма генов генотипы OR CI95% p PKTNF-238:IL6-174:VEGF-936:MMP3-5A6A GG-GG-CC-66 0,03 0.00 - 0.68 0,0062 -12,7TNF-238:IL1B-511:MMP2-1306 GG-TT-CC 0,04 0.00 - 0.90 0,0191 -12,1TNF-238:IL1B-31:MMP2-1306 GG-CC-CC 0,04 0.00 - 0.90 0,0191 -12,1TNF-238:IL1B-511:IL1B-31:MMP2-1306 GG-TT-CC-CC 0,04 0.00 - 0.90 0,0191 -12,1TNF-238:IL1B-511:IL10-1082:MMP2-1306 GG-TT-AA-CC 0,04 0.00 - 0.90 0,0191 -12,1TNF-238:IL1B-511:VEGF-936:MMP2-1306 GG-TT-CC-CC 0,04 0.00 - 0.90 0,0191 -12,1TNF-238:IL1B-31:IL10-1082:MMP2-1306 GG-CC-AA-CC 0,04 0.00 - 0.90 0,0191 -12,1TNF-238:IL1B-31:VEGF-936:MMP2-1306 GG-CC-CC-CC 0,04 0.00 - 0.90 0,0191 -12,1TNF-238:IL1B-511:IL1B-31:IL10-1082:MMP2-1306 GG-TT-CC-AA-CC 0,04 0.00 - 0.90 0,0191 -12,1TNF-238:IL1B-511:IL1B-31:VEGF-936:MMP2-1306 GG-TT-CC-CC-CC 0,04 0.00 - 0.90 0,0191 -12,1TNF-238:IL1B-511:IL10-1082:VEGF-936:MMP2-1306 GG-TT-AA-CC-CC 0,04 0.00 - 0.90 0,0191 -12,1TNF-238:IL1B-31:IL10-1082:VEGF-936:MMP2-1306 GG-CC-AA-CC-CC 0,04 0.00 - 0.90 0,0191 -12,1

TNF-238:IL1B-511:IL1B-31:IL10-1082:VEGF-936:MMP2-1306 GG-TT-CC-AA-CC-CC 0,04 0.00 - 0.90 0,0191 -12,1IL4-590:VEGF-936:MMP2-1306 CT-CC-CC 0,06 0.00 - 0.64 0,0172 -9,8TNF-308:IL4-590:VEGF-936:MMP2-1306 GG-CT-CC-CC 0,06 0.00 - 0.64 0,0172 -9,8TNF-238:IL4-590:VEGF-936:MMP2-1306 GG-CT-CC-CC 0,06 0.00 - 0.64 0,0172 -9,8TNF-308:TNF-238:IL4-590:VEGF-936:MMP2-1306 GG-GG-CT-CC-CC 0,06 0.00 - 0.64 0,0172 -9,8VEGF-936:MMP2-1306:MMP3-5A6A CC-CC-66 0,06 0.01 - 0.68 0,0200 -9,5TNF-238:VEGF-936:MMP2-1306:MMP3-5A6A GG-CC-CC-66 0,06 0.01 - 0.68 0,0200 -9,5TNF-238:VEGF-936 GG-CC 0,04 0.00 - 0.78 0,0040 -3,7

Частоты комбинаций аллелей генов цитокинов у пациентов ХСН с отсутствием эффекта клеточной терапии

Создание высокотехнологичной медицинской технологии лечения постинфарктной хронической сердечной

недостаточности

1.Повышение качества клеточного трансплантата для стимуляции локального ангиогенеза в миокарде2. Клиническое использование индуцированных плюрипотентных клеток 3. Персонифицикация аутологичной клеточной терапии4. Пролонгация клеточной терапии

Центр новых технологий НИИ ПК МЗ РФ

НИИ ПК МЗ РФ – НИИ КЭЛ СО РАМН –НИИ ЦИГ СО РАН

Лаборатория экспериментальной хирургии и морфологии

Лаборатория клинической иммуногенетики

Лаборатория клеточных технологий

Лаборатория ультраструктурных исследований

Лаборатория молекулярной и клеточной медицины

Спасибо за внимание !