Система LIPO-STEM DUO™ предназначена для получения клеточной суспензии стромально-васкулярной фракции аутологичной адипозной ткани, пригодной для введения в область терапевтического интереса через тонкую канюлю, методом микрофрагментации с диализом липоаспирата без обработки коллагеназой и центрифугированием.

LIPO-STEM DUO™ представляет собой стерильный одноразовый набор для забора, микрофрагментации и очистки (промывки и эмульсификации) аутологичного липоаспирата (адипозной ткани) методом микрофильтрации с минимальными манипуляциями по принципу системы замкнутого цикла (вся обработка материала происходит внутри стерильного устройства без контактов с внешней средой).

Особенности

Простая двухшаговая фильтрация аспирата, позволяющая очищать аспират от свободных липидных включений, сгустков крови и избыточной жидкости (аспирационной или промывающей)
Сохранение в получаемой суспензии неповрежденным комплекса сигнальных маркеров и паракринных агентов, потенцирующих функции стволовых клеток
Сохранение у клеток стромально-васкулярной фракции в получаемой суспензии высокой способности к дифференцировке и пролиферации
Снижение риска инфекции благодаря отсутствию контакта обрабатываемого материала с внешней средой
Обработка адипозной ткани происходит за один этап в операционной с минимальным хирургическим вмешательством

Преимущества перед другими методами

Стволовые клетки обладают огромным терапевтическим потенциалом. Их применение в лечении различной патологии обещает недостижимые ранее клинические результаты, которые могут в корне изменить многие современные лечебные парадигмы.

В медицинской практике активно используются два доступных источника аутологичных стволовых клеток: аспират костного мозга (BMAC) и адипозная ткань (липоаспират). Получение аспирата костного мозга сопряжено с определенными техническими трудностями: необходимость назначения пациенту эпидурального или общего наркоза плюс рентгеноконтроль. Кроме того, в аспирате костного мозга содержится относительно небольшое количество стволовых клеток: лишь одна клетка на примерно 10 000 ядросодержащих клеток аспирата [5, 15, 34], что в долевом соотношении находится в диапазоне от 0,001 до 0,01% от массы клеток в аспирате [33].

В противоположность BMAC получение аспирата адипозной ткани не требует сложного анестезиологического пособия, а выход стволовых клеток существенно выше (примерно в 500 раз). Так, концентрация стволовых клеток адипозной ткани (ADSC) составляет 5000÷200000 единиц на 1 мл липоаспирата (порядка от 1% до 10% от ядросодержащих клеток аспирата) [31] в зависимости от области забора материала. При этом ADSC отличаются высокой пролиферативной активностью (>90%): минимум 1 клетка на 100 ядросодержащих по сравнению с одной на 50 000 ядросодержащих в аспирате костного мозга [15].

Наибольшая концентрация стволовых клеток наблюдается в нижней части живота и на внутренней стороне бедра [30].

По указанным причинам адипозная ткань представляет собой наиболее привлекательный источник стволовых клеток. Высокое содержание ММСК в жировой ткани служит одной из причин активного интереса к ней как источника этих клеток для целей регенеративной медицины [9, 45, 46].

Адипозную ткань можно получить в большом количестве из подкожной жировой клетчатки передней брюшной стенки пациента путем аспирации (туменисцентной липосакцией) – несложной и безопасной хирургической процедуры с помощью канюли с тупым слепым концом и шприца [12, 45, 46]. Адипозная ткань может быть взята также из жирового тела коленного сустава (тела Гоффа) и с внешней поверхности бедра. Благодаря простоте и легкости исполнения техника забора адипозной ткани по отработанной методике для получения клеточного материала практически не создает рисков для пациента.

Состав липоаспирата адипозной ткани: мультипотентные мезенхимальные стволовые клетки (ММСК), эндотелиоциты, гладкомышечные клетки с их предшественниками, перициты, фибробласты, тканевые макрофаги и клетки периферической крови [1]. В совокупности эти клетки образуют «стромально-васкулярную фракцию» (СВФ) адипозной ткани.

ММСК способны к дифференцировке в другие типы клеток мезодермального происхождения (хрящевая ткань, костная ткань, сухожилия, связки) [53]. Кроме того, сами ММСК оказывают сильный паракринный эффект на окружающие ткани [33], высвобождая факторы роста [32], запуская регенерацию ткани посредством прямого трофического стимула и способствуют ангиогенезу [3, 40], который в обязательном порядке предшествует восстановлению тканей.

Однако сразу после получения липоаспират применять нельзя. Наличие в нем свободных капель жира обуславливает в местах его применения развитие нежелательных воспалительных реакций [52]. Поэтому перед применением липоаспират обычно подвергают обработке: микрофрагментации (эмульсификации) или центрифугированию с ферментной обработкой коллагеназой.

Центрифугирование применяют главным образом для того, чтобы уменьшить количество нежелательных компонентов адипозной ткани перед ее трансплантацией: сгустки крови и ее форменные элементы, фрагменты клеток и коллагеновых волокон, свободные липиды в виде капель жира и поврежденные адипоциты, чтобы в итоге получить сохранные жизнеспособные клетки жировой ткани [51].

Назначение микрофрагментации липоаспирата – превращение адипозной ткани в очищенную от элементов крови и липидных включений концентрированную суспензию (эмульсию), пригодную для имплантации через тонкие (до 30G) канюли.

Применение микрофрагментации для получения высокоактивного жизнеспособного клеточного материала для одномоментной клеточной терапии однозначно лучше, чем выделение стволовых клеток центрифугированием с предварительной ферментной обработкой коллагеназой [16]. Микрофрагментированная адипозная ткань (MФAT), благодаря высокой концентрации элементов стромальной васкулярной фракции (СВФ) - мезенхимальных стволовых клеток, перицитов, эндотелиоцитов, - обладает высоким регенеративным и иммуномодулирующим потенциалом.

Ствололовые клетки обладают свойством высвобождать экзосомы [33] - наноразмерные сигнальные частицы, образуемые клетками, состоящие из фосфолипидного бислоя и наполненные многочисленными сигнальными мессенджерами, включая различные белки, а также микроРНК и ДНК. Связь между клетками через экзосомы позволяет взаимно регулировать активность и функции клеток на нескольких уровнях, включая транскрипцию генома (ДНК), трансляцию (с помощью miRNA) и передачу сигнальных белков в ответ на стимулы окружающей микросреды. Адипоциты запускают поляризационные и иммуномодулирующие реакции макрофагов адипозной ткани (ATM), действуя паракринным образом через различные компоненты, содержащиеся в везикулах/экзосомах [50]. Макрофаги ATM взаимосвязно друг с другом регулируют чувствительность адипоцитов к инсулину, высвобождая miRNA-содержащие везикулы внутрь адипоцитов. Адипоциты также доставляют экзосомальные белки к соседним преадипоцитам и адипоцитам паракринным и аутокринным образом, соответственно, для модуляции липогенеза. Стволовые клетки из жировой ткани (ADSC) оказывают опосредованное везикулярное (экзосомальное) паракринное действие как на адипоциты, так и на макрофаги, регулируя репрограммирование адипоцитов и поляризацию макрофагов, соответственно. Эндотелиальные клетки жировой ткани переносят везикулы, содержащие белки и липиды, способные модулировать клеточные сигнальные пути, к адипоцитам [33].

Ферментная обработка и последующее центрифугирование полностью выключают эти механизмы. После обработки коллагеназой, центрифугирования и удаления супернатанта СВФ представляет собой гетерогенную популяцию клеток, дискретно отделенных друг от друга и имеющих низкую пролиферативную активность, поскольку после проведенной обработки система внеклеточной паракринной сигнализации оказывается полностью разрушенной [16].

Принципы опосредованной внеклеточными везикулами (ADEV) межклеточная коммуникация в жировой ткани. Рисунок из статьи Huang Z, Xu A. Adipose Extracellular Vesicles in Intercellular and Inter-Organ Crosstalk in Metabolic Health and Diseases. Front Immunol. 2021 Feb 25;12:608680. doi: 10.3389/fimmu.2021.608680. PMID: 33717092; PMCID: PMC7946830. [33]

Процедура МФАТ позволяет не только сохранить способность клеток СВФ к продукции экзосом, но и использовать в терапии уже секретированные ранее экзосомы, содержащиеся в липоаспирате в составе жировых лобул.

Микрофрагментация адипозной ткани также позволяет избежать известные риски, характерные для центрифугирования: инфекционная контаминация, генетическая трансформация материала, спонтанная нежелательная дифференцировка ММСК.

Принцип работы системы LIPO-STEM DUO™

Суть микрофрагментации

Изменение соотношения «объем / поверхность» лобул адипозной ткани при микрофрагментации

Контактная поверхность адипозных кластеров пропорционально растет по мере уменьшения их размеров за счет фрагментации. Благодаря этому также пропорционально растет количество клеток СВФ, свободно взаимодействующих с новым окружением. При этом каждая лобула после фрагментации в своем составе сохраняет работоспособной свою систему паракринной сигнализации.

Липоаспират неизменно содержит форменные элементы крови: эритроциты, нейтрофилы, моноциты. Кроме того, при аспирации адипозной ткани и ее последующей фрагментации часть адипоцитов могут подвергаться механическому разрушению и высвобождать свободные жировые капли. В ряде случаев, по мнению большинства специалистов, эти компоненты липоаспирата при реимплантации могут вызывать нежелательные воспалительные реакции [24]. Очевидно, что свободные капли жира, помещенные в ткани, обуславливают воспалительную активность макрофагов, направленную на их элиминацию, а структурно сохранные лобулы и свободные адипоциты – только липолизис и паракринную тканевую регуляцию. Для устранения сопутствующих нежелательных компонентов липоаспират при фрагментировании необходимо промыть стерильным физиологическим раствором. Промывание микрофрагментированной адипозной ткани позволяет существенно снизить концентрацию элементов крови и свободных капель жира в материале без снижения функциональности СВФ-клеток [52]. Удельная концентрация клеток СВФ на объем липоаспирата при этом существенно повышается, поскольку из липоаспирата выводится лишняя жидкость.

Система фильтрации процессорного устройства LIPO-STEM DUO™

Тщательно продуманная система фильтрации (микрофрагментации) внутри встроенного в процессорное устройство пакета оснащена двумя фильтрами:

первый фильтр с крупными ячейками предварительно фрагментирует жировую ткань, сохраняя нетронутой сопутствующую фиброзную ткань;
второй фильтр с более мелкими ячейками задерживает редуцированную (микрофрагментированную) жировую ткань, которая в это время промывается физиологическим раствором, удаляющим капли свободного жира, форменные элементы крови и коллагеновые волокна, которые могут вызвать воспаление тканей в области применения СВФ липоаспирата.

Процедура стерильной обработки липоаспирата с соблюдением правил асептики и антисептики: микрофрагментация с промывкой

До обработки липоаспирата необходимо подсоединить к разъему “WASH IN” емкость со стерильным физиологическим раствором через инфузионную систему (входит в состав набора), чтобы перед использованием заполнить процессорное устройство LIPO-STEM, стараясь перекачать весь воздух из устройства в пакет для отходов.

В конечном результате из LIPO-STEM DUO™ врач получает шприц с микрофрагментированной жировой тканью пациента, очищенной от липидных включений, мертвых клеток и форменных элементов крови и представляющей собой высоко концентрированную суспензию адипоцитов и клеток стромально-вакулярной фракции, готовую для имплантации в области терапевтического/хирургического интереса через тонкую канюлю.

Возможные области применения

Терапевтическое лечение болевого синдрома и нарушений функций опорно-двигательного аппарата в следующих случаях:
- Разрывы ротаторной манжеты плеча [8, 35]
- Разрывы суставной губы плечевого сустава [35]
- Разрывы мениска коленного сустава [27, 39, 41]
- Частичные разрывы сухожилий и тендинопатии: локтевой сустав, кисть, четырехглавая мышца, надколенник, голеностопный сустав [36]
- Другие случаи травм в спортивной медицине
Регенеративная аугментация при хирургических техниках:
- Микрофрактурирование при полнослойных дефектах суставного хряща коленного сустава [2]
- Пластика ацетабулярной впадины при деламинации [10, 23]
Терапия неинфекционных воспалительных и дегенеративных заболеваний суставов:
- Остеоартроз синовиальных суставов [10, 13, 20, 22, 26, 27, 36-38, 41-43, 47, 48]
- Протрузия межпозвонковых дисков [17, 28]
- Подвздошно-крестцовый болевой синдром [17]
- Фасеточный синдром [17]
Другие области применения:
- Пластическая хирургия
- Косметология (липофиллинг, реювенация, терапия рубцовых деформаций)

Достоинства

Получение биоактивного материала с элементами стромальной васкулярной фракции в условиях операционной без гравитационной обработки (центрифугирования)
Минимальный стресс для стволовых клеток жировой ткани с сохранением регенеративного потенциала
Два уровня обработки жировой ткани: микрофрагментирование и диализ
Полностью изолированная система:
- Отбор и обработка материала происходят в стерильной закрытой среде;
- Обрабатываемая ткань и результат ее обработки не контактируют с окружающим воздухом.
Обработка 400 мл липоаспирата за 5-10 минут
Исключительная простота использования: процедура обработки доступна для освоения персоналом операционной и не требует участия клинических лаборантов.

Состав системы/комплекта:

Процессорное устройство LIPO-STEM DUO со шпателем и встроенными фильтрационной емкостью и пакетом для жидких отходов микрофрагментации.

Инфузионная система с зажимом и фильтром для физиологического раствора.

Канюля для раствора Кляйна 16G (90 мм) с атравматичным кончиком и боковыми окнами.

Липоаспирационная канюля 13 G (90 мм) с атравматичным кончиком и боковыми окнами.
Шприц VacLok 60 мл для раствора Кляйна.

Шприц VacLok 60 мл для липоаспирата.

Шприц Луер 10 мл
Шприц Луер 3 мл
Закрывающие комбинированные крышечки LLF/LL

Закрывающие комбинированные крышечки LLF/LL

LIPO-STEM™ Хирургическая техника. Анимация

LIPO-STEM™ Лечение остеоартроза тазобедренного сустава мезенхимальными стволовыми клетками жировой ткани

LIPO-STEM™ Инъекция мезенхимальных стволовых клеток из жировой ткани при остеоартрите коленного сустава

Производство компании Biopsybell S.R.L., Италия

Система для аспирации и обработки аутологичной жировой
ткани LIPO-STEM DUO™

Смотрите также:

Видео: