Coraz częściej mówi się o możliwości wyleczenia wielu nieuleczalnych chorób przy wykorzystaniu komórek macierzystych. Już dziś wyleczenie wielu nowotworów układu krwiotwórczego możliwe jest dzięki przeszczepieniu krwiotwórczych komórek macierzystych szpiku kostnego. Co to są komórki macierzyste i jakie jest ich zastosowanie?
Co to są komórki macierzyste?
Komórki macierzyste są niewyspecjalizowane – posiadają zdolność do wielokierunkowego różnicowania się oraz nieograniczonych podziałów (samoodnawiania), co odróżnia je od pozostałych wyspecjalizowanych komórek budujących ludzki organizm, których czas życia jest ograniczony.
Przez całe życie komórki macierzyste ulegają różnicowaniu w bardziej wyspecjalizowane komórki (budujące tkanki i narządy), dzięki czemu możliwe jest zastąpienie obumarłych komórek nowo powstałymi (np. całkowita odnowa komórek złuszczającego się naskórka zwykle występuje co 4 tygodnie). Jednocześnie przez całe życie w sposób nieograniczony powstają nowe komórki macierzyste, choć istnieją podejrzenia, że ich ilość maleje wraz z wiekiem.
Czy wiesz że: Kościół katolicki nie akceptuje pobierania i wykorzystania tzw. embrionalnych komórek macierzystych? Ich pobranie równoważy się ze zniszczeniem zarodka.
Podział komórek macierzystych
Wyróżniono cztery rodzaje komórek macierzystych:
– Totipotencjalne komórki macierzyste – komórki te posiadają zdolność do różnicowania się w każdy typ komórek organizmu, łącznie z łożyskiem, np. zygota (czyli komórka która powstała w wyniku zapłodnienia, w wyniku podziałów daje początek wszystkim komórkom ludzkiego organizmu)
– Pluripotencjalne komórki macierzyste – komórki te posiadają zdolność do różnicowania się w każdy typ komórek organizmu, nie mogą się przekształcić jedynie w komórki totipotencjalne.
– Komórki multipotencjalne – posiadają zdolność do różnicowania się w różne typy komórek w obrębie jednego listka zarodkowego (np. komórki macierzyste, które dają początek komórkom szpiku, krwi i mięśni występują w obrębie mezodermy – trzeci listek zarodkowy).
– Komórki unipotencjalne – czyli dojrzałe komórki macierzyste, posiadają zdolność do różnicowania się w jeden typ komórek.
Zapamiętaj: Istnieje wiele ofert leczenia komórkami macierzystymi chorób, które nie są leczone tą metodą w naszym kraju. W takim przypadku należy sprawdzić, czy dana terapia ma charakter eksperymentalny, co może równać się brakiem podstaw naukowych dla jej skuteczności.
Gdzie wykorzystuje się komórki macierzyste?
Szereg badań naukowych przeprowadzonych z wykorzystaniem komórek macierzystych coraz bardziej poszerza zakres chorób, których efektywne leczenie możliwe jest dzięki zastosowaniu tych komórek. Jednakże możliwości zastosowania komórek macierzystych w terapii leczniczej uzależnione są od regulacji prawnych. Zgodnie z wytycznymi europejskiej organizacji zajmującej się przeszczepianiem komórek macierzystych (European Blood and Marrow Transplantation) komórki macierzyste można wykorzystać w leczeniu chorób wymienionych poniżej.
Przewlekłe białaczki:
● przewlekła białaczka szpikowa (CML), przewlekła białaczka limfatyczna (CLL), młodzieńcza przewlekła białaczka szpikowa (JCML), młodzieńcza białaczka mielomonocytowa (białaczka Naegelego) (JMML),
Ostre białaczki:
● ostra białaczka limfoblastyczna (ALL), ostra białaczka szpikowa (AML), ostra białaczka bifenotypowa, ostra białaczka małozróżnicowana,
Zespół mielodysplastyczny:
● niedokrwistość oporna na leczenie (RA), niedokrwistość oporna na leczenie z obecnością pierścieniowatych syderoblastów (RARS), niedokrwistość oporna na leczenie z nadmiarem blastów (RAEB), niedokrwistość oporna na leczenie z nadmiarem blastów w okresie transformacji (RAEB-T), przewlekła białaczka mielomonocytowa (CMML),
Choroby spowodowane defektem komórki macierzystej:
● niedokrwistość aplastyczna (ciężka), niedokrwistość Fanconiego, nocna napadowa hemoglobinuria (PNH),
Zespoły mieloproliferacyjne:
● ostra mielofibroza, mielofibroza, czerwienica prawdziwa, samoistna nadpłytkowość,
Zespoły rozrostowe układu chłonnego:
● chłoniak nieziarniczy, ziarnica złośliwa, białaczka prolimfocytowa,
Choroby fagocytów:
● zespół Chediaka-Higashi´ego, przewlekła choroba ziarniniakowa (CGD), niedobór aktyny neutrofilowej, dysgeneza retikularna,
Choroby histiocytów:
● rodzinna limfohistiocytoza z erytrofagocytozą, histiocytoza-X, hemofagocytoza.
Choroby związane z zaburzeniami lub brakiem funkcji enzymów:
● mukopolisacharydoza (MPS), zespół Hurler (MPS-IH), zespół Scheie´a (MPS-IS), zespół Huntera (MPS-II), zespół Sanfilippo (MPS-III), zespół Morquio (MPS-IV), zespół Maroteaux-Lamy’ego (MPS-VI), zespół podkradania, niedobór beta-glukuronidazy (MPS-VII), adrenoleukodystrofia, mukolipidoza II, choroba Krabbego, choroba Gauchera, choroba Niemanna-Picka, choroba Wolmana, metachromatyczna leukodystrofia,
Dziedziczne anomalie krwinek czerwonych:
● talasemia beta, aplazja czysto czerwonokrwinkowa, niedokrwistość sierpowatokrwinkowa,
Dziedziczne zaburzenia układu odpornościowego:
● ataksja-telangiektazja, zespół Kostmanna, zaburzenia adhezji leukocytów, zespół DiGeorge’a, zespół nagich limfocytów, zespół Omenna, ciężka złożona niewydolność układu odpornościowego (SCID, SCID z niedoborem deaminazy adenozynowej, SCID z brakiem limfocytów T i B, SCID z brakiem limfocytów T i normalną liczbą limfocytów B, zwykła zmienna niewydolność układu odpornościowego, zespół Wiskotta Aldricha, zaburzenie proliferacji limfocytów sprzężone z chromosomem X,
Inne choroby dziedziczne:
● zespół Lesch´a-Nyhana, hipoplazja chrząstek i włosów, trombastenia Glanzmanna, osteopetroza (marmurkowatość kości),
Choroby komórek plazmatycznych:
● szpiczak mnogi, białaczka plazmocytowa, makroglobulinemia Waldenströma,
Dziedziczne zaburzenia krwinek płytkowych:
● amegakariocytoza (wrodzona małopłytkowość),
Inne nowotwory złośliwe:
● rak piersi, mięsak Ewinga, neuroblastoma (zwojak zarodkowy), rak nerki.
Wiele badań klinicznych ocenia możliwość zastosowania komórek macierzystych w leczeniu chorób takich jak: cukrzyca, urazy rdzenia kręgowego, zawał mięśnia sercowego, zwyrodnienie plamki żółtej. Jednakże możliwość leczenia tych chorób z wykorzystaniem terapii komórek macierzystych nie została jeszcze ugruntowana prawnie.
Pobieranie komórek macierzystych
Tzw. dorosłe komórki macierzyste (czyli wszystkie komórki poza tymi, które pochodzą z zarodka) obecne są w tkankach i organach ludzkiego organizmu. W zależności od ich lokalizacji, a także ogólnego stanu naszego organizmu ich liczba oraz dostępność może się różnić. Powszechnym miejscem, z którego pozyskiwane są komórki macierzyste wykorzystywane w celach leczniczych jest: szpik kostny, krew obwodowa, krew pępowinowa. O tym jak można zostać dawcą komórek macierzystych oraz o przeszczepie szpiku kostnego można przeczytać w artykułach:
Jak i kto może zostać dawcą szpiku? Jak zostać zasłużonym dawcą szpiku i jakie są jego przywileje?
Coraz powszechniejsze staje się pozyskiwanie komórek macierzystych z krwi pępowinowej. Jest to jedyny nieinwazyjny, bezbolesny zarówno dla matki jak i dziecka sposób pobierania komórek macierzystych, który następuje tuż po narodzeniu dziecka – po przecięciu pępowiny. Krew pępowinowa pobrana przez położną umieszczana jest specjalnym worku, a następnie przekazywana odpowiedniemu laboratorium.
W porównaniu do komórek pozyskiwanych ze szpiku, komórki macierzyste pochodzące z krwi pępowinej posiadają większą zdolność do odradzania się, oraz są mniej immunogenne ( czyli zgodność pomiędzy dawcą a biorcą nie musi być taka wysoka jak w przypadku komórek uzyskanych ze szpiku czy krwi obwodowej). Warto jednak pamiętać, że ich ilość jest ograniczona.
Uzyskane w ten sposób komórki macierzyste mogą być wykorzystane w przyszłości w razie wystąpienia choroby w rodzinie dziecka (rodzeństwa, rodziców), tylko w przypadku gdy ponosimy koszty pobrania, preparatyki oraz bankowania komórek macierzystych (więcej informacji na ten temat można uzyskać na stronie Polskiego Banku Komórek Macierzystych) lub mogą być przekazane zupełnie obcej chorej osobie (w przypadku oddania krwi pępowinowej na rzecz publicznego banku krwi pępowinowej, jednocześnie zrzekając się do niej praw).
Przechowywanie komórek macierzystych
Przechowywanie komórek macierzystych ma tylko i wyłącznie miejsce w przypadku komórek uzyskanych z krwi pępowinowej. Odpowiednio przygotowane preparaty krwi pępowinowej przechowywane są w oparach ciekłego azotu w specjalnie dostosowanych do tego pojemnikach, zaopatrzonych w systemy kontroli temperatury oraz komputerowe systemy kontrolne. W ten sposób przechowywane komórki mogą być przez dowolny czas. Komórki pobierane ze szpiku bądź krwi obwodowej dawcy dla konkretnego biorcy, po odpowiednim ich przygotowaniu są przeszczepiane choremu pacjentowi.
Choć poznano już wiele mechanizmów działania komórek macierzystych, które wykorzystywane są w leczeniu wielu chorób, istnieje nieustanna potrzeba przeprowadzania badań naukowych, które pozwolą na zastosowanie komórek macierzystych w leczeniu chorób, na które do dziś nie ma skutecznej terapii.