Komórki macierzyste z krwi
pępowinowej
Czym są komórki macierzyste? Jakie są ich możliwości?
Komórki macierzyste (ang. stem cells) to pierwotne i niewyspecjalizowane komórki ludzkiego organizmu. Wyróżnia je nieograniczona zdolność podziału i rozwoju w dowolny rodzaj komórek. W organizmie nieustannie zachodzi proces apoptozy, polegający na obumieraniu komórek. Tym, co pozwala na odbudowę tkanek, są komórki macierzyste. Początkowo uniwersalne, dopiero w trakcie kolejnych podziałów (komórki totipotencjalne → komórki pluripotencjalne → komórki multipotencjalne → komórki unipotencjalne) specjalizują się, tworząc zróżnicowane rodzaje komórek – krwi, tkanki kostnej, tłuszczowej, mięśniowej oraz komórki stanowiące tak zwane podścielisko szpiku.
Niezwykłe właściwości komórek macierzystych stanowią o ich ogromnym potencjale. Już dzisiaj przeszczepienie komórek macierzystych z krwi pępowinowej ma zastosowanie w leczeniu wielu chorób. Trwają liczne i różnorodne badania kliniczne nad użyciem tych komórek w tzw. medycynie regeneracyjnej – u dzieci chorych na autyzm, z porażeniem mózgowym, u pacjentów po udarach mózgu, urazach i oparzeniach. Wciąż nie wiadomo, gdzie kończą się ich możliwości, co sprawia, że są niewątpliwą nadzieją dla medycyny.
Źródła komórek macierzystych
Najprostszym, a zarazem najmniej inwazyjnym sposobem pozyskania komórek macierzystych jest krew pępowinowa, zaś zawarte w niej komórki macierzyste, dzięki szczególnym cechom, posiadają znaczną przewagę nad komórkami pochodzącymi z innych źródeł.
- szpik kostny
- krew obwodowa
- krew pępowinowa
- embriony
- inne tkanki, m. in.: tkanka tłuszczowa, nerwowa, jelita
Przewaga komórek macierzystych z krwi pępowinowej
Dlaczego warto pobierać komórki macierzyste z krwi pępowinowej? W przeciwieństwie do komórek macierzystych szpiku kostnego, krwi obwodowej oraz tkanki tłuszczowej, te pochodzące z krwi pępowinowej pobiera się nieinwazyjnie, po odpępnieniu dziecka. Wbrew powszechnym opiniom, krew pępowinowa nie jest zabierana dziecku – w przypadku braku pobrania, stałaby się odpadem medycznym.
Pobranie krwi pępowinowej to zabieg szybki, bezbolesny, niewymagający znieczulenia. Uzyskane w ten sposób i zamrożone komórki są gotowe do użycia w każdej chwili. Zamrożony depozyt ma niewielką objętość, posiada jednak bardzo dużą ilość komórek macierzystych. Komórki z krwi pępowinowej właściwościami najbardziej przypominają macierzyste komórki krwiotwórcze pochodzące ze szpiku kostnego. Maja one jednak większy potencjał proliferacyjny, dłuższe telomery, większą zdolność produkcji niektórych cytokin.
Komórki macierzyste z krwi pępowinowej mogą być zastosowane do przeszczepienia autologicznego (dawca jest biorcą), jak i allogenicznego (dla innego biorcy). W przypadku przeszczepień allogenicznych konieczny jest odpowiedni dobór dawcy i biorcy pod względem zgodności antygenów HLA (ang. Human Leukocyte Antigen). Niezgodność tkankowa pomiędzy dawcą i biorcą może spowodować reakcję odrzucenia przeszczepionych komórek albo chorobę przeszczep przeciw biorcy (GvHD – ang. graft-versus-host disease). Ryzyko wystąpienia takich reakcji jest mniejsze w przypadku zastosowania komórek macierzystych pochodzących z krwi pępowinowej, ponieważ limfocyty krwi pępowinowej są mniej dojrzałe i mniej kompetentne immunologicznie. Dlatego w allogenicznych transplantacjach komórek macierzystych z krwi pępowinowej akceptowana jest mniejsza zgodność w zakresie HLA, a zatem znalezienie dawcy jest łatwiejsze.
Czy wiesz że...
Choroby, w leczeniu których stosuje się
komórki macierzyste
Ostre białaczki i białaczki przewlekłe
| Nazwa choroby | Przeszczepy autologiczne (dawca jest biorcą) |
Przeszczepy allogeniczne (dawca inny niż biorca) |
|---|---|---|
| Ostra białaczka szpikowa (AML) | ||
| Ostra białaczka limfoblastyczna (ALL) | ||
| Przewlekła białaczka limfocytowa (CLL) | ||
| Młodzieńcza postać białaczki mielomonocytowej (JMML) | ||
| Młodzieńcza postać przewlekłej białaczki szpikowej (JCML) | ||
| Przewlekła białaczka szpikowa (CML) |
Zespoły mielodysplastyczne
| Nazwa choroby | Przeszczepy autologiczne (dawca jest biorcą) |
Przeszczepy allogeniczne (dawca inny niż biorca) |
|---|---|---|
| Zespół mielodysplastyczny | ||
| Przewlekła białaczka mielomonocytowa (CMML) | ||
| Niedokrwistość oporna na leczenie (RA) | ||
| Niedokrwistość oporna na leczenie z obecnością syderoblastów (RA-S) | ||
| Niedokrwistość oporna na leczenie ze zwiększoną blastozą (RAEB) |
Choroby spowodowane defektem komórki macierzystej
| Nazwa choroby | Przeszczepy autologiczne (dawca jest biorcą) |
Przeszczepy allogeniczne (dawca inny niż biorca) |
|---|---|---|
| Ciężka niedokrwistość aplastyczna | ||
| Niedokrwistość Fanconiego | ||
| Nocna napadowa hemoglobinuria (PNH) |
Inne nowotwory
| Nazwa choroby | Przeszczepy autologiczne (dawca jest biorcą) |
Przeszczepy allogeniczne (dawca inny niż biorca) |
|---|---|---|
| Nerwiak zarodkowy współczulny | W badaniach | |
| Guz mózgu | ||
| Guz kości (guz Ewinga) | W badaniach | |
| Guz nerki (guz Williamsa) | W badaniach | |
| Nowotwór z komórek rozrodczych | ||
| Rak piersi | W badaniach | W badaniach |
| Rak jajnika | W badaniach | W badaniach |
| Drobnokomórkowy rak płuc | W badaniach | |
| Rak nerki | W badaniach | |
| Glejak – nowotwór centralnego układu nerwowego | W badaniach | |
| Mięsak Ewinga | ||
| Reumatoidalne zapalenie stawów | W badaniach | |
| Stwardnienie rozsiane | W badaniach | W badaniach |
Choroby autoimmunologiczne
| Nazwa choroby | Przeszczepy autologiczne (dawca jest biorcą) |
Przeszczepy allogeniczne (dawca inny niż biorca) |
|---|---|---|
| Młodzieńcze reumatoidalne zapalenie stawów | W badaniach | |
| Układowy toczeń rumieniowaty | W badaniach | |
| Choroba Cohna | W badaniach | |
| Zespół Evan | W badaniach |
Mukopolisacharydozy
| Nazwa choroby | Przeszczepy autologiczne (dawca jest biorcą) |
Przeszczepy allogeniczne (dawca inny niż biorca) |
|---|---|---|
| Zespół Hurlera (MPS-IH) | ||
| Zespół Maroteaux-Lamy'ego (MPS-VI) | W badaniach |
Dziedziczne nieprawidłowości krwinek czerwonych
| Nazwa choroby | Przeszczepy autologiczne (dawca jest biorcą) |
Przeszczepy allogeniczne (dawca inny niż biorca) |
|---|---|---|
| b-talasemia major | ||
| Niedokrwistość sierpowatokrwinkowa | ||
| Niedokrwistość Blackfana - Diamonda | ||
| Aplazja czysto czerwonokrwinkowa |
Dziedziczne zaburzenia układu odpornościowego
| Nazwa choroby | Przeszczepy autologiczne (dawca jest biorcą) |
Przeszczepy allogeniczne (dawca inny niż biorca) |
|---|---|---|
| Ataksja-teleangiektazja | ||
| Zespół nagich limfocytów | ||
| Zespół DiGeorga | ||
| Zespół Kostmanna | ||
| Zwykły zmienny niedobór odporności | ||
| Zaburzenia adhezji krwinek białych | ||
| Zespół hiper – IgM | ||
| Zespół Omenna | ||
| Zespół Wiskotta-Aldicha | ||
| Zaburzenia proliferacji limfocytów sprzężone z chromosomem X | ||
| Ciężki złożony niedobór odporności (SCID) | ||
| SCID z brakiem limfocytów T i B | ||
| SCID z brakiem limfocytów T i normalną liczbą limfocytów B | ||
| SCID z niedoborem deaminazy adenozynowej |
Inne choroby dziedziczne
| Nazwa choroby | Przeszczepy autologiczne (dawca jest biorcą) |
Przeszczepy allogeniczne (dawca inny niż biorca) |
|---|---|---|
| Hipoplazja chrząstek i włosów | ||
| Trombastenia Glanzmanna | ||
| Zespół Lesch-Nyhana | ||
| Osteopetroza |
Choroby związane z zaburzeniami spichrzania w liposomach
| Nazwa choroby | Przeszczepy autologiczne (dawca jest biorcą) |
Przeszczepy allogeniczne (dawca inny niż biorca) |
|---|---|---|
| Adrenoleukodystrofia | ||
| Choroba Gauchera | ||
| Choroba Krabba | ||
| Choroba Niemana-Picka | ||
| Choroba Wolmana | ||
| Metachromatyczna leukodystrofia | ||
| Mukopolisacharydoza (MPS) | ||
| Zespół Huntera (MPS-II) | ||
| Zespół Morquio (MPS-IV) | ||
| Zespół podkradania, niedobór beta- glukoronidazy (MPS-VII) | ||
| Zespół Sanfilippa (MPS-III) | ||
| Zespół Sheiego (MPS-IS) | ||
| Chroba Sandhoffa | ||
| Chroba Pelizaeusa-Merzbachera |
Histiocytozy
| Nazwa choroby | Przeszczepy autologiczne (dawca jest biorcą) |
Przeszczepy allogeniczne (dawca inny niż biorca) |
|---|---|---|
| Hemofagocytoza | ||
| Histiocytoza-X | ||
| Rodzinna erytrofagocytarna limfohistiocytoza (FEL) |
Choroby leczone transplantacjami krwiotwórczych komórek macierzystych w sposób niestandardowy
| Nazwa choroby | Przeszczepy autologiczne (dawca jest biorcą) |
Przeszczepy allogeniczne (dawca inny niż biorca) |
|---|---|---|
| Cukrzyca typu 1 | W badaniach | |
| Dziecięce porażenie mózgowe | W badaniach | |
| Niedowład kończyn górnych i dolnych | W badaniach | |
| Anoksemiczne uszkodzenie mózgu | W badaniach | |
| Urazowe uszkodzenie mózgu | W badaniach |
Zespoły rozrostowe układu chłonnego
| Nazwa choroby | Przeszczepy autologiczne (dawca jest biorcą) |
Przeszczepy allogeniczne (dawca inny niż biorca) |
|---|---|---|
| Ziarnica złośliwa | Zależy od stopnia zaawansowania | |
| Chłoniaki złośliwe | Zależy od stopnia zaawansowania | W badaniach |
Nieprawidłowości komórek plazmatycznych
| Nazwa choroby | Przeszczepy autologiczne (dawca jest biorcą) |
Przeszczepy allogeniczne (dawca inny niż biorca) |
|---|---|---|
| Szpiczak mnogi | W badaniach |
Choroby fagocytów
| Nazwa choroby | Przeszczepy autologiczne (dawca jest biorcą) |
Przeszczepy allogeniczne (dawca inny niż biorca) |
|---|---|---|
| Dysgenezja retikularna | ||
| Niedobór aktyny neutrofilowej | ||
| Przewlekła choroba ziarniniakowa | ||
| Zespół Chediaka-Higashiego |
Inne choroby
| Nazwa choroby | Przeszczepy autologiczne (dawca jest biorcą) |
Przeszczepy allogeniczne (dawca inny niż biorca) |
|---|---|---|
| Twardzina układowa | W badaniach | W badaniach |
| Utrata słuchu | ||
| Choroby ze spektrum autyzmu | ||
| Urazy mózgu i rdzenia kręgowego | ||
| Opóźnienie rozwoju | ||
| Ataksja móżdżkowa | ||
| Dystrofie mięśniowe | ||
| Udary niedokrwienne | ||
| Białaczka prolimfocytowa | ||
| Chłoniaki nieziarnicze | ||
| Zespół Shwachmana-Diamonda |
Transplantacja komórek
macierzystych
Komórki macierzyste pochodzące z krwi pępowinowej (UCB, ang. umbilical cord blood) mają zdolność przekształcania się w elementy krwi oraz układu immunologicznego. Z tego względu znajdują zastosowanie w transplantacjach szpiku kostnego.
Pierwszy przeszczep komórek pochodzących z UCB miał miejsce we Francji w 1988 r. u 5-letniego chłopca z niedokrwistością Fanconiego. Komórki pochodziły z krwi pępowinowej siostry pacjenta. Transplantacja zakończyła się sukcesem, chłopiec do dziś jest zdrowy i nie wymaga przetoczeń krwi. Od tego czasu transplantacja komórek macierzystych z krwi pępowinowej znalazła zastosowanie w leczeniu wielu chorób układu krwiotwórczego, zarówno nowotworowych (białaczki, chłoniaki), jak i związanych z niewydolnością szpiku kostnego (niedokrwistość aplastyczna) czy zaburzeniami odporności.
Leczenie przy użyciu
komórek macierzystych
z krwi pępowinowej
Leczenie przy użyciu komórek macierzystych z krwi pępowinowej znajduje zastosowanie również w chorobach takich jak cukrzyca typu 1 czy udary niedokrwienne. Należy podkreślić, że w przypadku chorób nowotworowych nie przeszczepia się własnych komórek macierzystych z krwi pępowinowej, ponieważ mogą one być obarczone defektem genetycznym, który doprowadził do rozwoju nowotworu. Również w przypadku chorób o znanym podłożu genetycznym nie można przeszczepić komórek własnych. W takich przypadkach wykonuje się przeszczepienie allogeniczne, czyli komórek pochodzących od innego dawcy (może nim być np. rodzeństwo pacjenta).
W ostatnich latach prowadzone są intensywne badania nad zastosowaniem komórek macierzystych z krwi pępowinowej w tzw. medycynie regeneracyjnej, z wykorzystaniem własnych (autologicznych) komórek pacjenta. Najwięcej badań dotyczy chorób układu nerwowego takich jak autyzm, porażenie mózgowe, urazy mózgu i rdzenia kręgowego. Podanie komórek macierzystych z krwi pępowinowej może prowadzić do zahamowania patologicznego procesu zapalnego, ma działanie immunomodulujące, hamujące apoptozę (rodzaj śmierci komórek), indukuje migrację, proliferację i różnicowanie komórek, a także stymuluje angiogenezę (tworzenie nowych naczyń krwionośnych).
Należy podkreślić, że zastosowanie komórek macierzystych z krwi pępowinowej w medycynie regeneracyjnej ma miejsce wyłącznie w ramach badań klinicznych i nie jest leczeniem standardowym. Na podstawie dotychczasowych wyników wydaje się jednak, ze to bardzo obiecujący kierunek.
