Выбор оптимального пути переноса клеток в поврежденный орган — важная предпосылка для успешного восстановления органа. Одна из основных задач состоит в создании высокой концентрации стволовых клеток в органе-мишени и предотвращении оседания трансплантированных клеток в других органах. Следовательно, при трансплантации отдается предпочтение прицельному направлению клеток. Среди разработанных методов можно отметить следующие:
- При локальных повреждениях сердца (инфаркте миокарда) избирательный перенос клеток можно осуществить путем интракоронарной катетеризации, что приводит к эффективному накоплению клеток возле зоны инфаркта. У человека при этом используют клетки костного мозга. При интракоронарном введении все клетки должны пройти инфарктную и периинфарктную зоны в течение первого прохождения; следовательно, при этом ишемические ткани смогут накопить максимально необходимое количество клеток. Такой подход в дальнейшем требует усовершенствования систем катетеризации.
- Во многих экспериментальных исследованиях использовались трансэндокардиальный и трансперикардиальный пути введения клеток.
Недавно они были апробированы у больных в условиях клиники. Основным преимуществом этой хирургической процедуры является введение клеток под контролем, что позволяет определить интересующую анатомическую область и прицельно осуществить инъекцию. Возможность выполнения и безопасность этой процедуры, основанной на применении катетера, были продемонстрированы во многих экспериментальных исследованиях на животных, а также в клинике у 19 больных. Клинический эксперимент ограничен одной инъекционной системой с использованием электромеханического планирования, чтобы воспроизвести трехмерную конструкцию левого желудочка накануне инъекции. Однако манипуляции с интравентрикулярным катетером могут спровоцировать повреждения миокарда, вызванные сокращением желудочков, а также кратковременные желудочковые тахикардии. В каждом конкретном случае можно это предотвратить путем инъекции в более аритмогенные зоны, медленным и аккуратным выполнением процедуры.
Каждый инъекционный катетер проверяется на биоинертность для предотвращения механического или функционального повреждения клеток, продвигается через узкую инъекционную иглу под давлением. Необходимо дальнейшее совершенствование управляемой трансэндокардиальной инъекции и системы подачи и планирования места введения в зоне повреждения. Трансэндокардиальная инъекция собственных клеток костного мозга была произведена как часть пилотных исследований и первой фазы исследования в клинике.
Изучение возможности внедрения в клинику данного метода требует дальнейших исследований.
Самый легкий путь введения — внутривенный. Однако у него есть существенные недостатки: только 3% клеток может пройти за минуту через левый желудочек, кроме того, влияет также и затрудненное прохождение клеток по малому кругу. Таким образом, требуется многочисленная циркуляция клеток, чтобы достичь зоны инфаркта. Поэтому много клеток осядет в других органах, что резко снижает количество тех, которые заселят область поражения.
Некоторые из многих типов клеток, такие как, например скелетные миобласты, могут вызывать эмболию при систематическом введении. Поэтому был апробирован метод интрамиокардиального введения клеток во время открытой операции на сердце. Он был испытан и на человеке. Терапевтическое действие ограничивалось из-за выраженного аритмогенного осложнения. Имплантацию аутологичных клеток костного мозга производили во время операции на отрытом сердце. При этом улучшение миокардиальной перфузии наблюдали у 3 из 5 больных.