Terapia komórkami macierzystymi

Komórki mające jednocześnie dwie zdolności:

potencjalnie nieograniczonej liczby podziałów (samoodnawiania swojej puli, czyli proliferacji)

różnicowania się do innych typów komórek.

 

Ze względu na zdolność do różnicowania komórki macierzyste dzieli się na:

 

  • totipotencjalne – mogą różnicować się do każdego typu komórek, w tym komórek tworzących łożysko
  • pluripotencjalne – mogą różnicować się do każdego typu komórek dorosłego organizmu z wyjątkiem komórek łożyska
  • multipotencjalne – mogą dać początek kilku różnym typom komórek, z reguły o podobnych właściwościach
  • unipotencjalne – mogą dać początek tylko jednemu typowi komórek.

 

Ze względu na ich pochodzenie komórki macierzyste dzieli się na:

 

  • zarodkowe komórki macierzyste (ESC) – pochodzą z komórek zarodka. Mogą być totipotencjalne (gdy pochodzą z zarodka kilkukomórkowego) lub pluripotencjalne (gdy pochodzą z węzła zarodkowego blastocysty)
  • dorosłe komórki macierzyste (somatyczne komórki macierzyste) – znajdują się w tkankach dojrzałych organizmów (młodych oraz dorosłych) i są multipotencjalne (między innymi komórki krwiotwórcze) lub unipotencjalne (na przykład mięśniowe komórki satelitowe).

U roślin naczyniowych właściwości komórek macierzystych mają komórki merystemów.

 

Komórki macierzyste hodowane w kulturach in vitro mają zastosowanie w produkcji organizmów transgenicznych. Z ludzkimi komórkami macierzystymi wiąże się duże nadzieje na rozwój terapii komórkowej i medycyny regeneracyjnej.

 

ESC, mogące potencjalnie zróżnicować się w każdy rodzaj komórek, teoretycznie mogłyby zastąpić dowolną tkankę, która u pacjenta uległa uszkodzeniu. Niemniej jednak do praktycznego zastosowania ESC jest jeszcze bardzo daleko.

 

Dorosłe komórki macierzyste, chociaż posiadają ograniczoną zdolność różnicowania się w różne tkanki, wykazują cechy dające im przewagę nad komórkami zarodkowymi przy stosowaniu w terapii. Mogą być pobrane z własnego organizmu pacjenta, dzięki czemu nie istnieje ryzyko ich odrzucenia. Poza tym pozyskanie dorosłych komórek macierzystych nie wiąże się ze zniszczeniem zarodka, nie wywołuje zatem wątpliwości natury etycznej. Dorosłych komórek macierzystych niejednokrotnie użyto już do skutecznej terapii wielu różnych chorób.

 

W każdym żywym organizmie, systematycznie powstają nowe komórki, które następnie dojrzewają, różnicują się w bardziej wyspecjalizowane a na koniec po ściśle określonym czasie, zapisanym w ich materiale genetycznym, obumierają.
Komórki macierzyste (KM) dostarczają nowych pokoleń w miejsce obumarłych. Są niezróżnicowane i zdolne do dojrzewania, podziału przez czas nieokreślony, samoodnawiania i do tworzenia bardziej wyspecjalizowanych komórek.

Można je podzielić na cztery kategorie: totipotencjalne, pluripotencjalne, multipotencjalne (krwiotwórcze komórki macierzyste – KKM, których źródłem jest m.in. ludzka krew pępowinowa oraz mezenchymalne komórki macierzyste – MKM, których najprawdopodobniej najlepszym źródłem jest sznur pępowiny) oraz unipotencjalne.

 

Przeszczepienie krwiotwórczych komórek macierzystych

 

Jest to już standardowa, złożona, minimum kilkutygodniowa procedura polegająca na wymianie (częściowej lub całkowitej) komórek wadliwie funkcjonujących albo zmienionych nowotworowo na prawidłowe komórki macierzyste (KM), które mogą pochodzić od pacjenta (przeszczepienie autologiczne) oraz zdrowego dawcy (przeszczepienie allogeniczne) spokrewnionego lub niespokrewnionego.

Istnieją trzy, obecnie powszechnie stosowane w medycynie, źródła KKM : szpik kostny, krew obwodowa i krew pępowinowa.

Pierwsze próby przeszczepiania KKM (multipotencjalnych) przeprowadzone były już w 1938 roku przez Jana Stefana Raszka i Franciszka Groera we Lwowie. Polegały one na podawaniu szpiku pobranego z mostka zdrowego dawcy bezpośrednio do jamy szpikowej chorego biorcy.

Dzisiaj, zabieg pobrania KKM ze szpiku, najczęściej wykonuje się nakłuwając wielokrotnie (w znieczuleniu ogólnym) talerze kości biodrowych. Sam zabieg przeszczepienia pod względem technicznym jest prosty: jest to przetoczenie dożylne KKM przez cewnik umieszczony w dużej żyle – cewnik centralny. Powyższa metoda pozyskiwania KKM ze szpiku do celów leczniczych pobierania szpiku jest stosowana regularnie w leczeniu polskich dzieci od 1989 roku (Poznań).

Krwiotwórcze komórki macierzyste pochodzące ze zmobilizowanej farmakologicznie krwi obwodowej pobiera się z żył przy użyciu separatora komórkowego. Liczba komórek macierzystych w niezmobilizowanej krwi obwodowej jest bardzo mała. Dlatego dawcy, przez parę dni przed zabiegiem pobrania, należy wstrzykiwać dożylnie lub podskórnie farmakologiczne czynniki wzrostu odpowiednich linii komórkowych. Pobranie z żył obwodowych jest to trwający parę godzin, złożony zabieg. Aby pobrać odpowiednią liczbę KKM wystarczającą do transplantacji, najczęściej należy procedurę powtórzyć. Tę metodę pozyskiwania materiału biologicznego do transplantacji u chorych polskich dzieci stosuje się regularnie w Polsce już od 1994 roku (Wrocław).

Zastosowanie i kwalifikacja – wkrótce…