S pečeňovými bunkami proti metabolickým chybám
Pri vrodených poruchách metabolizmu močoviny sa v tele hromadí amoniak. Výsledok: samootrávenie s nezvratným poškodením mozgu. Terapia: transplantácia pečene. Čas dovtedy je potrebné premostiť pomocou prenesených pečeňových buniek bez dekompenzácií.
Autor: Michael Hubert Publikované: 25.11.2009, 5:00
Infúzia pečeňových buniek cez portálnu žilu.
HEIDELBERG. „Výskyt závažných vrodených chýb v metabolizme močoviny sa pohybuje okolo 1: 8000,“ vysvetľuje Dr. DR. Wolfgang Rüdinger zo spoločnosti Cytonet v rozhovore s časopisom „Ärzte Zeitung“. V Nemecku sa každý rok narodí 70 až 80 novorodencov s takouto chybou. Metabolizmus detí je v prvých dňoch života vykoľajený, pretože amoniak je iba obmedzený alebo sa nerozkladá vôbec. Výsledkom môžu byť koncentrácie amoniaku do 2 000 mg/dl v sére. „Aj sérová hodnota od 300 do 400 mg/dl môže viesť ku kóme,“ uviedol Rüdinger. Telo sa takpovediac otrávi a zničí. Výsledok: celoživotná dysfunkcia mozgu so zvyšujúcim sa intelektuálnym postihnutím a predčasnou smrťou.
Špeciálna strava plus lieky, ktoré zachytávajú amoniak
"Doteraz dostali deti špeciálnu stravu a lieky, ktoré zachytávajú amoniak. Napriek tomu sa katastrofickým krízam nedá vždy vyhnúť alebo ich zmierniť," uviedol Rüdinger. Potom to znamená čakať, kým deti vážia osem až desať kilogramov, to znamená, že majú okolo štyroch až piatich mesiacov. Až potom môže dôjsť k transplantácii pečene. „Našou procedúrou pečeňových buniek chceme preklenúť čas do transplantácie bez metabolických vykoľajení, a teda bez nezvratného poškodenia mozgu,“ uviedol Rüdinger.
Perfúzia darcovskej pečene roztokom enzýmu na rozpustenie matrice spojivového tkaniva.
V procese vyvinutom spoločnosťou Cytonet sa pečeňové bunky komplexným spôsobom jemne izolujú a čistia od darcovských pečene. Použité orgány sú predovšetkým malé novorodenecké pečene, ktoré nie sú vhodné na transplantáciu. "V USA každoročne zomiera takmer 20 000 detí niekoľko dní po narodení. Z týchto pečene môžeme izolovať najlepšie bunky pre našu terapiu," uviedol Rüdinger. Po vysvetlení orgánu sa perfunduje roztokom enzýmu: kolagenázy rozpúšťajú matricu spojivového tkaniva. Bunky sa potom purifikujú a uvoľňujú po eliminácii biologických rizík, ako je bakteriálna alebo vírusová kontaminácia. „To tiež zaisťuje funkčnosť hepatocytov.“ „Celá vec je v súlade s ustanoveniami zákona o liekoch.“ Bunky získané týmto spôsobom sú konzervované v konzerve a môžu byť zmrazené roky.
Nádoba po rozmrazení s bunkami chránenými pred kryokonzerváciou.
Pred infúziou sa bunky rozmrazia a potom sa infúzia prenesie do portálnej žily. „Toto sa robí pomocou katétra cez pupočnú žilu, ktorý je prístupný až desať dní po narodení," hovorí Rüdinger. U starších detí sa katéter zavádza do periférnej mezenterickej žily pomocou malého chirurgického zákroku. Celý proces aplikácie bunky trvá šesť dní. Hepatocyty sa infundujú vždy 20 až 30 minút, potom sa počká deň a potom sa infúzia opakuje. „Takto dosahujeme maximálnu účinnosť prenosu.“ Niektoré z infúznych pečeňových buniek prechádzajú cez bariéru portálnej žily. Podporuje to mierny zápalový proces, ktorý je výsledkom infúzie. Bunky sa nakoniec usadia v pečeni.
„Infundované bunky majú pravdepodobne rastovú výhodu oproti svojim vlastným pečeňovým bunkám,“ uviedol Rüdinger. Môže to byť spôsobené vysokým potenciálom pečene pre samoregeneráciu. Na jednej strane sa zdá, že sa infúzne hepatocyty delia, a na druhej strane malé pečeňové bunky izolované pri tomto procese tento proces podporujú. "Tieto bunky majú funkciu progenitorových buniek. Prenášame obe tieto malé pečeňové bunky a zrelé, rovnako sa deliace hepatocyty. Na našu bunkovú suspenziu sa dá v zásade pozerať ako na produkt kmeňových buniek."
Doteraz bolo na celom svete publikovaných asi 100 prípadov procesu prenosu pečeňových buniek. „K tomu však nikdy neexistovala regulovaná štúdia,“ uviedol Rüdinger. Teraz je to iné. Inštitút Paula Ehrlicha minulý rok schválil štúdiu SELICA II *, ktorá prebieha v univerzitných nemocniciach v Heidelbergu, Düsseldorfe a Hannoveri. Do konca roku 2009 sa majú liečiť štyri deti s vrodeným defektom močoviny. Traja už boli prijatí a ošetrení, všetci majú iba pár týždňov. "Nevieme, ako dlho pracujú pečeňové bunky. Pokiaľ to nie je jasné, lekári štúdie odporúčajú rodičom, aby svojim deťom podstúpili transplantáciu pečene, akonáhle sú dostatočne veľké na bezpečný prenos," hovorí Rüdinger. „Dúfaným prínosom pre deti je to, že preklenú čas potrebný na operáciu bez kríz a zničenia mozgu.“ Mnoho detí doteraz nedostalo transplantáciu kvôli poškodeniu mozgu.
Nahrádza transplantáciu pečeňových buniek pri transplantácii orgánov?
„Ak sa zo štúdie dozvieme, že bunky pracujú dlhšie a dlhšie, môžeme diskutovať o tom, či by mohol byť prenos pečeňových buniek alternatívou k transplantácii,“ hovorí Rüdinger pri pohľade do budúcnosti. Vyvíja sa monitorovací systém založený na absorpcii 13 C bikarbonátu. Bikarbonát sa v močovinovom cykle premení iba na 13 C-močovinu, ktorú je možné v krvi zistiť hmotnostnou spektrometriou. „Dôkazy potom korelujú s celkovou enzýmovou aktivitou močovinového cyklu.“ Zistite, či močovinový cyklus funguje dobre. To by mohol byť kľúčový faktor pri rozhodovaní, či podstúpiť transplantáciu alebo počkať.
Ostatné deti liečené týmto postupom pred štúdiou vedeli, že enzýmová aktivita infúznych pečeňových buniek môže byť dlhotrvajúca. V jednom prípade zatiaľ takmer tri roky. V dvoch prípadoch mohli byť explantované pečene vyšetrené ako súčasť transplantácie pečene. V týchto pečeni sa dala preukázať prekvapivo vysoká aktivita pôvodne geneticky chýbajúceho enzýmu. To vysvetľuje metabolickú stabilitu detí až po transplantáciu orgánov.
* SELICA = Bezpečnosť a účinnosť aplikácie pečeňových buniek
Uretabolické poruchy
Niektoré genetické chyby sú dedičné X-viazané. Často sú to obzvlášť vážne prípady. To je tiež prípad, keď je ovplyvnený metabolizmus močoviny, cez ktorý sa štiepi amoniak produkovaný pri spaľovaní bielkovín. Zahrnutých je šesť enzýmov. Vrodené genetické chyby najčastejšie postihujú tri z týchto enzýmov: ornitín-transkarbamylázu (OTC), karbamylfosfát-syntetázu (CPS), tretí nedostatok vedie k citrullinémii, teda k akumulácii kyseliny citrónovej. Celkový výskyt všetkých defektov enzýmov v močovinovom cykle v Nemecku je 1: 8000. Takéto defekty ešte neboli stanovené pri rozšírenom skríningu novorodencov, pretože doteraz neexistovala žiadna špecifická terapia. Pomerne nešpecifické klinické príznaky je možné zameniť s neonatálnou sepsou.
Bunkové terapie od spoločnosti Cytonet
Cytonet Group je lekársko-biotechnologická spoločnosť s momentálne 60 zamestnancami. Spoločnosť vyvíja, vyrába a predáva produkty bunkovej terapie, ktoré pomocou špeciálne pripravených ľudských buniek po prvýkrát umožňujú aplikáciu liečebných metód pri mnohých chorobách. Od začiatku roku 2007 boli štyri deti s život ohrozujúcimi poruchami cyklu močoviny úspešne liečené prípravkom z pečeňových buniek Cytonet vo Fakultnej nemocnici v Heidelbergu, na Lekárskej škole v Hannoveri a v Detskej nemocnici v Padove. Spoločnosť Cytonet bola založená, keď sa v apríli 2000 vyčlenila divízia bunkovej terapie zo skupiny Roche. Rodina Dietmar Hopp má významný podiel.