Боковой амиотрофический склероз

Можно ли диагностировать повреждение мотонейронов на ранних стадиях заболевания? Возможно ли это хотя бы с теоретических позиций? Можно ли найти какие-то ранние маркеры диагностики БАС, когда еще сохранена большая часть мотонейронов человека? Можно ли на ранней стадии своевременно остановить дегенеративно-атрофический процесс в нервной ткани и опорно-двигательном аппарате? Мы попытаемся дать в этой монографии основные ответы на поставленные нами сложнейшие вопросы современной медицины вообще и неврологии в частности.

С современных позиций классической неврологии диагноз данного заболевания является отчасти клиническим, но в большей мере электронейромиографическим. То есть диагноз БАС должен быть обязательно подтвержден нейрофизиологическим поражением мотонейронов переднего рога спинного мозга и боковых столбов спинного мозга с использованием обычной электронейромиографии (ЭНМГ), игольчатой ЭНМГ и ЭНМГ с вызванными потенциалами. Мы считаем, что в данном раскладе ранняя диагностика БАС практически невозможна технически, так как повреждение в СМ должно быть значительным и нейрофизиологически значимым.

На сайте ALS Info (http://als-info.ru/10-krupnejshih-otkrytij-v-issledovanii-bas/) 24 октября 2017 г. были опубликованы 10 последних открытий в научных исследованиях о БАС за последние полтора года. Очевидно, что было совершено несколько важных научных открытий о БАС, достигнуты успехи в клинических испытаниях, созданы новые научные объединения и определены стратегические инициативы – все ради одной цели: как можно быстрее выяснить причины БАС и найти лекарство. Вот как выглядят эти 10 самых значимых научных фактов в области исследования БАС, которые дают ученым, врачам и пациентам надежду: 1. Подтверждено, что ген NEK-1 связан с наследственной формой БАС. В самом масштабном в истории изучения БАС исследовании семейных случаев заболевания участвовали более 80 ученых из 11 стран. Финансирование этого исследования стало возможно благодаря средствам, собранным во время проведения флешмоба Ice Bucket Challenge. Исследование было организовано и проведено проектом Project MinE, цель которого – собрать и расшифровать максимальное количество ДНК больных БАС и найти гены, ответственные за возникновение заболевания. 2. Одобрен новый препарат, незначительно замедляющий БАС. Управление по контролю за продуктами питания и лекарственными средствами США (FDA) разрешило применение препарата Эдаравон для терапии БАС. 3. ПЭТ-исследование пациентов с БАС. Команда ученых из департамента функциональной диагностики и визуальных методов исследования Научного клинического института неврологии в многопрофильной больнице Массачусетса во главе с доктором Наземом Атасси впервые провела ПЭТ-исследование организма человека с БАС, чтобы оценить воспалительные процессы в головном мозге. Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) – активно развивающийся диагностический и исследовательский метод ядерной медицины. В основе этого метода лежит возможность при помощи специального детектирующего оборудования (ПЭТ-сканера) отслеживать распределение в организме биологически активных соединений, меченных позитрон-излучающими радиоизотопами. Считается, что показатель воспаления является важным визуальным биомаркером. Сейчас в исследовании принимает участие большое количество пациентов с БАС. 4. C9orf72 попал под прицел. При поддержке американской Ассоциации БАС (ALSA) доктор Аарон Гитлер и его команда исследователей выявили новую мишень для терапии мутаций гена C9orf72, чрезмерная экспрессия которого связана с наследственной формой БАС. 5. Генную терапию объединили с терапией стволовыми клетками. Ученые в больнице Cedars-Sinai в Лос-Анджелесе получили одобрение FDA на проведение клинического исследования по комбинации генной терапии и терапии стволовыми клетками. Ранее Ассоциация сертифицировала больницу как передовой научно-исследовательский центр по поиску лекарства от БАС. Клиника Cedars-Sinai соответствует самым строгим стандартам ALSA и в работе базируется на современном мультидисциплинарном подходе в уходе и оказании помощи пациентам. 6. Завершилась вторая фаза исследования NurOwn. Инновационная биотехнологическая компания Brainstorm, которая занимается использованием стволовых клеток (СК) в терапии неизлечимых заболеваний, объявила о начале проведения третьей фазы клинических испытаний в 2017 г. NurOwn – это платформа клеточной терапии, источником которой являются мезенхимальные клетки из костного мозга пациентов с БАС. Исследователи наделяют мезенхимальные клетки способностью продуцировать факторы роста для нейронов, которые являются своего рода питанием для клеток. Исследования на животных показали, что эти факторы роста обладают также значительным защитным потенциалом. 7. Обнаружены пять новых генов, ответственных за возникновение БАС. Это стало возможным благодаря суперкомпьютеру Watson компании IBM. Совместная работа IBM и Неврологического института Бэрроу в Фениксе показала, насколько структурирование и обработка больших данных, а также передовые компьютерные технологии могут ускорить процесс поиска лечения от БАС. 8. В США начала работу программа GTAC. GTAC (англ. Genomic Translation for ALS Care – Генетическая расшифровка для помощи при БАС) – это одна из самых крупных и высокотехнологичных медицинских программ по расшифровке генов, связанных с развитием БАС. В программу входят девять центров в университетах и клиниках по всей стране. Ассоциация БАС выделила 3,5 млн долларов из средств, полученных во время Ice Bucket Challenge, на развитие этой инициативы. Целью медицинской программы является исследование генетического материала и клинических проявлений у больных БАС и поиск общих закономерностей. В исследованиях участвуют более 1500 пациентов. 9. Завершена вторая стадия исследования препарата «Аримокломол». Исследование проводят ведущий центр исследования БАС университета Майами и фармацевтическая компания Orphazyme. «Аримокломол» исследуется для лечения быстро прогрессирующей наследственной формы БАС с мутацией гена SOD1. 10. Проекты ALS ONE и NeuroLINCS объявили о начале совместной работы. ALS ONE объединяет четыре крупнейших центра по изучению БАС в США: Многопрофильный госпиталь в Массачусетсе, Институт развития терапии БАС (ALS TDI), медицинский факультет университета Массачусетса и Организацию по развитию ухода за людьми с БАС (CCALS). В новом совместном проекте исследователи будут анализировать данные, необходимые для более глубокого понимания работы нейронов и причин нейродегенеративных заболеваний.

В этой книге мы попытались предложить свою альтернативную авторскую концепцию ранней диагностики БАС, основанную на оценке молекулярно-биологических особенностей белков мембранной поверхности гемопоэтических стволовых (CD34+) клеток (ГСК) у пациентов. Наши собственные исследования показали, что в основе ранней диагностики БАС, как и рака и других злокачественных опухолей, лежит нозоспецифическая иммунная недостаточность, обусловленная геномной, транскриптомной и протеомной трансформацией собственных ГСК как родоначальниц всех клеток иммунной системы пациента. Мы установили нозоспецифические протеомные профили белковых маркеров мембранной клеточной поверхности ГСК при БАС и раке, а также показали их кардинальное отличие их друг от друга. Поэтому мы полагаем, что постоянное мониторирование протеомного профилирования мембранной поверхности ГСК у лиц, находящихся в группе риска, может позволить диагностировать предрасположенность к БАС, семейные формы БАС и осуществлять диагностику аутоиммунного и нейродегенеративного процесса на самых ранних этапах заболевания, когда имеет место только начало заболевания без клинических и ЭНМГ-признаков болезни. Также в этой монографии мы обобщили все данные о возможности применения различных типов стволовых клеток в лечении БАС и представили собственное мнение об их эффективности при данной патологии.

Если вы введете в интернете ключевые слова «стволовые клетки в лечении бокового амиотрофического склероза», то получите 75 млн результатов и ссылок на сайты, которые активно предлагают применение СК в лечении БАС, из которых несколько сотен тысяч сайтов обсуждают или осуждают применение СК при этой болезни. Я думаю, что на самом деле большинство людей, которые писали эти сайты, никогда не занимались клеточной терапией в принципе, ввиду отсутствия у них стандартизированных продуктов из СК, так как их изготовление является очень трудоемким и высокотехнологическим процессом, который способна освоить только очень хорошо оснащенная лаборатория молекулярной и клеточной биологии. Такие лаборатории в нашей стране и за рубежом можно перечислить по пальцам. Поэтому очевидно, что авторы большинства сайтов просто переписывают информацию друг у друга и теоретизируют в публицистическом жанре. Те же ученые и исследователи, кто обсуждает недостатки и ужасы применения СК при БАС, лишь пытаются привлечь к себе пациентов на очередном «новомодном» методе реабилитационного лечения БАС, абсолютно не веря в его эффективность и не понимая смысла данного лечения. Однако сегодня следует признать, что в интернете большая часть сайтов о применении стволовых клеток при БАС дает позитивную и многообещающую информацию. Еще 10 лет назад написать статью о терапии БАС стволовыми клетками было просто дурным тоном, и чаще всего эти статьи не принимались редакциями большинства рейтинговых рецензируемых журналов как псевдонаучные.

Почему множество врачей и ученых считают, что именно клеточные технологии способны продлить жизнь пациента с БАС и добиться стабилизации его состояния? Это связано с безысходностью ситуации с БАС, а также с большими надеждами, основанными на целой серии зарубежных публикаций из стран Европы и США об эффективности клеточной терапии при БАС. В итоге это сказалось на изменении отношения к терапии БАС с использованием клеточных продуктов в России.

Мой личный научный интерес к этой проблеме существует уже давно. Более 30 лет я занимаюсь применением клеточных препаратов при лечении нервных болезней, в том числе и при БАС, и не могу разделить ни первую, ни вторую точку зрения относительно применения СК при нейродегенеративных заболеваниях. Я абсолютно уверен и точно знаю, что сама по себе технология применения клеточных препаратов для лечения нейродегенеративного заболевания действительно работает, но только тогда, когда решены фундаментальные вопросы остановки патологического процесса и прогредиентности заболевания и преодолены молекулярно-генетические проблемы нозоспецифической гистосовместимости клеточных систем и донорской нервной ткани и реципиента. Попытаюсь пояснить свой собственный, и далеко не формальный интерес к этой проблеме, а также 30-летний опыт пока еще низкоэффективных попыток применения различных клеточных систем в эксперименте и клинике при БАС. Ответ на этот вопрос лежит в истории моего личного опыта применения клеточных препаратов для лечения БАС.

Впервые в моей клинической практике я применил клеточный препарат для лечения пациента с БАС 15 апреля 1993 г. Будучи старшим ординатором неврологического отделения 32 Центрального военно-морского клинического госпиталя Министерства обороны РФ, я лично осуществил первое в мире введение препарата фетальных нервных клеток в субарахноидальное пространство больного с БАС. Препарат был изготовлен в лаборатории клинической иммунологии ГУ НИИ акушерства, гинекологии и перинатологии РАН (Москва) по биотехнологиям руководителя этой лаборатории профессора Г. Т. Сухих, изготовителем препарата был кандидат медицинских наук А. Ю. Аникин. Мы так подробно останавливаемся на деталях, чтобы вспомнить пионеров этого уникального направления развития медицины. Но это было далеко не началом истории терапии клеточными препаратами при БАС.

В течение трех лет (с 1990 г.) в рамках закрытых программ по нейротрансплантации Министерства обороны РФ на базе НИИ трансплантологии и искусственных органов Минздрава РФ (директор академик РАН и РАМН В. И. Шумаков) нашей командой военных врачей отрабатывалось применение фетальных нервных клеток для лечения боевой травмы головного и спинного мозга. Технология клеточной терапии повреждений мозга сначала была изучена в эксперименте на крысах, собаках и телятах с огнестрельными и минно-взрывными ранениями на базе ГУ НИИ трансплантологии и искусственных органов Минздрава РФ и Российского университета дружбы народов им. Патриса Лумумбы. Когда были получены первые результаты трансплантации фетальных нервных клеток в поврежденный спинной мозг экспериментальных животных и показана возможность регенерации поврежденной нервной ткани, в качестве контроля были выполнены более 50 трансфузий данных клеток в спинномозговое пространство животных. Был зарегистрирован клинико-морфологический эффект отчетливой регенерации мозга, почти такой же, как и при прямой трансплантации клеток, непосредственно введенных в ткань СМ. Главной особенностью этих исследований был подмеченный нами экспериментальный факт восстановления дегенерировавших нервных волокон боковых столбов спинного мозга при спинномозговой травме. Позже мы подтвердили эти научные факты и у человека. Однако, завершив эксперименты на животных, мы никак не могли перейти к применению клеточных препаратов на людях. Раньше до нас никто и никогда в мире не применял интратекальное введение клеточных препаратов для лечения нервных болезней. И это притом, что тогда уже более 10—15 лет в спинномозговой канал вводились антибиотики и химиопрепараты, однако клеточную суспензию вводить интратекально было страшно и опасно. Тем более, что это касалось не онкологических больных, а пациентов неврологического профиля. Необходимо было быть уверенным в том, что после цитотрансфузии клеточного препарата в спинномозговой канал не будет тяжелых витальных осложнений, связанных с возможной окклюзией ликворных путей у человека введенным клеточным препаратом. Ученый совет и Этический комитет НИИ транспланталогии и искусственных органов Минздрава России, учитывая мишень этих клеток в виде боковых столбов спинного мозга, порекомендовали нам сделать модель нейродегенеративного заболевания на 30 животных с болезнью Паркинсона и 30 крысах с моделью типа БАС. Мы выполнили эту работу и увидели потрясающий научный феномен: все фетальные нервные клетки, стереотаксически введенные в нервную ткань здорового головного и спинного мозга животных, лизировались и уничтожались, а при наличии повреждений в мозге эти клетки встраивались в зоны повреждения и частично восстанавливали функцию. Но самое интересное явление отмечалось при трансфузии суспензии фетальных нервных клеток в ликворное пространство. Эти клетки формировали конгломераты и «прилипали» к мягкой мозговой оболочке ГМ и СМ, затем вокруг конгломерата клеток формировалась новая мягкая мозговая оболочка, и конгломерат клеток становился частью нервной ткани. В дальнейшем клетки из конгломерата мигрировали в зоны повреждения ГМ и СМ и восстанавливали функцию поврежденных зон ГМ и СМ. Подробный отчет о данной работе представлен в монографии А. С. Брюховецкого «Нейротрансплантация и тканевая инженерия мозга в лечении нервных болезней», вышедшей в свет в 2003 г. Поэтому, прежде чем начать применение этих клеточных систем у раненых бойцов нашего госпиталя, было решено проверить безопасность введения суспензии фетальных нервных клеток у человека на терминальных стадиях больных с БАС, где риск был минимальным. Первым пациентом, получившим фетальные нервные клетки, стал больной мичман запаса Кар-в, 49 лет, с бульбарной формой БАС. Клетки для трансфузии в спинномозговой канал пациенту были получены из мозгового пузыря трех эмбрионов человека 12 недель гестации в лаборатории иммунологии ГУ НИИ акушерства, гинекологии и перинатологии РАМН (директор академик РАМН, профессор, доктор медицинских наук В. И. Кулаков, руководитель лаборатории иммунологии профессор Г. Т. Сухих). Весь материал предоставлялся данным академическим учреждением в госпиталь бесплатно, был стандартизирован и сертифицирован. То, что произошло с больным Кар-вым после интратекального введения клеточного препарата, можно было бы назвать только «чудом исцеления». Больной Кар-в, которому диагноз БАС был установлен ведущими неврологами страны в ГУ НИИ неврологии РАМН, с выраженным спастическим тетрапарезом, глубокими атрофиями мышц конечностей и прогрессирующими фибрилляциями мышц плечевого пояса и полной невозможностью к самостоятельному самообслуживанию, уже на пятый день после клеточной терапии отметил резкое уменьшение фибрилляций, к 14-му дню после трансфузии клеточного препарата у него стали уменьшаться атрофии мышц конечностей, и к 24-му дню после цитотрансфузии у него восстановилась функция самообслуживания: он стал сам одеваться, а к 30-му дню лечения стал сам застегивать большие пуговицы на больничной куртке. Через два месяца больной Кар-в был выписан из стационара и самостоятельно, на своих ногах, с опорой на трость, ушел из стационара. Данный случай наблюдали и обсуждали более 10 неврологов и нейрохирургов Центрального военно-морского клинического госпиталя. Мы сняли это «чудесное восстановление» на видеокамеру и демонстрировали всем желающим. После выписки из неврологического стационара у пациента Кар-ва продолжали уменьшаться атрофии мышц верхних и нижних конечностей в течение шести месяцев, значительно увеличился объем движений в них. К сожалению, мы не смогли увидеть дальнейшего «чуда полного излечения» пациента, так как через шесть месяцев после выписки он попал в автомобильную аварию и умер у себя на даче от жировой эмболии, полученной в результате переломов длинных трубчатых костей и полученных травм.

Последующие годы наша группа неоднократно пыталась повторить у других больных с БАС тот же результат нейровосстановления, как у больного Кар-ва, но, к сожалению, не удалось получить даже десятой части того успеха, полученного у самого первого пациента с применением препарата фетальных нервных клеток. Аналогичная ситуация характерна и для терапии клетками, полученными из пуповинной крови. И с 2003 г. мы полностью отказались от применения этих клеточных систем в лечении неврологических заболеваний. Если исследователь неспособен повторить собственный полученный результат, то эти исследования бесполезны и малонаучны. Я так и не смог повторить за все годы своего изучения клеточной терапии при БАС свой самый лучший результат. Однако мне стало очевидно, что в природе существует комбинация донорских клеточных и тканевых компонентов, которые способны реально восстановить поврежденные моторные нейроны и восстановить утраченные функции ГМ и СМ, даже несмотря на кажущуюся необратимость дегенеративно-атрофического процесса в нервной системе. Поэтому предложенная вам для ознакомления монография – это многолетняя попытка найти альтернативное решение в терапии БАС, используя стандартизированные клеточные продукты и лекарственные препараты, способные создать иммунные и гистотканевые предпосылки для восстановления нейроповреждений при БАС.

Мы построили эту книгу достаточно традиционно для монографической научной литературы. В первой главе книги проведен анализ актуальности изучения проблемы бокового амиотрофического склероза и даны современные определения понятия БАС и (или) БМН. В ней предпринята попытка представить последние исследования в области эпидемиологии БАС, поговорить об этиологии и патогенезе данного заболевания (глава вторая). Далее обсуждается спектр морфологических изменений при данном нейродегенеративном заболевании (глава третья). В четвертой главе монографии представлены основные известные протеомные изменения при боковом амиотрофическом склерозе. Пятая глава монографии посвящена фундаментальным аспектам избирательной дегенерации и проблеме эксайтотоксичности в биологии БАС, а также анализу повреждений гематоэнцефалического барьера при БАС на основе анализа концентрации нейроспецифических белков и антител к ним. Мы впервые публикуем эти данные, которые больше свидетельствуют об аутоиммунном генезе болезни, чем о первичной нейродегенерации. В шестой главе представлены существующие классификации БАС и систематизированы основные клинические проявления этого нейродегенеративного заболевания. Представлены собственные клинические наблюдения больных с БАС. Что касается седьмой главы книги, то в ней проанализированы основные информационно-коммутационные механизмы формирования ведущих клинических симптомов и синдромов при боковом амиотрофическом склерозе. Это достаточно специфичная глава, которая дает реальные представления о молекулярно-биологических механизмах формирования ведущих синдромов заболевания. Она дает новые представления для понимания и создания новой терапевтической стратегии молекулярно-нацеленного лечения БАС.

Глава восьмая поднимает проблему диагностики БАС, и в ней обсуждаются существующие диагностические алгоритмы выявления болезни. Абсолютно новый взгляд на иммунологию БАС нами сформулирован именно в девятой главе. Несомненно, что возможное решение проблемы эффективного лечения БАС может быть теоретически найдено, если будут отработаны молекулярно-биологические маркеры ранней диагностики этого заболевания. То есть диагностика заболевания должна будет осуществляться на самых ранних этапах болезни, когда большая часть мотонейронов ГМ и СМ еще сохранена. При этом показано, что ранняя молекулярно-биологическая диагностика БАС возможна и может быть реализована по анализу специфики изменений протеомного профиля поверхностных белков мембраны ГСК больного с БАС. Полагаем, что выявленные нами специфические маркеры белков клеточной поверхности ГСК, появляющиеся при БАС, являются нозоспецифичными для данного заболевания и диагностика БАС-специфичного профиля белков мембраны ГСК при БАС может стать важнейшим критерием ранней молекулярно-биологической диагностики этого заболевания. Насколько правильны наши доказательства и предположения в этой главе по ранней иммунодиагностике БАС, покажут время и дальнейшие фундаментальные исследования в данном направлении. Но наши находки проливают свет на механизмы развития данного заболевания, которые могут стать мишенями для целенаправленной терапии этого фатального заболевания.

В десятой главе представлены существующие взгляды ученых на классический конвенциональный подход к лечению БАС. Обсуждение его отчасти является формальным перечислением спектра современных лечебных, но малоэффективных мероприятий, которые сегодня активно используются в лечении БАС.

В одиннадцатой главе книги подробно обсуждаются экспериментальные модели БАС и способы применения клеточных препаратов на основе стволовых клеток у экспериментальных животных с моделями БАС. В этой главе даны обобщающие сведения авторов и научной литературы по клиническому трансляционному применению клеточных продуктов для терапии БАС у человека. В этой же главе книги представляются научные обобщения по достаточно новому направлению лечения БАС – методам нейромодуляции и нейрореабилитации. В тринадцатой главе этой книги представлена принципиально новая стратегия лечения больных с БАС, основанная на применении специальных клеточных и лекарственных препаратов и наших собственных научных изысканиях. Эта стратегия не является панацеей и пока не позволяет полностью излечить больного, но она дает возможность приостановить болезнь и статистически достоверно продлить время жизни пациента с БАС. В четырнадцатой главе книги представлены нейровосстановительная терапия и возможности реставрации нейродегенеративных нарушений мотонейронов с использованием современных биомедицинских клеточных продуктов. В настоящее время нет другого метода лечения БАС, позволяющего реально увеличить медиану времени жизни больных БАС на 30—40%.

В заключении монографии мы обобщили все наши научные находки и инновационные решения в диагностике и лечении БАС и сформулировали предполагаемые основные направления научных исследований БАС в ближайшем будущем.

В этом кратком вступлении мне хотелось бы поблагодарить сотрудников моей клиники и лично руководителя отделения нейрореабилитации клиники «НейроВита» врача-невролога Николая Ивановича Коваленко за помощь в курировании этого крайне тяжелого контингента неврологических больных и участие в научно-исследовательском изучении данного фатального заболевания, а также выразить признательность за терпимость и понимание среднего и младшего персонала клиники.

Автор будет рад принять все замечания и предложения по содержанию и клиническому смыслу изложенной в данной книге концепции ранней молекулярно-биологической диагностики и предложенной молекулярно-нацеленной (таргетной) стратегии лечения БАС по электронной почте [e-mail].

Профессор, доктор медицинских наукА. С. Брюховецкий