Všetko o kmeňových bunkách, skladovaní a transplantácii

O kmeňových bunkách

Kmeňové bunky sú ľudské bunky, ktoré majú schopnosť prerásť do mnohých rôznych typov buniek, od svalových po mozgové bunky. V niektorých prípadoch majú tiež schopnosť opraviť poškodené tkanivo. Vedci sa domnievajú, že terapia kmeňovými bunkami sa dá použiť na liečbu ničivých stavov, ako je paralýza alebo Alzheimerova choroba.

Čo sú to kmeňové bunky

Kmeňové bunky sú bunky, z ktorých sú generované všetky ostatné bunky so špecializovanými funkciami. Kmeňové bunky sa delia a vytvárajú niekoľko buniek, ktoré sa nazývajú dcérske bunky. Tieto dcérske bunky sa stávajú buď novými kmeňovými bunkami (samoregeneráciou) alebo špecializovanými bunkami so špecifickejšou funkciou, ako sú napríklad krvinky, bunky mozgu, bunky srdcového svalu alebo bunky kostí. Žiadna iná bunka v tele nemá prirodzenú schopnosť generovať nové typy buniek.

Koľko ich je

Vedci objavili niekoľko zdrojov kmeňových buniek:

Embryonálne kmeňové bunky (CSE)

Tieto kmeňové bunky pochádzajú z blastocýst, štádia vývoja embrya, keď je ženské vajíčko na klinike oplodnenia in vitro oplodnené mužskými spermiami. Blastocysta má asi 150 buniek. Táto všestrannosť umožňuje použitie embryonálnych kmeňových buniek na regeneráciu alebo opravu chorého tkaniva a orgánov.

O používaní embryonálnych kmeňových buniek sa vedú polemiky, pretože ľudské embryonálne kmeňové bunky sa extrahujú z ľudských embryí. Embryá používané pri výskume embryonálnych kmeňových buniek pochádzajú z vajíčok, ktoré boli oplodnené na klinikách oplodnenia in vitro, ale nikdy neboli implantované do maternice ženy. Kmeňové bunky sa darujú so súhlasom darcov.

Perinatálne kmeňové bunky

Vedci zistili, že v plodovej vode sa nachádzali kmeňové bunky a tiež pupočníková krv. Tieto perinatálne kmeňové bunky majú tiež schopnosť transformovať sa do špecializovaných buniek. Plodová voda napĺňa okolitý vak a chráni vyvíjajúci sa plod v placente.

Kmeňové bunky dospelých

Tieto kmeňové bunky sa nachádzajú v malom množstve vo väčšine dospelých tkanív, ako je kostná dreň, tuk (tukové tkanivo), ale aj v iných oblastiach tela. V porovnaní s embryonálnymi kmeňovými bunkami majú dospelé kmeňové bunky obmedzenejšiu schopnosť produkovať rôzne bunky v tele. Vedci sa donedávna domnievali, že dospelé kmeňové bunky môžu vytvárať iba podobné typy buniek. Odborníci však dospeli k záveru, že dospelé kmeňové bunky sú schopné vytvárať rôzne typy buniek. Napríklad kmeňové bunky kostnej drene môžu vytvárať bunky kostného alebo srdcového svalu.

Dospelé kmeňové bunky sa zase klasifikujú do:

mezenchymálne kmeňové bunky (CSM)
krvotvorné kmeňové bunky (CSH)
nervové kmeňové bunky (CNS)

Indukované pluripotentné kmeňové bunky (bunky SPI)

Indukované pluripotentné kmeňové bunky sú dospelé bunky modifikované tak, aby mali vlastnosti embryonálnych kmeňových buniek. Vedcom sa to podarilo pomocou genetického preprogramovania. Úpravou génov v dospelých bunkách môžu vedci preprogramovať bunky tak, aby pôsobili podobne ako embryonálne kmeňové bunky.

Táto nová technika môže výskumníkom umožniť používať preprogramované bunky namiesto embryonálnych kmeňových buniek a zabrániť imunitnému systému v odmietaní nových kmeňových buniek. Vedci však zatiaľ nevedia, či použitie týchto druhov kmeňových buniek spôsobí u ľudí vedľajšie účinky.

Kde sa dajú zberať

Kmeňové bunky je možné odobrať z:

Kostná dreň

Jediné kmeňové bunky, ktoré sa v súčasnosti používajú na liečbu určitých chorôb, sú krvotvorné kmeňové bunky. Tieto bunky sa používajú pri mnohých zákrokoch, napríklad pri transplantáciách kostnej drene. Pomáhajú pacientom s rakovinou produkovať nové krvinky po tom, čo im žiarenie a chemoterapia zničia vlastné krvotvorné bunky. Môžu sa tiež použiť na liečbu ľudí s ochorením, ako je Fanconiho anémia, porucha krvi.

Periférna a pupočníková krv

Pokiaľ ide o kmeňové bunky zozbierané pri narodení, z periférnej krvi a pupočníka nie sú špecializované a sú schopné obnovy sa delením buniek aj po dlhšej dobe nečinnosti. Vedci tvrdia, že tieto bunky konzervované z pupočníka alebo placenty a uložené v bunkových bankách môžu regenerovať tkanivá ako srdce, pečeň, koža, mozog.

Tieto bunky sa zbierajú ihneď po narodení a nemajú negatívny vplyv na matku alebo dieťa. Na odber kmeňových buniek bude musieť mať matka na pôrodnej sále súpravu, ktorú získa od súkromnej banky kmeňových buniek, s ktorou majú rodičia uzavretú zmluvu. Po odbere vzoriek sa tieto bunky skladujú pri teplotách pod mínus 196 stupňov Celzia.

Vedci tvrdia, že kmeňové bunky sa nachádzajú aj v plodovej vode. Toto je tekutina, ktorá obklopuje plod v placente. Je však potrebný ďalší výskum, ktorý by pomohol pochopiť potenciálne využitie kmeňových buniek plodovej vody.

Čo sú to banky kmeňových buniek

Spoločnosti zaoberajúce sa zberom kmeňových buniek pôsobia na rumunskom trhu a ukladajú kmeňové bunky buď v tuzemsku, na svojich vlastných pobočkách alebo v zahraničí. Tieto spoločnosti musia mať povolenie od Rumunskej národnej transplantačnej agentúry na prepravu vzorky z pupočníka/placenty a/alebo tkanív do laboratória a materskej banky.

Aké choroby je možné liečiť kmeňovými bunkami

Vedci tvrdia, že kmeňové bunky sú liečbou budúcnosti. Vedci dodnes tvrdia, že existuje asi 70 chorôb, ktoré je možné liečiť vďaka kmeňovým bunkám odobratým z pupočníka. Odborníci však poukazujú na to, že tieto bunky sa nachádzajú v malom množstve, a preto s rastom dieťaťa strácajú platnosť a množstvo buniek extrahovaných z vaku odobratej krvi je možné použiť iba pre dieťa s hmotnosťou. 30 kilogramov.

Špecialisti tiež poukazujú na to, že odobraté bunky je možné použiť iba v prípade príbuzných, a nie pre tie, z ktorých boli odobraté. Aby bola terapia kmeňovými bunkami úspešná, je potrebné vziať do úvahy množstvo faktorov. Musí sa zvoliť správny typ kmeňových buniek a kmeňové bunky musia byť vhodné pre príjemcu, aby ich imunitný systém príjemcu nezničil.

Vedci v súčasnosti skúmajú použitie kmeňových buniek na regeneráciu poškodeného alebo chorého tkaniva za mnohých podmienok, vrátane:

choroby srdca;
Parkinsonova choroba;
poranenia miechy;
cukrovka;
amyotrofická laterálna skleróza;
artritída;
popáleniny.

Existuje úspešná liečba kmeňovými bunkami?

Hematopoetické kmeňové bunky (HSC), terapeutické zložky kostnej drene a pupočníkovej krvi, sa najčastejšie používajú pri liečbe mnohých stavov, vrátane talasémie, imunitnej nedostatočnosti, leukémie a lymfómu.

Čo zahŕňa transplantácia kmeňových buniek

Transplantácia krvotvorných kmeňových buniek sa najskôr použila ako liečba niektorých druhov rakoviny, v súčasnosti sa však bežne používa ako terapia rôznych autoimunitných chorôb.

Keď liečba rakovinou ničí kmeňové bunky, môže byť najlepšou možnosťou liečby transplantácia kmeňových buniek. Transplantácia kmeňových buniek, niekedy nazývaná aj transplantácia kostnej drene, je postup, pri ktorom pacient dostáva zdravé kmeňové bunky, ktorých cieľom je nahradiť poškodené kmeňové bunky.

Pred transplantáciou pacient dostane vysoké dávky chemoterapie a niekedy aj radiačnej terapie, aby pripravil telo na transplantáciu, konkrétne aby telo neodmietlo transplantované bunky. Toto sa nazýva „kondičná liečba“ a trvá asi sedem dní.

Akonáhle sú kmeňové bunky naliate do krvi pacienta, dostanú sa do kostnej drene a začnú proces tvorby nových a zdravých krviniek vrátane bielych krviniek, červených krviniek a krvných doštičiek. Tento proces sa nazýva „vrúbľovanie“.

Typy transplantácií kmeňových buniek

Existujú 2 typy transplantácie:

Autológna transplantácia kmeňových buniek

Autológna transplantácia kmeňových buniek zahŕňa odber kmeňových buniek z vlastného tela a je možné ich transplantovať neskôr, po odstránení poškodených alebo chorých buniek. Kmeňové bunky sa odoberú vopred od pacienta a zmrazia sa. Potom, čo pacient dostane vysoké dávky chemoterapie, či už s alebo bez rádioterapie, sú kmeňové bunky znovu zavedené do tela. Tento typ transplantácie sa často používa na liečbu rakoviny krvi, ako je Hodgkinov lymfóm, non-Hodgkinov lymfóm a myelóm.

Účelom autológnej transplantácie kmeňových buniek je obnoviť schopnosť tela vytvárať normálne krvné bunky po chemoterapii alebo ožarovaní vysokými dávkami. Takéto intenzívne liečby zvyčajne ničia rakovinové bunky lepšie ako štandardné liečby, ale tieto liečby vysokými dávkami sú toxické a tiež ničia krvotvorné kmeňové bunky v kostnej dreni. Kmeňové bunky sa preto pred liečením odstránia, aby sa mohli po liečbe znovu infundovať a vytvoriť tak nové krvné bunky v kostnej dreni. Tento proces sa nazýva „vrúbľovanie“.

Alogénna transplantácia kmeňových buniek

Alogénna transplantácia kmeňových buniek si vyžaduje darcu, pretože zahŕňa odber zdravých kmeňových buniek z krvi alebo kostnej drene človeka - v ideálnom prípade ide o blízkeho člena rodiny s rovnakým alebo podobným tkanivom.

Pred alogénnou transplantáciou kmeňových buniek je pacient podrobený chemoterapii a niekedy aj rádioterapii. Táto kondicionačná liečba má úlohu ničiť rakovinové bunky v tele. To umožňuje darcovským bunkám pohybovať sa krvným obehom do kostnej drene, kde začnú rásť a produkovať nové krvinky vrátane červených krviniek, krvných doštičiek a bielych krviniek.

Ak je transplantácia úspešná, kmeňové bunky darcu môžu nahradiť kmeňové bunky kostnej drene. Jednou z výhod alogénnej transplantácie kmeňových buniek je, že akonáhle sa darované bunky dostanú k pacientovi, vytvoria nový imunitný systém. Klonované bunky produkujú biele krvinky, ktoré napádajú zvyšné rakovinové bunky v tele pacienta. Tento krok môže byť ešte dôležitejší ako veľmi intenzívny kondičný režim, ktorý sa podáva na zničenie rakovinových buniek. Táto výhoda sa môže vyskytnúť iba pri alogénnych transplantáciách kmeňových buniek.

Transplantácia kmeňových buniek nízkej intenzity

Rovnako ako alogénna transplantácia, aj kmeňové bunky pochádzajú od zdravého človeka (darcu), ale podávaná chemoterapia je menej intenzívna.

Riziká transplantácie kmeňových buniek

Komplikáciou alogénnej transplantácie je, že telo pacienta - napriek liečbe potlačujúcej imunitný systém - dokáže odmietnuť darované kmeňové bunky skôr, ako sa dostanú do kostnej drene. Imunitné bunky pacienta môžu vidieť bunky darcu ako cudzie a môžu ich zničiť.

Ďalšou komplikáciou alogénnej transplantácie je, že imunitné bunky darcu (štepu) môžu napadnúť zdravé bunky v tele pacienta (hostiteľa). Toto sa nazýva „choroba štepu proti hostiteľovi“ (GVHD). Časti tela, ktoré sú najčastejšie ovplyvnené GVHD, sú pokožka, črevá, pečeň, svaly, kĺby a oči. Ochorenie štep proti hostiteľovi môže byť mierne, stredne závažné alebo ťažké. Existuje liečba GVHD, ale u niektorých pacientov GVHD nereaguje na liečbu a môže byť smrteľná.

Alogénne transplantácie kmeňových buniek u pacientov, ktorí sú starší alebo majú zlý celkový zdravotný stav, sú pomerne neobvyklé. Je to spôsobené tým, že predtransplantačná kondicionačná liečba nie je týmito pacientmi všeobecne dobre tolerovaná, najmä pacientmi so zle fungujúcimi vnútornými orgánmi. Transplantácie alogénnych kmeňových buniek s nízkou intenzitou však môžu byť vhodnou liečbou pre niektorých starších alebo veľmi chorých pacientov.