В 1990-е гг. рядом исследовательских групп была установлена роль пептидных факторов роста в репарации трофических язв. Начато изучение возможностей использования рекомбинантных факторов роста для стимуляции заживления трофических язв, резис­тентных к стандартному лечению. В рандомизированных клинических исследованиях (РКИ) был установлен терапевтический эффект ряда регуляторов, включая эпидермальный фактор роста (EGF) [3], фактор роста тромбоцитов (PDGF) [4] и фактор роста фибробластов 2 (FGF-2) при СДС [5]. Исследования показали способность факторов роста стимулировать заживление нейропатических язв при условии многократного введения и создания высоких локальных концентраций. Последнее обстоятельство объясняется тем, что при введении в организм пептидные факторы роста быстро разрушаются протеолитическими ферментами. В связи с этим, возникла идея введения генов ростовых факторов в геном клеток, присутствующих в зоне язвы или ишемии, для обеспечения постоянной экспрессии и создания концентраций, близких к физиологическим. В качестве «проводников» (векторов) генов предложено использовать бактериальные плазмиды, вирусы, липосомы, наночастицы, метилцеллюлозные диски, коллагеновые гели и повязки [6]. В экспериментальных работах показана возможность стимуляции заживления раневых дефектов при СД c помощью трансфера гена EGF [7, 8], PDGF-B [9], трансформирующего фактора роста β [10], FGF-4 и фактора роста эндотелия сосудов (VEGF) [11]. 

Опубликованы первые результаты применения генов ростовых факторов с целью репарации нейропатических язв у человека. В исследовании I/II фазы показана возможность использования гена PDGF-B для лечения длительно незаживающих язв нижних конечностей у больных с СДС. Ген вводился с помощью аденовируса, на коллагеновом геле. К концу третьего месяца заживление язвы наблюдалось у 10 из 12 пациентов [12]. В другом исследовании, сравнивавшем эффект генной терапии PDGF-B со стандартным лечением нейропатических язв (разгрузка с помощью Тotal Сontact Сast) у 20 больных с СДС, не получено достоверной разницы в частоте и скорости заживления язвенных дефектов на двух режимах лечения [13]. В двойном слепом исследовании I/II фазы, включавшем 50 больных с диабетической полинейропатией, введение плазмиды с геном VEGF в большей степени уменьшало симптомы нейропатии по сравнению с плацебо (р<0,01) через 6 месяцев наблюдения [14].

Больший прогресс достигнут в применении генных технологий в лечении ишемической формы СДС. Перспективность использования методов терапевтического ангиогенеза у этой категории больных связана с дистальным характером поражения артерий, которое в ряде случаев делает невозможным выполнение ангиохирургических вмешательств. Вторая предпосылка состоит в несостоятельности ангиогенного ответа на ишемию, которой характеризуется СД. Как известно, развитие ишемии при облитерирующих поражениях сосудов характеризуется активацией ангио- и васкулогенеза, что ведет к формированию коллатералей и частичному восстановлению кровотока. У больных СД этот защитный механизм нарушен вследствие метаболических изменений и, возможно, генетических особенностей [15, 16]. 

Ключевую роль в процессе ангиогенеза играет VEGF. Данный фактор избирательно стимулирует пролиферацию и миграцию эндотелиальных клеток, их предшественников и моноцитов, увеличивает сосудистую проницаемость, способствует вазодилатации через усиление продукции оксида азота NO [17]. В пилотных исследованиях показаны возможность и краткосрочная безопасность стимуляции ангиогенеза у больных с КИНК при внутримышечном введении в зону ишемии гена VEGF с применением в качестве вектора плазмид [18] и аденовирусов [19]. Генная терапия приводила к достоверному увеличению показателей лодыжечно-плечевого индекса (ЛПИ) [18, 19] и предупреждению ампутаций конечностей у части больных [18]. Наиболее частым осложнением терапии являлись периферические отеки. В двойном слепом плацебо-контролируемом РКИ, включавшем 54 пациента с СД и КИНК, введение плазмиды с VEGF165 улучшало показатели кровотока (лодыжечно-плечевой и пальце-плечевой индексы, р=0,05) и ускоряло заживление трофических язв (р=0,01), однако статистически значимого снижения частоты ампутаций к сотому дню наблюдения достичь не удалось. Введение гена не сопровождалась развитием серьезных побочных эффектов [20]. 

Известно, что начальные этапы активации ангиогенеза в условиях ишемии реализуются с помощью фактора, индуцируемого гипоксией (HIF-1). Данный фактор регулирует экспрессию многих ангиогенов, включая VEGF. Гипергликемия оказывает ингибирующее действие на сигнальные пути HIF-1 [21]. В эксперименте введение плазмиды с геном HIF-1 активировало ангио­генез и ускоряло заживление ран у мышей с СД [22]. Эффекты трансфера HIF-1 с помощью аденовируса изучены в исследовании I фазы, включавшем 34 пациента с неоперабельной КИНК, в том числе 15 больных СД. Через год наблюдения прекращение болей в покое наблюдалось у 14 из 32 больных, полное заживление язвы – у пяти из 18. Периферический отек развился у 18 человек и являлся наиболее частым побочным эффектом [23].

Определенные надежды в плане стимуляции ангиогенеза у больных, не являющихся кандидатами для ангиохирургического лечения, возлагались на пептиды семейства FGF. В исследовании I фазы внутримышечное введение плазмиды с геном FGF-1 (NV1FGF) достоверно (р<0,01) уменьшало выраженность болей в покое, размер язвенных дефектов и повышало перкутанное напряжение кислорода у 51 больного с ишемией нижних конечностей [24]. В многоцентровом РКИ II фазы показано снижение риска всех ампутаций в 2 раза (HR=0,498, р=0,015), высоких ампутаций – в 2,7 раза (HR=0,371, р=0,015) при восьмикратном внутримышечном введении NV1FGF у 125 больных с ишемией и незаживающими язвами ног [25]. Однако в наиболее крупном РКИ III фазы TAMARIS (NV1FGF Gene Therapy on Amputation-Free Survival in Critical Limb Ischemia), включавшем 525 больных с КИНК (53% больных с СД), не выявлено различий в риске ампутаций и смерти при введении NV1FGF или плацебо в течение года наблюдения (HR=1,11, р=0,48) [26]. 

Перспективы генной терапии связывают с использованием фактора роста гепатоцитов (HGF). Данный фактор роста эффективно стимулирует ангиогенез в условиях in vitro и in vivo [27]. В исследовании I/IIа фазы двукратное внутримышечное введение плазмиды с геном HGF 22 больным с заболеваниями периферических артерий через 2 месяца приводило к увеличению ЛПИ (р<0,001), уменьшению размеров наиболее крупных язв (р=0,007) и снижению выраженности болей в покое (р=0,007) [28]. Трансфер гена HGF не сопровождался развитием периферических отеков и других серьезных побочных эффектов в течение 2-летнего наблюдения [29]. В двойном слепом РКИ III фазы (44 пациента с КИНК) двукратное, с интервалом в 28 дней, локальное введение гена HGF с помощью плазмиды способствовало уменьшению выраженности ишемических болей и/или ускорению заживления трофических язв (70,4% пациентов с группе HGF, 30,8% – в группе плацебо, р=0,014) [30]. В другом РКИ 22 пациента с КИНК, язвами и некрозами, не подлежащие хирургической реваскуляризации, получали 3 серии из 8 внутримышечных инъекций плазмиды c геном HGF или плацебо с интервалом 2 нед. Плазмида вводилась под УЗИ-контролем, места введения были индивидуализированы для каждого пациента на основании ангиографических данных. К 6-му месяцу пальце-плечевой индекс возрос (р=0,047), а выраженность болей в покое уменьшилась (p=0,04) в группе активного лечения. Полное заживление ишемических язв наблюдалось у 31% больных, получавших ген HGF, и ни в одном случае в группе плацебо [31]. В настоящее время запланировано многоцентровое РКИ III фазы, в котором будут изучаться эффекты трансфера гена HGF более чем у 500 больных с КИНК.

Несмотря на положительные результаты, полученные в отдельных исследованиях, мета-анализ 12 РКИ, посвященных лечению облитерирующих заболеваний периферических артерий с помощью ангиогенных факторов роста (VEGF, FGF, HGF, Del-1, HIF-1α), не выявил достоверного влияния данного вида лечения на частоту ампутаций и динамику заживления язв [32]. Заметим, что объединение и даже сопоставление результатов разных исследований по генной терапии сопряжено со значительными трудностями. Они объясняются различиями исследований по характеристикам включенных пациентов (критическая ишемия или перемежающаяся хромота, наличие или отсутствие СД), видам и режимам введения генов, типам векторов. Клиническая эффективность генной терапии СДС нуждается в дальнейших исследованиях. 

В большинстве работ, посвященных клеточной терапии СДС, использовались аутологичные мононуклеары костного мозга (АМКМ) или аутологичные мононуклеары периферической крови (АМПК). В составе АМКМ и АМПК обнаруживаются ангиогенные клетки, в том числе и так называемые эндотелиальные прогениторные клетки (ЭПК), способные давать начало новой сосудистой сети. Механизм действия имплантируемых клеток включает паракринную секрецию ангиогенных факторов роста (VEGF, FGF-2, GM-CSF и др.), стимуляцию образования сосудистой сети и регенераторных процессов в зоне ишемии. 

Первым РКИ, показавшим эффективность клеточной терапии КИНК, стал проект TACT (The Angiogenesis using Cell Transplantation). Было установлено, что инъекции АМКМ в икроножную мышцу ишемизированной конечности достоверно повышают ЛПИ и перкутанное напряжение кислорода (p<0,0001), дистанцию безболевой ходьбы (р=0,025) и уменьшают боли в покое (р=0,0001) через 4 недели после введения в сравнении с контролем (АМПК) [33]. Анализ отдаленных результатов показал высокую частоту сохранения конечностей через 3 года после терапии: ампутаций удалось избежать у 60% больных с атеросклерозом и у 91% больных с тромбангиитом. Эффект АМКМ на дистанцию безболевой ходьбы и выраженность болей в покое сохранялся по меньшей мере в течение двух лет [34]. В серии последующих исследований были показаны благоприятные эффекты внутримышечного введения АМКМ [35, 36], АМКМ или АМПК [37], аутологичных CD-34+-клеток [38, 39] на суррогатные индексы ишемии у больных с КИНК, не являющихся оптимальными кандидатами на хирургическую реваскуляризацию. В некоторых исследованиях зафиксировано уменьшение выраженности болей в покое [35, 37, 38], высокая частота заживления язв [35] и улучшение качества жизни [35, 36]. В исследовании PROVASA интраартериальное введение АМКМ у пациентов с КИНК увеличивало частоту заживления язвенных дефектов (р=0,01) и уменьшало выраженность болей в покое (р=0,009) в сравнении с плацебо; достоверных изменений ЛПИ достичь не удалось [40]. 

Недавний метаанализ 12 РКИ, изучавших эффекты введения ангиогенных клеток костномозгового происхождения 510 больным с КИНК, подтвердил положительный эффект клеточной терапии на выраженность болей в покое, дистанцию безболевой ходьбы, ЛПИ и транскутанное напряжение кислорода (все р<0,00001). Клеточная терапия приводила к снижению частоты высоких ампутаций (RR=0,58, p=0,004), однако этот эффект оказался статистически не значимым при исключении из анализа исследований без плацебо-контроля (RR=0,78, р=0,46) [41]. 

Особый интерес представляют результаты работ, целенаправленно изучавших эффекты применения клеточной терапии КИНК у больных СД. Показано, что внутримышечное введение (в 50–70 точек) CD34+-АМПК у больных СД с КИНК активирует ангиогенез в зоне ишемии конечности в течение 1,5 месяцев после процедуры [42]. В РКИ, включавшем 96 больных СД с КИНК, показана меньшая частота высоких ампутаций конечностей у пациентов, получавших АМКМ, по сравнению со стандартным режимом лечения (21% и 44% в течение 120 дней соответственно, р<0,05) [43]. В 6-месячном контролируемом исследовании, включавшем 50 больных СД с КИНК, установлено, что внутримышечное введение АМКМ и АМПК в одинаковой степени повышает транскутанное напряжение кислорода (р<0,05) и уменьшает частоту высоких ампутаций (11,1%, в группе стандартного лечения – 50%, р=0,003) [44]. 

Получены первые результаты применения трансплантаций аутологичных клеток у больных СДС с помощью внутриартериальных инфузий. В пилотном нерандомизированном исследовании (20 больных СД с КИНК), внутриартериальное введение АМКМ способствовало уменьшению симптомов ишемии и ускорению заживления язв через 3 и 12 месяцев наблюдения. Клиническая динамика коррелировала с ангиографически верифицированным ангиогенезом [45].

В одном из недавних РКИ [46] сравнивалась эффективность внутримышечного введения АМКМ и аутологичных стволовых мезенхимальных клеток костного мозга (АСМКМ) у 42 больных СДС с двусторонней КИНК. В группе АСМКМ по сравнению с АМКМ наблюдалась достоверно большая частота заживления язв в первые 6 недель исследования (р=0,02). На 24-й неделе выявлено более выраженное увеличение дистанции безболевой ходьбы (р=0,04), ЛПИ (р=0,017) и транскутанного напряжения кислорода (р=0,001). Различий в выраженности болей в покое и частоте ампутаций не наблюдалось. Авторы пришли к выводу, что применение АСМКМ может быть более эффективным методом клеточной терапии СДС по сравнению с АМКМ. 

Предпринята попытка оптимизировать эффективность клеточной терапии КИНК у больных СД путем обогащения вводимой суспензии АМКМ 90+-позитивными («ткане-регенерирующими») клетками. 22 пациента были рандомизированы и получили лечение АМКМ или АМКМ с повышенным количеством клеток, экспрессирующих CD90+. Полное заживление язв на 45-й неделе исследования наблюдалось у всех больных, за исключением одного пациента, получившего CD90+-АМКМ, и двух пациентов, получивших «стандартный» вариант АМКМ. При этом общее количество имплантированных клеток было в 3,5 раза меньше в опытной группе по сравнению с группой сравнения [47]. 

Продолжается поиск альтернативных источников клеток для регенеративной терапии. В исследовании I фазы ACellDREAM показано, что локальное внутримышечное введение аутологичных стромальных клеток жировой ткани больным СД с КИНК способствует ускорению заживления ишемических язв [48]. Ввиду большей доступности жировой ткани по сравнению с костным мозгом, данный вид клеток можно рассматривать как весьма перспективный для дальнейшего изу­чения. 

Предикторы клинической эффективности клеточной терапии недостаточно разработаны. Показано, что эффект зависит от доли KDR+-клеток (kinase insert domain protein receptor) в составе имплантируемых АМКМ [36]. Лимфопения в аспирате костного мозга чаще наблюдается у больных СД с неэффективностью клеточной терапии [43]. Больные СД с прогрессирующими деструктивными изменениями стоп (язвы, некрозы, гангрена), а также получающие лечение гемодиализом, имеют высокий риск ампутации пальца или конечности, несмотря на клеточную терапию [42]. 

Большинство исследователей сообщают о хорошей переносимости имплантации клеток. В то же время, имеются данные о высокой частоте сердечно-сосудистых осложнений (инфаркт миокарда, мезентериальный тромбоз, сердечная недостаточность) у пожилых больных с КИНК после индуцированной G-CSF мобилизации и последующего введения ЭПК [49]. Учитывая повышение концентрации VEGF в плазме крови после введения ангиогенных клеток [42], нельзя исключить увеличение риска неоваскуляризации сетчатки у больных СД с ретинопатией. Показано, что введение АМКМ или АМПК больным с СДС не увеличивает риск новообразования ретинальных сосудов сетчатки в течение 6 месяцев наблюдения. Возможно, это объясняется тем, что имплантируемые клетки секретируют не только стимуляторы, но и ингибиторы ангиогенеза [50]. Анализ клинических исходов у 54 пациентов с перемежающейся хромотой или критической ишемией, прошедших курс генной терапии VEGF-А, не выявил увеличения частоты развития СД, диабетической ретинопатии и рака спустя 10 лет после вмешательства [51].

Применение методов регенераторной медицины (генных и клеточных технологий) является перспективным направлением в лечении СДС. Потенциальными кандидатами для генной и клеточной терапии являются больные с КИНК, не подлежащие ангиохирургическому лечению, а также пациенты с нейропатическими и нейроишемическими язвами, рефрактерными к стандартной терапии. 

В настоящее время многие аспекты генной и клеточной терапии СДС недостаточно разработаны. Эффективность ряда предложенных методов нуждается в проверке в РКИ. В дальнейших исследованиях необходимо решить вопрос об оптимальных дозах и способах введения биологических агентов, предикторах их эффективности, определить безопасность лечения в долгосрочной перспективе. 

Авторы декларируют отсутствие конфликта интересов, связанных с рукописью.