犬の幹細胞治療

去年のこの時期、私は動物の幹細胞治療が重要だとは知りませんでした。生物学のバックグラウンドと動物への愛情を活かすことができる仕事を探しているときに、地元の獣医のオフィスで幹細胞技術者の投稿を見つけました。職を得た！ –そして、非常に苦しんでいた犬を変えて、歩き回って再び人生を楽しむことができる犬になることはほとんどできなかったので、スリルに満ちたものはほとんどないことがわかりました。

幹細胞治療は、損傷だけでなく、変性疾患やその他の疾患の治療においても強力なツールです。これは、犬自身の体の細胞を使用して、損傷した組織や病気の組織を再生する効果的な方法です。それは、2002年に馬の腱と靭帯の修復のために獣医の文脈で最初に使用されました。重度の脚の怪我は、特にレースやジャンプのスポーツに携わる馬にとって有害で​​ある可能性があるため、幹細胞治療はゲームチェンジャーでした。結果は目覚ましいものでした。治療を受けた馬のほとんどは以前の活動に戻ることができました。

最終的に、幹細胞治療は、主に腱または靭帯の修復の同じ問題のためにコンパニオンアニマルの治療に利用されましたが、主に関節炎に焦点が当てられるようになりました。すべてを解決するわけではありませんが、幹細胞治療は、怪我や変性疾患を治療するための低リスクのアプローチであり、薬物療法に依存することなく、犬の生活の質を向上させます。

幹細胞の基本

幹細胞とは何ですか？思ったほど簡単な質問ではありません。幹細胞にはさまざまな種類がありますが、幹細胞（SC）の最初の主な特徴は、さまざまな種類の細胞の1つになり（分化と呼ばれる）、さまざまな組織を生み出すことができることです。幹細胞も非常に増殖性が高く、急速に分裂してより多くの細胞を産生しますが、SCの種類によって速度は異なります。

胚性幹細胞と成体幹細胞には違いがあります。胚性幹細胞（ESC）は胚発生に関与しています。それらは多能性であり、それはそれらが成人の体のあらゆるタイプの細胞に発達することができることを意味します。そして、それらは非常に増殖性であり、成人のSCよりも増殖性が高い。 ESCは出生後の生物には存在しません。

胚は、単一の細胞から複数の組織で構成される複雑な生物に成長します。発達の過程には多くの段階が含まれますが、要するに、いくつかの細胞が増殖し、最終的には体のさまざまな組織すべてを構成する特殊な細胞を発達させます。初期胚のESCは増殖または分裂して、より多くの細胞を非常に迅速に産生します。それらは多能性です つまり、それらは生物のあらゆる細胞型になることができるということです。開発が進むにつれて、細胞は最終的にはより特殊化され、増殖性が低下します。 SCが専門化に向けて進むにつれて、多くの段階またはレベルがあります。

開発の初期段階で、ESCは3つの胚葉のうちの1つに分化し、それぞれが胎児の特定の部分を生じさせます。内胚葉（ endo =内部）は、肺、膵臓、胃、肝臓など、多くの内臓を生じさせます。中胚葉（ meso =中央）骨、軟骨、腱、靭帯、筋肉、心臓、脂肪、およびいくつかの神経組織を生じさせます。外胚葉（ ecto =外側）ニューロン、皮膚と髪の外層を生じさせます。 ESCが分割されると、これらのレイヤーの1つに特化した新しいSCが生成されます。これらのSCは、より多くのSCと、別個の組織を構成する特殊な細胞の前駆細胞である「前駆細胞」を生成します。

中胚葉系統は、治療に使用される細胞である間葉系幹細胞（MSC）を生成します。 MSCは多能性と見なされます （多能性とは対照的に）限られた数の組織を生じさせる可能性があるためです。他の2つの系統からのMSCとSCは、完全に発達した生物に存在しますが、必要になるまで休眠または不活性です。それらは傷害または病気によって活性化され、その時点で増殖および分化を開始します。

議論の余地のない

私が今生計を立てていることを聞いたとき、友人は時々私に尋ねます：幹細胞治療は物議を醸していませんか？私たちの文脈では、違います！論争は胚性幹細胞の使用を含みます。倫理的および宗教的観点から、人間でのそれらの使用には反対があります。また、臨床の観点から、ESCは適切に使用することが困難であり、場合によっては危険であることが証明されています。それらの非常に増殖性の性質のために、それらは実際には複製しすぎる可能性があります。これは細胞の突然変異につながる可能性があり、癌を引き起こす可能性があります。

私たちが使用しているのは成体幹細胞です。細胞は最小限のリスクで生体から抽出できるため、倫理的な懸念はありません。獣医の文脈でのSC療法の場合、細胞は治療目的でそれらを使用するのと同じ動物から採取されます。また、成体幹細胞は増殖の点で「熱く」ないため、ゲノムははるかに安定したままであり、本質的に癌の発症の懸念を排除します。

幹細胞を治療に使用する

成体の生物には成体のSCがたくさんあります。それらは通常休止状態であり、組織の損傷または疾患に応答して活性化され、細胞および化学的信号の複雑なカスケードを開始します。局所SCは活性化されて特定の領域に移動し、増殖してより多くの幹細胞と前駆細胞を作成し、障害のある特殊な細胞（軟骨や骨など）を置き換えます。

重要なことに、MSCは、発生しない組織を治療するために使用できます。それらの場合のそれらの主な機能は、その組織のSCを活性化することです。 SCは免疫系も調節し、炎症反応を減少させます。治療に使用される幹細胞の主な機能は、直接的（中胚葉系統の組織の場合）または間接的（内胚葉または外胚葉系統の場合）に健康な組織を再生して、損傷または罹患したものを置き換えることです。

したがって、骨や軟骨に損傷がある関節炎や異形成の場合、MSCはそれらの細胞を生成してなります。靭帯損傷の場合、それらは靭帯細胞を生成します。他の2つの系統の場合、MSCはその系統のSCを刺激して、肝細胞や皮膚細胞などの新しい細胞を生成します。 SC療法は、体に新しい健康な細胞を再生させるため、再生医療と呼ばれることがよくあります。

幹細胞治療を行うには、まずMSCを抽出して濃縮し、次に損傷や病気の領域に到達させる必要があります。セルを特定の問題のある場所に近づけるほど、問題が発生します。関節炎の場合、MSCは罹患した関節に注射されます。注射が不可能な領域または臓器の場合、MSCは静脈内投与されます。 SCは血液中を移動してさまざまな臓器に到達すると、それらの組織の特定の悩みの領域に対応することができます。

SC療法を受けるほとんどの犬は、複数の治療を受ける必要があります。治療の間隔は個人によって異なります。繰り返し治療は、1〜2か月から1年程度の間隔で行われます。私の仕事では、1回の治療で問題が解決したケースをいくつか見ました。これは一般的ではありませんが、実際に発生します。

治療プロセス

SC療法では、MSCは治療対象の動物の体から抽出されます。それらは、骨、脂肪、皮膚、脳、心臓などの組織に存在します。最初にSCは骨髄から抽出されました。ただし、脂肪（脂肪）組織にはMSCが豊富に含まれており、この組織は採取する際の外傷性が少ないため、これが最も頻繁に使用されるソースです。

犬の脂肪組織のいくつかのソースがあります。一部の獣医は、肩甲骨（肩）の領域から脂肪を取ります。私が働いている獣医、カリフォルニア州ラファイエットのロバート・ハグラー博士を含む他の人々は、臍帯からの脂肪を使用することを好みます。これは比較的簡単な手順ですが、全身麻酔が必要です。

除去後、脂肪は組織から幹細胞を抽出するために処理されます（それが私の仕事です！）。組織は、いくつかの機械的および化学的消化と分離のステップを経ます。数時間後、出力は間質血管画分（SVF）であり、間葉系SCだけでなく、MSCの作用をサポートする他の細胞や成分も濃縮されています。獣医師によっては、SVFを現場で抽出する場合があります。その場合、犬は同じ日に治療されます（私が勤務するクリニックでは、社内で処理を行います）。獣医の大多数は脂肪を送り出して処理し、SVFは収穫後2日目に治療のために返送され、その時点で犬に投与されます。

通常、治療される状態に応じて、複数の治療のための脂肪収穫からの細胞がたくさんあります。初期治療に必要なSVFは、滅菌生理食塩水でわずかに希釈され、行われる注射の数に対応するために分割されます。多血小板血漿（PRP、これについては以下で詳しく説明します）は通常、幹細胞応答をさらにサポートするためにSVFに追加されます。私たちは通常、静脈内投与するためにSVFのごく一部を節約します。将来の治療のために余分な脂肪を含む細胞は処理のために送り出され、細胞は極低温で凍結されます。

ほとんどの場合、犬は注射のために鎮静されます。関節に注射したことがある場合は、関節が非常に痛みを伴い、犬が鎮静するのがはるかに簡単であることをご存知でしょう。 MSCがIVを介してのみ投与される場合、鎮静は通常必要ありません。注射が完了すると、鎮静作用が逆転し、犬は完全に回復したら家に帰ることができます。

脂肪の採取と細胞の抽出がすでに完了しているため、将来の治療はより簡単になります。私たちのオフィスでは、犬は午前中にオフィスに来て、PRPのために採血されます。血液は処理されてPRPが得られ、解凍されたSVFはMSCを洗浄して活性化する手順を実行します。両方のコンポーネントが準備されると、上記のように管理されます。

関節注射の場合、治療後の最初の数日は治療前よりも痛みを伴う可能性があります。肯定的な結果が明らかになるまでの時間は、犬によって異なります。平均は数週間ですが、場合によっては数日で良い結果が得られ、1、2か月かかることもあります。

多血小板血漿

多くの獣医が多血小板血漿をMSCに同行します。この物質は、損傷または損傷した領域からの信号を増幅するのに役立ち、MSCをその領域に向けます。使用されているMSCを最大限に活用するのに役立ちます。 PRPはまた、犬自身の組織、この場合は治療日に採取された血液を使用します。一連の分離ステップを使用して処理され、血小板と血液中に存在するいくつかの成長因子が濃縮され、PRPが活性化されます。それはSVFと組み合わされ、注射で投与されます。

私たちのオフィスでは、治癒を促進するために、SC療法以外でPRPを使用することがあります。私が見たその有効性の最も印象的な例は、2匹の犬が同じ日にACLの破裂に対して脛骨プラトーレベリング骨切除術（TPLO）手術を受けたときでした。両方とも、もう一方の後肢に以前にTPLO手術を受けていました。手順が完了したら、PRPを手術部位に投与した。飼い主とハグラー博士によると、どちらの犬も以前の手術に比べて回復時間が短く、手術用の脚をはるかに早く使用していました。

リスク

幹細胞治療は非常に安全です。治療に使用されるMSCは自家移植です。つまり、MSCは、それらを受け取る同じ犬からのものであるため、拒絶されるリスクはありません。治療自体による副作用は本質的にありません。治療プロセスは、動物の細胞の自然治癒特性を利用した動物の生物学に根ざしています。

治療の最も重要なリスクは、犬から脂肪を外科的に取り除くために必要な全身麻酔と関係があります。麻酔を必要とする外科的処置には常にある程度のリスクがあります。年配の犬や虚弱な犬の場合はさらにリスクが高くなります。さらに、注射は関節に行われることが多いため、感染のリスクがあります。このリスクを軽減するために、MSCの注射には少量の抗生物質が伴うことがよくあります。

ロッコの変容

ロッコは10歳の黒いラブラドールレトリバーです。 13か月前、彼は最初の幹細胞治療を受けて、両方の股関節の関節炎や後端の衰弱を引き起こす神経学的問題など、多くの問題に対処しました。彼の腰の痛みと後端の衰弱が相まって、彼が回避するのはますます困難になりました。ロッコの飼い主であるヴィッキーは、しゃがんで排尿し、立ち上がれなかったと言います。

彼はまた、咀嚼筋炎を患っていました。これは、咀嚼に関与する筋肉が炎症を起こし、非常に痛みを伴う自己免疫疾患です。ロッコはひどい痛みなしに口を開けることができなかった。それに加えて、彼は頭頸部に影響を及ぼし、喉頭麻痺を引き起こす神経学的問題を抱えていました。彼は神経学的症状のようなスモーガスボードを持っていたので、彼に確定診断を下すのは困難でした。

彼が彼の状態によって妨げられる前に、ロッコはたくさんの元気いっぱいの活発な犬でした。彼は地元の公園での長い散歩が大好きでした。彼は家族に、ひもを口に入れて散歩の準備ができていることを知らせました。彼は彼に投げられた御馳走を捕まえた。そして彼はソファに飛び乗って家族と一緒にたむろしました。ヴィッキーは、ロッコが痛みでひもをつまむこともソファにジャンプすることもできず、お気に入りのウォーキングスポットに到着したとき、ロッコが車から降りることができなかったのを見て失恋したと説明しています。彼の頭の筋肉組織が失われたため、彼は目が沈んだように非常に異なって見えました。彼女は彼が骸骨のように見えると説明しています。ロッコは、好酸球性筋炎の痛みとプレドニゾンの薬を服用していましたが、ほとんど緩和されていませんでした。ヴィッキーは、これがロッコの人生の終わりであると恐れていました。

彼女とハグラー博士は幹細胞治療を試みることに決めました、そして結果は驚くべきものでした。ロッコは、両方の股関節に注射を受け、腰椎と仙椎に椎間注射を行い、頭、顎、首にIVを介して幹細胞を投与しました。治療の翌日、彼は陽気で幸せでした。彼は毎日の散歩についていつもの活気に戻った。そして、彼の咀嚼筋炎と喉頭麻痺は解消し、それ以来明らかではありませんでした。

必ずしも彼のSC療法の標的の1つではありませんが、ロッコは消化器系の問題の長い歴史も持っていました。何年にもわたって問題を特定して処理しようとしたにもかかわらず、何も役に立たなかったようです。ロッコは隔週で下痢をしました。彼はSC治療以来、下痢のエピソードはありませんでした。対象となった症状の成功に加えて、これは予想外の素晴らしい驚きでした！

ヴィッキーが股関節の痛みと後端の衰弱の兆候のいくつかに気づいたので、ロッコはフォローアップ治療のために戻ってきました。再び、彼は腰と椎骨の間、そして幹細胞に静脈注射を介して注射を受けました。翌日、ヴィッキーは、彼らが行ったばかりの散歩で彼を「超勇敢」だと説明しました。彼女はロッコの経験が「奇跡のよう」であると説明し、ロッコの健康状態の改善が家族全員の治療になっていることを指摘し、幸せな犬が戻ってきたことにとても感謝しています。

期待

私が述べたように、SC療法は関節炎の治療に最も頻繁に使用されており、痛みのレベル、可動域、および機能的可動性が大幅に改善されています。私たちの診療では、股関節または肘の異形成の多くの場合にも使用されており、重度の異形成を伴う非常に若い犬で優れた結果が得られています。

一例として、生後わずか4か月のときに肘の異形成によって衰弱したチョコレートラボのタグボートがあります。彼の飼い主は、費用のかかる手術、鎮痛剤、治療法など、すべてを試しました。

彼女は他の選択肢を探して、SC療法を試すことにしました。治療後、タグボートは別の犬です！彼は以前は歩くことをほとんど容認できませんでしたが、今では1日1時間以上歩いて、ビーチで遊んでいます。彼は、痛みの兆候と可動性の低下を示し始め、すぐに通常の活動に戻ると、約6か月ごとに繰り返し治療を受けます。

MSCは、損傷した腱や靭帯の治療にも使用されます。 SC療法は部分的な涙には役立ちますが、靭帯が完全に破裂した場合には役立ちません。完全な裂け目を埋めるのに十分な材料がないだけです。私が働いているクリニックでは、SCを使用して変性性脊髄症を治療し、良好な結果が得られています。 SC療法が関節炎、異形成、椎間板疾患、肛門周囲瘻、炎症性腸疾患、および乾性角結膜炎の犬の状態を改善することを発見した小規模（ほとんどの場合n =10以下）の研究がいくつかあります。

一部の犬は治療後非常に早い段階で改善を示します。他の人はより長くかかり、改善の程度は異なります。しかし、ハグラー博士は、「改善のない犬を見たことがありません」と述べています。

全体として、文献はSC療法が効果的であることに同意していますが、多くの研究や報告は開業医のデータと経験に基づいて逸話的です。 SCを抽出するために技術が使用されている企業は研究を行っていますが、まだいくつかの臨床試験は完了していません。

幹細胞治療の将来

幹細胞治療の将来の方向性に関する刺激的な可能性は、主に患者の治療に使用される細胞の供給源に関係しています。現在、治療中の犬は治療に使用される細胞の供給源である必要があります。そうでない場合、治療は法的に薬物と見なされ、最初に米国食品医薬品局（FDA）から承認を得る必要があります。

幹細胞の「バンク」を持つことは、収穫するのに十分な脂肪が不足している犬や、外科的脂肪収穫のための全身麻酔を受けるには弱すぎる犬の場合に非常に役立ちます。犬が普遍的な血液の受け手になることができるのと同じように、犬は別の犬から来た幹細胞を安全に受け取ることもできます。ある研究では、MSCは人間から抽出できることがわかっています。 脂肪組織と犬への移植（誰かがあなたが寄付したい脂肪を持っていますか？）

別の動物からのMSCの移植は、ゲームチェンジャーになるでしょう。細胞が溜まっている犬は、治療をやめたため、または死亡したために、細胞を必要としなくなった場合があります。犬の飼い主がバンクされたセルを他の犬が利用できるようにすることができれば理想的です。現在、これは合法ではありません。

ラボでMSC（サポートセルではない）を成長させてその数を増やすことで、脂肪を複数回採取する必要性を減らすことができます。ある会社が今それをしています。

幹細胞入門

あなたはこれがあなたの犬を助けるかもしれない何かのように聞こえると思っているかもしれません。次のステップは次のとおりです。

1つ目は、SC療法を提供する獣医を見つけることです。この治療法を提供するすべての獣医は、細胞の機器、試薬、処理、および保管を提供する2つの会社の1つであるVetStemBiopharmaとMediVetBiologicsと協力しています。サービスの提供方法の詳細は、獣医のオフィスが働いている会社によってある程度異なります。

VetStemは最も長い間動物のSC療法を行ってきました。 VetStemは現在動物のMSCを培養していますが、MediVetはその方向で機能していますが、培養していません。 VetStemは、すべての処理を独自の施設で行います。

MediVetは、細胞を社内で処理することを選択した獣医病院にトレーニング、機器、および試薬を提供します。 MediVetを使用しているすべての病院がこれを選択するわけではないため、そのような場合、MediVetが処理を行います。オンサイトで処理を行うことの利点は、脂肪の収穫と初期治療を同じ日に行うことができることです。 SC治療のために獣医までの距離を移動する必要がある場合、最初の治療のために互いに数日以内に複数回移動する必要があることは確かに理想的ではありません。

PRPはオンサイトで行うこともできます。 VetStemはPRPをSC療法に組み込んでいません。

両社は将来の使用のためにSCを保管し、治療が必要になる前でも細胞を貯蔵することができます。犬が避妊去勢手術や避妊去勢手術などの別の処置のために麻酔を受けている場合、獣医師はその時点で脂肪を採取して会社に送ることができるので、犬が必要とする将来の使用のために細胞を抽出して凍結することができます。これを行うための先見性（および資金）があれば、犬が全身麻酔に耐えられなくなる可能性があるときに、後で脂肪採取手術を受ける必要がなくなる可能性があります。犬を去勢する準備ができたら、おそらくこれを行います。

お住まいの地域によっては、SC処理に利用する会社の選択肢が、お住まいの地域でSC療法を提供する獣医によって絞り込まれている場合があります。獣医に確認してください。 VetStemおよびMediVetのWebサイトを確認することもできます。彼らはあなたをあなたの近くの彼らのパートナーの獣医の一人と接触させることができます。

続行する前の考慮事項

SC療法が禁忌となる場合があります。 SCの増殖および免疫調節効果のため、癌を患っていることが知られている、または癌を患っている疑いのある犬には治療を行うべきではありません。活動性の感染症を患っている犬も治療を受けるべきではありません。

SC療法は、十分な脂肪が不足している犬（犬用の幹細胞バンクができるまで！）や、全身麻酔に耐えられないほど虚弱な犬にとっても選択肢とならない場合があります。

幹細胞治療は安価ではありません。脂肪の収穫を含む初期治療の費用は約2,500ドルです。フォローアップ治療は500ドルから1,000ドルを実行することができます。これらの数は獣医ごとに異なります。良いニュースは、多くのペット保険プランが現在SC療法をカバーしているということです。保険がなくても、関節置換術のようなより抜本的な対策よりも大幅に費用がかからず、侵襲性も低くなります。

SC療法は万能薬ではなく、最大の利益を得るには、基本的ではあるが見過ごされがちな行動が必要です。犬全体の健康をサポートすることが重要です。歩行を妨げないように、爪を整えておいてください。全体的な健康をサポートする高品質の食事を与えます。手術後の感染を防ぐための予防措置を講じてください。犬が経験する痛みや機能障害の量を最小限に抑えるために、タイムリーにフォローアップ治療に遅れないようにしてください。犬の全体的な健康をサポートし、質の高いケアを提供することは、治療を最大限に活用するために不可欠です。

Joanne Osburnは、カリフォルニア州ラファイエットにあるMt. Diablo VeterinaryMedicalCenterの幹細胞技術者です。政府の研究所で生物学技術者として9年間働いた後、彼女はペットの生活を改善するのを助けることができる獣医の分野で働くことを喜んでいます。彼女は夫のポールと超愚かな犬のガスターと一緒にサンフランシスコベイエリアに住んでいます。

参考文献

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