Боковой амиотрофический склероз

Боковой амиотрофический склероз
Андрей Степанович Брюховецкии?

В монографии анализируются современные представления о боковом амиотрофическом склерозе. Предложена гипотеза, согласно которой БАС – это постгеномная болезнь гемопоэтических стволовых клеток, что открывает пути ранней диагностики заболевания и профилактики фатального исхода. Книга предназначена для широкого круга специалистов: врачеи?-клиницистов, научных сотрудников специализированных НИИ, молекулярных биологов, биохимиков, генетиков, преподавателей и студентов медицинских вузов.

Боковой амиотрофический склероз

Андрей Степанович Брюховецкий

The monograph analyzes contemporary presumptions about amyotrophic lateral sclerosis (ALS) and a new theory of ALS as the post-genomic disease of the hematopoietic stem cells is proposed thus opening new approaches to its early diagnostics and effective therapy. The book is intended for a wide range of specialists including clinicians of various medical specialties biochemists, molecular biologists, geneticists, cell biologists, teachers, medical students and specialists of regenerative medicine.

Издательский дом «НейроВита»

© Андрей Степанович Брюховецкий, 2022

© «НейроВита», издательский дом, 2021

ISBN 978-5-0053-0057-7

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

Об авторе

Андрей Степанович Брюховецкий – доктор медицинских наук, профессор, ветеран Министерства обороны РФ, полковник медицинской службы в запасе. В настоящее время является главным научным сотрудником лаборатории молекулярной и клеточной нейробиологии Школы биомедицины Дальневосточного федерального университета, генеральным директором Клиники восстановительной интервенционной неврологии и терапии «НейроВита», ведущим научным сотрудником Научно-исследовательского отдела Центральной клинической больницы Российской академии наук (РАН). Врач-невролог высшей категории, вице-президент Международной ассоциации нейровосстановления (International Association of Neurorestoratology), член редколлегии ряда научных журналов: «Гены и клетки», Journal of Translational Neuroscience and Clinics, Journal of Neurorestoratology. Применением клеточных препаратов в клинике занимается с 1989 г. в рамках программ Министерства обороны РФ. С 1996 по 2002 г. руководил лабораторией высоких технологий НИИ трансплантологии и искусственных органов им. В. И. Шумакова Минздрава РФ. С 2003 по 2013 г. был координатором научной отраслевой программы РАМН «Новые клеточные технологии – медицине». С 2002 по 2006 г. возглавлял кафедру клеточной восстановительной медицины ГОУ ВПО «Российский государственный медицинский университет» им Н. И. Пирогова. С 2012 по 2015 г. – руководитель Центра биомедицинских технологий ФГБУ «Федеральный научно-клинический центр» ФМБА России. Автор 205 публикаций в рецензируемых российских и международных научных журналах, 10 научных монографий в области регенеративной медицины, неврологии, онкологии и 15 глав в коллективных монографиях. Автор 16 патентов РФ, 5 международных заявок PCT и патента США.

E-mail: neurovita-as@mail.ru (mailto:neurovita-as@mail.ru)

Предисловие

Боковой амиотрофический склероз (БАС) – одно из самых тяжелых заболеваний нервной системы у человека. Для любого врача-невролога или нейрофизиолога встреча с больным БАС это всегда испытание, неловкое положение, а порой и отчаяние от своего бессилия и врачебной несостоятельности. Поставить этот страшный диагноз – большая ответственность для невролога, потому что, по сути, это смертный приговор, и врач должен сообщить об этом пациенту, найти нужные слова для него и его родственников, чтобы сгладить удар трагедии, по возможности предотвратить суицид и другие необдуманные действия, не покривив при этом душой.

На первый взгляд диагностика БАС не вызывает затруднений, так как заболевание имеет характерную клиническую картину и патогномоничные изменения на электронейромиографии (ЭНМГ), обусловленные поражением мотонейронов передних рогов спинного мозга. Если, будучи неврологом или специалистом в области нейронаук, вы не разбираетесь в тонкостях ЭНМГ, вам на помощь придет опытный нейрофизиолог, который сделает это исследование и поставит правильный диагноз за вас. Клиническая манифестация БАС возникает только тогда, когда у больного погибла подавляющая часть мотонейронов (по разным данным, до 80% и более). Но даже если представить, что нам удалось диагностировать БАС на ранней стадии, все равно помочь больному мы не сможем. Как и во времена Шарко, сегодня, в конце второй декады XXI в., эффективного лечения этого заболевания не существует.

Что же сегодня мы знаем о данной болезни? Да почти все, и в то же время почти ничего! Это парадоксальная ситуация. Впервые клиническую картину этого заболевания в 1869 г. описали французский исследователь Жан-Мартен Шарко и его ученик Аликс Жоффруа, а уже в 1871 г. Шарко выделил эту болезнь как самостоятельное нервное заболевание на основании описанного им симптомокомплекса фасцикуляций и атрофии мышц языка и конечностей, наличия спастических парезов и параличей, в том числе бульбарного паралича, и обнаружения при аутопсии склерозирования и атрофии клеток передних рогов спинного мозга. Главной научной заслугой Шарко было то, что он первый сопоставил найденные на аутопсии изменения в передних рогах, которые он обозначил как «склероз», с типичной клинической картиной болезни и дал соответствующее название этой, как он считал, «спинальной» болезни. Болезнь также еще называли «мышечной сухоткой», о которой в 1885 г. русский ученый К. В. Рот написал в своей известнейшей одноименной монографии. Он описал в ней несколько случаев БАС и также обнаружил патологические изменения в передних рогах и перерождение пирамидных путей в спинном и продолговатом мозге у этих пациентов. Учение о боковом амиотрофическом склерозе возникло значительно позже, уже в самом конце XIX и начале XX в., как новый научный взгляд на полученные рядом исследователей гистопатологические факты, свидетельствующие о тяжелом системном нейродегенеративном органическом дефекте в центральной нервной системе с последующим разрушением нервно-мышечного аппарата, приводящим к быстрой смерти пациента вследствие нарушения дыхания. Основную веху в формировании нового научного мировоззрения на эту болезнь заложил еще в 1883 г. русский врач А. Я. Кожевников, который показал, что БАС это не только поражение спинного мозга, как утверждал Шарко, а болезнь, связанная с перерождением всего пирамидного тракта. Она не ограничивается только спинным и продолговатым мозгом, а вовлекает в патологический процесс варолиев мост, ножки мозга, внутреннюю капсулу и белое вещество полушарий вплоть до среднего и верхнего отдела передней центральной извилины. Именно А. Я. Кожевников сделал революционные открытия и впервые в мире доказал вовлечение всего пирамидного тракта в патологический процесс при БАС. И. П. Мержеевский и А. Ф. Эрлицкий в 1883 г., P. Marie в 1885 г., В. А. Муратов в 1889 г., Hoche в 1897 г. и многие другие отечественные и зарубежные исследователи описали самые различные дегенеративные повреждения головного и спинного мозга – от глазодвигательных нервов до передних, боковых и задних столбов спинного мозга и даже мягкой мозговой оболочки (Czylarz u.Marburg: Beitrag zur Histologie und Pathogenese der S.L.A. Z. klin. Med., 1901). Сегодня эти морфофункциональные представления об объеме поражения нервной ткани при БАС значительно расширены и систематизированы, но полного понимания этиопатогенеза БАС, равно как и патогенетического лечения как не было, так и нет.

Современные геномные, транскриптомные, протеомные, метаболомные, секретомные и прочие «омные» исследования при БАС привели нас к пониманию определенных генетических и молекулярных механизмов, лежащих в основе этой болезни. Однако все эти знания носят, скорее, описательный характер и пока не позволяют приступить к разработке эффективного патогенетического лечения этого смертельного заболевания. Новые научные данные о БАС, включающие результаты экспериментального и математического моделирования и глобального анализа электронных баз данных генома и транскриптома, выполненного в рамках глобального проекта «Геном человека», так и остались отдельными компонентами большого и непонятного «паззла» под названием БАС. Не найдено главное системообразующее начало, которое могло бы объединить все известные научные факты в единую картину, позволяющую понять природу этой смертельной болезни и предложить эффективное лечение. Мы летаем в космос, разговариваем друг с другом, находясь на противоположных точках Земного шара или даже в космическом пространстве, делаем уникальные микрохирургические операции, трансплантируем органы и ткани, создаем уникальные «умные» лекарственные препараты, обладающие адресным действием, но мы абсолютно бессильны перед БАС, как и перед целым рядом подобных ему нейродегенеративных заболеваний (болезнь Альцгеймера, БАС-деменции, болезнь Паркинсона и пр.). Современная неврология от безысходности занимается созданием стратегий паллиативной помощи этим обреченным людям, осознавая свое бессилие перед быстрым и фатальным концом этой болезни. Для кардинального решения проблемы БАС нам необходим некий интегральный стержень, на который можно будет нанизать колоссальное количество разрозненной информации, сопоставить все эти данные в некой единой системе координат и увидеть «свет в конце туннеля».

Представленная вашему вниманию книга ни много ни мало претендует на то, чтобы дать полноценное системное представление о БАС и стать первым «лучом света» в беспроглядной мгле негативных прогнозов и паллиативных клинических подходов. Можно по-разному относиться к попытке систематизации знаний о БАС, предпринятой автором, но в одном, думаю, ему не сможет отказать ни один читатель: в оригинальности подхода, низвергающего представления классической неврологии о патоморфологии и патофизиологии БАС.

Автор ищет причину болезни не в очередном патоспецифическом белке, аккумулирующемся в мотонейронах и вызывающем его дегенерацию, а пытается объяснить патогенез БАС через системные механизмы нарушения иммунного ответа. Вопреки мировому тренду уходя от анализа локальных повреждений мотонейрона, автор пытается мотивированно объяснить аутоиммунный характер этого заболевания на примере аутоагрессии клонов иммунных клеток, возникших из патологической гемопоэтической стволовой клетки (ГСК). На самом деле причин первичного и вторичного поражения нервной ткани при БАС известно действительно много. За последние полтора века предлагались десятки противоречивых теорий возникновения БАС, от инфекционно-токсической и вирусной до врожденной слабости или генетической неполноценности нервной ткани. Анализируя существующие теории, автор пытается с позиций фундаментальной науки обосновать аутоиммунную теорию возникновения болезни, которая, по его мнению, является следствием системных нарушений на уровне генома и протеома ГСК костного мозга у пациента. Автор убежден, что этиологические факторы болезни формируют геномные, транскриптомные и протеомные изменения в биоинформационной структуре ГСК и определяют модификацию ее секретома, имеющего важнейшее значение в регуляции всей иерархии потомков аутологичной ГСК, в том числе и для цитотоксических ее потомков, опосредующих аутоагрессию. Автор вводит новый научный термин специфической недостаточности иммунной системы (НИС) и демонстрирует ее проявления при БАС. По мнению автора, диагностика НИС может быть осуществлена путем протеомного анализа мембранных маркеров аутологичных ГСК пациента. Удивительным образом автору удалось показать, что в семейных формах БАС патология ГСК может возникать раньше, чем повреждение мотонейронов. Этот феномен требует детальной проверки и уточнения, но если выявленные изменения протеомного профиля мембранных белков ГСК действительно окажутся специфичными для БАС на доклинической стадии, то нам открывается уникальная возможность ранней молекулярно-биологической диагностики и, возможно, даже профилактики данного заболевания. Очень интересно изучить этот феномен и при других нейродегенерациях, например при болезни Альцгеймера, где накопление патологических тау-белков в нейронах очень напоминает патологию при БАС.

Научные объяснения молекулярно-нацеленной терапии, представленные автором в последней главе монографии, мне показались довольно точными, основанными на объективных данных иммунного статуса больного и анализе нейроспецифических белков в крови и ликворе пациента. Они открывают новые перспективы таргетного лечения неизлечимых нейродегенеративных заболеваний. Опыт автора очень интересен, но требует тщательной проверки и, в случае его подтверждения, масштабирования при других заболеваниях.

Молекулярно-биологическая диагностика БАС, предложенная автором, открывает перспективы не только ранней диагностики, но и потенциального направления терапии. Поскольку, по мнению автора, в основе болезни лежит ГСК с патологически измененным протеомом, становится понятно, почему при БАС неэффективны аутологичная трансплантация костного мозга, гормонотерапия глюкокортикоидами и терапия блокаторами цитокиновых рецепторов, которые высокоэффективны при других аутоиммунных болезнях (системной красной волчанке, ревматоидном артрите или рассеянном склерозе). Если следовать логике автора, при БАС, в отличие от перечисленных выше заболеваний, иммуносупрессия аутореактивных клонов лимфоцитов не приводит к нормализации состава иммунокомпетентных клеток, поскольку измененные ГСК по-прежнему генерируют патологические клоны. Таким образом, по мнению автора, больным с БАС может помочь лишь трансплантация аллогенного костного мозга от иммуносовместимого донора, с последующим восстановлением поврежденных мотонейронов с помощью современных нейрорегенеративных технологий. Если предположение автора верно, то такая клеточно-лекарственная иммунотерапия БАС, целенаправленно воздействующая на ключевое звено патогенеза в виде измененной ГСК, обретает логику и здравый смысл. Так или иначе, но подход, основанный на персонализированном анализе протеома и развернутого иммунного статуса, представляется правильным и заслуживает доверие. В свете гипотезы о патологической ГСК, генерирующей цитотоксические клоны, повреждение мотонейрона при БАС автор считает не причиной, а следствием. Сама по себе эта точка зрения не является новой в неврологии, но в отличие от предыдущих исследователей, высказывающих ее, автор пытается найти логическое объяснение этого факта, а не просто констатирует его. Несомненно, предлагаемая гипотеза спорна и потребуются дополнительные исследования независимых коллективов, чтобы подтвердить или опровергнуть ее, однако в любом случае это – новый, альтернативный взгляд на фатальную болезнь, с которым интересно и полезно ознакомиться любому специалисту в области нейронаук.

В свете развития технологий редактирования генома с помощью CRISPR/Сas9, предлагаемая автором технология трансплантации алогенных ГСК может быть заменена на трансплантацию редактированных аутологичных ГСК. Более того, автором предлагается даже определенный сценарий такого редактирования, включающий исправление генов SOD1 и FUS.

Данная работа – итог многолетнего и кропотливого изучения бокового амиотрофического склероза автором и его коллегами и, при всей неоднозначности предлагаемых гипотез и подходов, эта интересная монография способствует расширению наших знаний о БАС и дает надежду на его успешную терапию в будущем. Пожелаем автору и нам всем дальнейших успехов в этой области и новых достижений.

Введение

Боковой амиотрофический склероз (БАС) – это тяжелое фатальное нейродегенеративное заболевание, для которого до настоящего времени не определена истинная причина и механизм формирования болезни и, к сожалению, не найдено реального способа излечения, а также не существует методов терапии даже для приостановки развития заболевания. Впервые в научной литературе БАС был описан 150 лет назад французским физиологом и врачом Жан-Мартеном Шарко (J.-M. Charcot), которому удалось связать наблюдаемую у пациентов спастичность и патологию в спинном мозге (Rowland et al., 2001, Овчинников, 2015; Брюховецкий и др., 2018). Он первый заявил о нозологической самостоятельности этой болезни в ряду нервных болезней. Шарко предложил название новой болезни: слово «амиотрофический» обозначает мышечную слабость и атрофию, слова «латеральный склероз» говорят о склеротизации передних и латеральных кортикоспинальных трактов, наблюдавшейся им у больных с БАС (Wijesekera et al., 2009). Подробное исследование БАС и разработки практических рекомендаций в нашей стране проводились выдающимися исследователями А. Я. Кожевниковым, Т. Л. Буниной, И. А. Завалишиным, М. Н. Захаровой (Бархатова и др., 1996; Бунина, 1962; Завалишин и др., 1999; Завалишин и др., 1990; Хондкариан и др., 1978; Скворцова и др., 2004, 2005; Овчинников, 2015; Брюховецкий и др., 2018).

Медиана выживаемости пациентов с диагностированным БАС составляет около 2—3 лет, в зависимости от конкретной формы и прогредиентности нервного заболевания. Очень редко (2—5%, по данным разных авторов) продолжительность жизни пациентов с БАС составляет менее 1 года, в 10—15% случаев это 7—10 лет. Описаны лишь несколько единичных случаев БАС, когда продолжительность жизни пациента составляла 25—30 лет. При этом все больные, прожившие более 20 лет, были абсолютно обездвиженными, парализованными тетраплегиками, но с полным сохранением продуктивности умственной деятельности и сохранностью интеллектуально-мнестических функций головного мозга. Наиболее ярким представителем последнего типа течения БАС является английский ученый-астроном профессор Стивен Хокинг, умерший в 2017 году, но проживший с БАС более 30 лет и активно занимавшийся фундаментальными научными исследованиями в области астрофизики. Но это больше исключение из правил, чем правило.

БАС сегодня – безусловно, летальная болезнь, которая очень быстро инвалидизирует пациента, резко ограничивает его возможности для самообслуживания, самостоятельности и жизнедеятельности и заканчивается внезапной смертью от удушья в результате паралича дыхательной мускулатуры. Тот человек, кто когда-нибудь видел, как умирают пациенты с БАС, обязательно подтвердит и скажет, что это одна из самых страшных и мучительных смертей, которая может быть у человека. В Библии написано, что болезни даются нам как испытания, и БАС – одно из самых страшных из всех существующих. Подобная смерть гораздо страшнее, чем смерть при раке или тяжелом сосудистом заболевании (инфаркте миокарда, инсульте), являющихся самыми частыми причинами смертности человечества в мире. При раке и целом ряде других злокачественных новообразований у пациента снижается уровень сознания до глубокого оглушения, сопора или комы в результате нарастающей раковой интоксикации или отека мозга, а при инсульте и инфаркте миокарда утрата сознания возникает в результате кардиогенного шока или отека (мозга или легких), так что человек спокойно уходит из жизни в бессознательном состоянии, не осознавая мучительного процесса расставания с жизнью. Смерть при БАС происходит при полном и ясном сознании, понимании и осознании всего происходящего самим пациентом. У больного, как правило, развивается паралич дыхания, и он понимает, что через несколько минут он умрет, и эти последние минуты его жизни самые страшные, когда сердце еще продолжает биться, а паралич дыхательного центра и дыхательной мускулатуры не позволяет сделать спасительный вдох. Конечно, больной может быть переведен на аппаратное искусственное дыхание (искусственную вентиляцию легких – ИВЛ) и на нем жить достаточно долго и мучительно. Однако официальная государственная медицина во всем мире не предлагает такого сценария помощи этим больным или формы лечения и поэтому не рекомендует переводить пациентов с БАС на ИВЛ. Подход простой: отсутствует действенный способ лечения, соответственно, гуманнее дать больному умереть. При этом официальная медицина не запрещает это делать родственникам, но только в 0,1% случаев родственники больных берут на себя такую ответственную миссию. В своей 30-летней неврологической врачебной практике мне пришлось видеть только четырех пациентов с БАС, родственники которых не смирились с таким исходом болезни и в течение многих лет вели борьбу за жизнь больных на аппарате ИВЛ.

Существуют ли терапевтические средства для эффективного лечения БАС в настоящее время? Ответ банален и трагичен. Нет, не существуют, так как нет понимания сущности данной болезни и ее причинно-следственных отношений. Насколько реально, даже с теоретических позиций, создать эффективное терапевтическое средство для лечения БАС? Абсолютно точно в рамках современной концепции «болезни моторного нейрона» терапевтического решения проблемы БАС нет. Волшебная пуля в виде лекарственного препарата, способного излечить больного с БАС, вряд ли будет создана в ближайшее время. Но вот новая методология понимания БАС как протеомного заболевания генома и эпигенома аутологичной гемопоэтической стволовой клетки (ГСК) человека позволяет по-новому посмотреть на возможность излечения от этой смертельной болезни и изменить взгляды на прогноз жизни у этих больных. Возможно, она приведет к разработке новой биомедицинской технологии, способной диагностировать болезнь на самой ранней стадии процесса, и, соответственно, в книге предлагается теоретическое обоснование лечения, способного остановить болезнь и даже полностью излечиться от этой болезни.

Почему мы не стали развивать это направление сами, а остановились на «половине дороги», на своих теоретических изысканиях? Наша команда работает в России на базах частных клиник, а не в государственных учреждениях, включенных в список Минздрава России. Другими словами, это связано с нововведениями и изменением законодательства нашей страны Минздравом России (приказ Минздрава России №875-н от 2018 г.) о запрете на манипуляции с ГСК, костным мозгом и проведения ТКМ в частных негосударственных организациях. Дальнейшие практические исследования в этом направлении в России будут преследоваться в уголовном порядке. Поэтому как законопослушные граждане мы остановили все работы в этом направлении. Но это не может запретить нам думать о тех возможностях и потенциале, которые открывают нам манипулирование ГСК и возможности аллогенной ТКМ или ТКМ после редактирования генома аутологичных ГСК.

Отсутствие хотя бы минимальных успехов в диагностике и лечении БАС связано со спецификой клинической манифестации данной болезни. Такая болезнь, как БАС, начавшись у человека, протекает очень длительное время бессимптомно и манифестирует клинически только тогда, когда общее морфологическое повреждение мотонейронов у человека достигает около 75—90%. Этот научный факт был подмечен еще самим Ж.-М. Шарко и подтвержден целой плеядой неврологов во всем мире. Если помните, то профессор Н. Н. Бурденко, великий отечественный нейрохирург, в 20-х гг. прошлого века подметил важный экспериментальный факт, заключающийся в том, что если у человека с повреждением спинного мозга сохранены более 10% мотонейронов в боковых столбах спинного мозга, то он способен ходить, даже не замечая этого дефекта. Так и при БАС, большая часть (до 90%) мотонейронов у больного погибает, когда заболевание еще ничем клинически не проявляется. Другими словами, асимптомность дебюта и скрытость течения БАС на ранних стадиях патологического дегенеративно-атрофического процесса в нервной и мышечной системах организма пациента приводят к тому, что клинические проявления заболевания возникают уже в случае глубокого склеротического органического и протеомного дефекта мотонейронов и других клеток нервной ткани в головном и спинном мозге человека. То есть тогда, когда обратного пути для нейрорегенерации нет и восстановление мотонейронов практически невозможно. Однако психологически манифестация неврологических симптомов БАС воспринимается заболевшим человеком как истинное начало его болезни, как возникновение болезни среди полного здоровья, «как гром среди ясного неба», то есть всегда неожиданно и трагично. Дебют болезни осознается пациентом и его родственниками только тогда, когда существующий органический дефект мотонейронов спинного и головного мозга при данном заболевании уже тотален и необратим. Неуклонно прогрессируя, долгое время болезнь развивается бессимптомно или малосимптомно, манифестация заболевания начинается, как правило, лавинообразно в виде нарастания неврологической симптоматики, инвалидизируя и разрушая моторную сферу пациента, уродуя атрофиями мышечную систему и нарушая естественную моторику движений. Мучительные фибриллярные подергивания (фибрилляции) отдельных групп мышц в разных участках тела становятся невыносимыми для больных, невротизируя их и приводя к астенизации и депрессии. В дегенеративный процесс постепенно и неуклонно вовлекается вся двигательная сфера пациента с формированием атрофий скелетных мышц и мышц гладкой мускулатуры органов на фоне массивной дегенерации мотонейронов, при полной сохранности интеллектуально-мнестической сферы у заболевшего. Именно поэтому в последние годы это заболевание стали чаще называть болезнью моторного нейрона (БМН). В первой главе монографии мы обсудим это название заболевания более обстоятельно.

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/ (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 neurovita-as@mail.ru (mailto:neurovita-as@mail.ru).

    Профессор, доктор медицинских наук
    А. С. Брюховецкий