Komórki macierzyste: mamy klucz do długowieczności?

Komórki macierzyste: zastosowanie

Pionierskie przeszczepienie komórek macierzystych przez prof. Eliane Gluckman zapoczątkowało nowy rozdział w dziedzinie medycyny regeneracyjnej i transplantologii. I choć w 1988 roku lekarze nie potrafili odpowiedzieć na wiele pytań dotyczących zastosowania komórek macierzystych, dziś wiemy o nich coraz więcej.

Jeszcze 10 lat temu mówiło się o zastosowaniu komórek z krwi pępowinowej przede wszystkim w leczeniu białaczki. Dziś lekarze upatrują w nich szansę na poprawę sytuacji pacjentów z mózgowym porażeniem dziecięcym, autyzmem, a także leczących się z powodu zawału mięśnia sercowego. Obiecujące są też wyniki badań nad zastosowaniem tego typu komórek w leczeniu chorób autoimmunologicznych.

Kolejną ekscytującą kwestią jest możliwość zastosowania ich w terapiach genetycznych, np. przy zaburzeniach poziomu hemoglobiny. Posiadamy dowody potwierdzające skuteczność tego rodzaju metod w odbudowie i niwelowaniu wad genetycznych. Przyszłość wygląda zatem bardzo obiecująco. – mówi prof. Eliane Gluckman.

Obecnie prowadzone są badania nad zastosowaniem komórek macierzystych w:

• leczeniu cukrzycy;
• chorobach neurologicznych takich jak choroba Parkinsona, pląsawica Huntingdona i stwardnienie zanikowe boczne;
• urazach rdzenia kręgowego;
• leczeniu stwardnienia rozsianego;
• leczeniu białaczki;
• naprawie uszkodzeń chrząstek i ścięgien;
• przy zawale mięśnia sercowego;
• przy zwyrodnieniu plamki żółtej.

Naukowcy podejmują też próby, których celem jest stymulowanie komórek macierzystych obecnych w organizmie pacjenta.

Czym są komórki macierzyste?

Komórki macierzyste są początkowym etapem wszystkich komórek ludzkiego ciała. To niewyspecjalizowane, pierwotne i niedojrzałe komórki, które charakteryzuje ogromna zdolność do samoodnawiania i różnicowania się. Jako pierwsze już w latach 60. ubiegłego wieku wykorzystywano komórki macierzyste pozyskiwane ze szpiku kostnego. Przeszczepień dokonywano podczas leczenia nowotworów, chorób układu krwiotwórczego, a także niektórych chorób metabolicznych.

Komórki macierzyste dzieli się na:

• totipotencjalne – mogą różnicować się w komórki każdego typu;
• pluripotencjalne – mogą różnicować się w każdy typ komórek za wyjątkiem komórek łożyska;
• multipotencjalne – dają początek kilku typom komórek, najczęściej o zbliżonych właściwościach;
• unipotencjalne – powstają z nich komórki tylko jednego typu.

Źródła komórek macierzystych

Komórki macierzyste mogą być pozyskiwane z krwi obwodowej, szpiku kostnego oraz z krwi pępowinowej, przy czym ten ostatni sposób jest jedynym nieinwazyjnym. W zależności od źródła, z którego pochodzą, niewyspecjalizowane komórki różnią się też swoimi właściwościami.

Mezenchymalne komórki macierzyste ze szpiku kostnego

Szpik kostny pobiera się w znieczuleniu zewnątrzoponowym lub ogólnym poprzez nakłucia talerzy biodrowych. Sam zabieg trwa co najmniej kilkadziesiąt minut. Mezenchymalne komórki macierzyste pochodzące ze szpiku odpowiadają za odbudowę kości i chrząstek, a także produkują komórki tłuszczowe. Nie potwierdzono jednak, jakoby mogły się one różnicować na dowolne komórki ciała. Nadal prowadzone są także badania nad ich wykorzystaniem w leczeniu schorzeń kości i chrząstek, a także w naprawie uszkodzeń naczyń krwionośnych. Badacze sprawdzają też możliwość zastosowania mezenchymalnych komórek macierzystych w celu zmniejszenia stanu zapalnego, leczeniu chorób autoimmunologicznych czy leczenia odrzucenia przeszczepu.

Komórki macierzyste z krwi pępowinowej

Komórki macierzyste z krwi pępowinowej pochodzą z naczyń pępowiny oraz z łożyska. Po pobraniu zostają zamrożone i są przechowywane w bankach krwi. Krew pępowinowa pobierana jest w ciągu zaledwie kilku minut, a sam zabieg jest zupełnie bezbolesny. Zaletą tego rozwiązania jest niewątpliwie natychmiastowa dostępność komórek macierzystych. Nie musimy szukać dawcy, jak ma to miejsce w przypadku szpiku i liczyć na to, że będzie on zupełnie zdrowy (w przeciwnym wypadku nie będzie mógł być dawcą).

Ze względu na niewielką ilość krwi pępowinowej, pochodzące z niej komórki macierzyste dotychczas stosowano główne w leczeniu dzieci. Znajdowały zastosowanie u pacjentów z chorobami nowotworowymi układu krwiotwórczego, jak również borykających się z chorobami genetycznymi krwi. Naukowcy wypracowali jednak metody namnażania komórek, dzięki czemu można zwiększyć ich ilość.

Jak wskazują wyniki niektórych badań, krew pępowinowa może zawierać komórki zdolne do przekształcania się w dowolnie, wyspecjalizowane komórki, niekoniecznie powiązane z krwią. Potwierdzone jest jednak jedynie to, że  mogą one wytworzyć każdy rodzaj komórek krwi, w tym także komórki systemu odpornościowego.

Autologiczne i allogeniczne przeszczepienia komórek macierzystych

Z biegiem czasu komórki macierzyste pozyskiwane ze szpiku kostnego zostały wyparte przez komórki z krwi pępowinowej. W ośrodkach transplantacyjnych w Stanach Zjednoczonych przeprowadza się więcej zabiegów właśnie z tym drugim typem komórek. W zależności od rodzaju choroby lekarze decydują się na przeszczepienia autologiczne lub allogeniczne.

Większość przeszczepień to przeszczepienia autologiczne komórek macierzystych. W trakcie zabiegu przeszczepia się komórki pochodzące od osoby chorej. Przeszczepienia allogeniczne mają miejsce wtedy, gdy komórki macierzyste zostają pobrane od osoby spokrewnionej z biorcą lub zupełnie jej obcej.

Komórki macierzyste mogą być pozyskiwane z krwi obwodowej, szpiku kostnego oraz z krwi pępowinowej, przy czym ten ostatni sposób jest jedynym nieinwazyjnym. W zależności od źródła, z którego pochodzą, niewyspecjalizowane komórki różnią się też swoimi właściwościami.

Szansa na długowieczność?

Badacze pochylają się nad różnymi zastosowaniami komórek macierzystych już od kilku dekad. Liczne badania wskazują na możliwość zastosowania ich w najrozmaitszych dziedzinach: od leczenia nowotworów, poprzez terapię pacjentów z chorobami genetycznymi czy autoimmunologicznymi, a na ortopedii kończąc. Większość badań nadal jest w toku.

Obecnie najpowszechniejszym zastosowaniem niezróżnicowanych komórek jest transplantacja krwi niezbędna w odbudowie układu krwionośnego. Z ich użyciem hoduje się też przeszczepy skóry, jednak trzeba zaznaczyć, że nie ma ona mieszków włosowych, gruczołów potowych ani łojowych. Nie jest więc w pełni doskonała. Stosuje się ją w celu ratowania osób z poparzeniami trzeciego stopnia znacznej powierzchni ciała jedynie w kilku klinikach na świecie. Za w pełni bezpieczną i skuteczną uznano też terapię mającą na celu leczenie uszkodzeń rogówki oka. Pozostałe zastosowania komórek macierzystych wciąż są w fazie badań. I mimo, że dotychczasowe wyniki są bardzo obiecujące, terapii tych nie dopuszczono oficjalnie do stosowania w szpitalach. Na długowieczność zapewnioną przez niewyspecjalizowane i mogące się dowolnie przekształcać komórki będziemy więc musieli jeszcze trochę poczekać.

[Zdjęcie główne: Depositphotos]