В последнее время внимание было направлено на клетки костного мозга, или так называемые стволовые клетки, полученные из костного мозга, как на источник для трансплантации клеток при заболеваниях сердца. Как и ЭС клетки, стволовые клетки взрослого имеют способность к неограниченной, недифференцированной пролиферации.

Они способны развиваться в различные типы клеток, в том числе кардиомиоциты. Поскольку нет универсально принятой характеристики и определения стволовых клеток и клеток-предшественников, они имеют самые различные названия. Например: «клетки-предшественники костного мозга», «стромальные стволовые клетки», «стромальные клетки костного мозга», «мононуклеарные клетки костного мозга» и «мезенхимальные стволовые клетки». В данном обзоре используется термин «стволовые клетки костного мозга», которые являются плюрипотентными и имеют способность дифференцироваться в различные фенотипы.

В отличие от ЭС клеток, СККМ выглядят идеальным источником клеток для восстановления сердца. Эти клетки, имеющие высокую пластичность, можно получать от пациентов, избегая этических и моральных вопросов, а также проблем иммунологических реакций. Ангиогенные и миогенные эффекты после трансплантации СККМ все еще остаются неопределенными. Однако большинство экспериментальных исследований на моделях острых и хронических инфарктов миокарда и даже в неишемизированном сердце показали, что происходит дифференциация в кардиомиоциты с улучшением глобальной функции сердца. В нескольких исследованиях выявлена индукция дифференциации СККМ в кардиомиоциты при лечении 5-азацидином. Проводятся также исследования дополнительных индуцирующих факторов для дифференциации.

В отличие от клинических исследований трансплантации скелетных миобластов, в этих исследованиях не сообщалось о появлении у пациентов желудочковой аритмии, включая устойчивую желудочковую тахикардию. Но следует отметить, что патологические состояния и типы использованных клеток в этих клинических исследованиях варьируют, и нужны продолжительные наблюдения в динамике.

Кроме того, перед клиническим применением при лечении сердечной недостаточности нужно ответить на такие вопросы: какой компонент клеток костного мозга, а именно, стромальные клетки и/или гематопоэтические предшественники подходят как источник клеток для кардиомиоцитов; как увеличить популяцию клеток костного мозга, не влияя на их пластичность. По данным Jackson и соавторов, процент кардиомиоцитов, полученных из донорских стволовых клеток, составляет 0,02%. Очевидно, этого недостаточно для улучшения функции поврежденного сердца. Полученные данные соответствуют недавним сообщениям, что основной эффект трансплантации клеток костного мозга для улучшения региональной функции сердца -ангиогенез, достигаемый посредством паракринного действия клеток костного мозга, а не непосредственное влияние на сократимость. Вероятно, паракринные эффекты являются триггерами дифференциации стволовых клеток взрослого в кардиомиоциты, стимулируют миоциты хозяина повторно войти в клеточный цикл и индуцируют кардиомиогенную линию клеток костного мозга или циркулирующих клеток-предшественников к вхождению в поврежденные зоны миокарда. Даже учитывая все сказанное, увеличение количества СККМ будет иметь жизненно важное значение для непосредственного улучшения функции сердца.

Теоретически фундаментальные основы систем доставки к целевым сердечно-сосудистым тканям не отличаются при использовании методов генной терапии и клеточной терапии. Опубликованы сведения о различных методах доставки, применявшихся в экспериментальных и клинических исследованиях генной и клеточной терапии заболеваний сердца. Эти методы физиологически можно отнести к двум основным категориям: инъекция с использованием коронарного русла, включая внутрикоронарную инъекцию и ретроградную инъекцию через коронарный синус, или непосредственная инъекция, включая эпикардиальный и эндокардиальный подход.

Каждый метод доставки можно применить к интервенционному и менее инвазивному или обычному хирургическому подходу. Независимо от того, доставляемым ли материалом являются гены или клетки, функциональная эффективность в лечении заболевания сердца будет зависеть от того, насколько эффективно этот материал обоснуется в целевой ткани и как он будет функционировать в ожидаемом направлении. Кроме того, все системы доставки имеют одинаковый потенциальный риск, а именно, нежелательные эффекты на нецелевые органы. Поэтому чрезвычайно большое значение имеет получение в клинических исследованиях данных о биораспределении. Характеристика биораспределения и экскреции введенного материала важны для безопасного проведения клинических исследований.