Czym są komórki macierzyste?

Komórki macierzyste są to pierwotne komórki ciała, które mogą przekształcić się w komórki dowolnych tkanek . Z nich powstają: tkanka nerwowa, kostna, mięśniowa i przede wszystkim komórki krwi. Przez całe życie człowieka występują w jego organizmie komórki macierzyste, szczególnie tam, gdzie niezbędne jest ciągłe wytwarzanie nowych komórek, jak na przykład w szpiku kostnym. Krew pępowinowa jest źródłem przede wszystkim krwiotwórczych komórek macierzystych. Dają one początek komórkom krwi (erytrocytom- krwinkom czerwonym odpowiadającym za transport tlenu w organizmie człowieka, krwinkom białym - leukocytom, biorącym udział w zwalczaniu wszelkich zakażeń oraz płytkom krwi - trombocytom, niezbędnym w procesie krzepnięcia krwi).

Źródła komórek macierzystych.

• embrion - embrionalne komórki macierzyste występujące na etapie życia płodowego,
• szpik
• krew obwodowa
• krew pępowinowa

Komórki macierzyste występują w organizmie człowieka przez całe życie. Najwięcej jest ich w okresie życia płodowego i na tym etapie komórki macierzyste maja największa zdolność do rozmnażania i różnicowania. Jednak wykorzystanie embrionalnych komórek macierzystych do celów naukowych i medycznych budzi wiele kontrowersji natury etycznej (pozyskiwać je można poprzez zniszczenie ludzkiego zarodka). Dlatego naukowcy wyszukali nowe źródła komórek macierzystych jakim jest szpik , krew obwodowa czy pępowinowa. Jednak komórki macierzyste pozyskiwane ze szpiku czy krwi obwodowej są bardziej ukierunkowane, mają mniejszą zdolność podziału oraz skłonność do przekształcania się w komórki pożądanych tkanek w odróżnieniu od komórek macierzystych z krwi pępowinowej.

Zalety komórek macierzystych krwi pępowinowej.

• pobieranie krwi pępowinowej jest bezpieczne i bezbolesne dla dziecka i jego matki,
• możliwość przechowywanie komórek macierzystych w oparach ciekłego azotu - szybki dostęp do zdeponowanych komórek,
• większe zdolności proliferacyjne - namnażanie komórek macierzystych,
• komórki pochodzące z krwi pępowinowej są bardziej pierwotne, mniej ukierunkowane, maja dużą zdolność podziału i przekształcenia w komórki pożądanych tkanek,
• zwiększona tolerancja immunologiczna, dzięki czemu ich przeszczepianie powoduje mniej powikłań u biorcy, co daje mniejsze szanse na wystąpienie reakcji GVHD "przeszczep przeciwko gospodarzowi" czyli odrzucenia przeszczepu a komórki z krwi pępowinowej SA bardziej pierwotne niż komórki dorosłego człowieka - dlatego zawierają mniej antygenów, co daje większą zgodność tkankową - łatwość przeszczepu,
• minimum przeniesienia czynników zakaźnych,
• możliwość wykonania przeszczepu przy częściowej niezgodności w układzie HLA. Zgodność antygenów w układzie HLA to zgodność tkanki pomiędzy dawcą a biorcą,
• krótki czas oczekiwania na przeszczep i mniejsze koszty z nim związane (nie ma potrzeby szukania dawcy i badania zgodności tkankowej HLA)

Znaczenie komórek macierzystych krwi pępowinowej

Komórki macierzyste krwi pępowinowej są podobne do krwiotwórczych komórek macierzystych uzyskiwanych dotąd wyłącznie ze szpiku kostnego. Zawartość komórek macierzystych we krwi pępowinowej jest dziesięciokrotnie większa niż w szpiku, większa jest również ich zdolność do namnażania. Co jest niezmiernie ważne przy przeszczepie komórek macierzystych krwi pępowinowej mniejsze jest prawdopodobieństwo wystąpienia reakcji odrzucenia przeszczepu. Także występuje większa tolerancja w zakresie antygenów zgodności tkankowej (HLA). Wszystko to sprawia, że komórki macierzyste krwi pępowinowej stwarzają dużą szansę wykorzystania w terapii nie tylko dziecka podczas którego porodu je uzyskano, ale także u osób z najbliższej rodziny. Stanowią one lepszą od przeszczepów szpiku alternatywę w leczeniu chorób nowotworowych, nienowotworowych oraz dziedzicznych zaburzeń metabolicznych. Zastosowanie w terapii komórek macierzystych jest uznane za jedno z największych osiągnięć medycyny ostatnich lat. Jak do tej pory skuteczne leczenie komórkami macierzystymi z krwi pępowinowej przeprowadzono u kilku tysięcy chorych na całym świecie i liczba ta niewątpliwie będzie wzrastać.

Jak otrzymuje się komórki macierzyste krwi pępowinowej?

Narodziny dziecka stwarzają unikalną szansę pozyskania komórek macierzystych. Pobieranie komórek krwi pępowinowej odbywa się w warunkach jałowych. Po porodzie dziecka i podwiązaniu pępowiny przez osobę specjalnie przeszkoloną pobiera się krew nakłuwając pępowinę i łożysko. Jest to krew krążąca dotychczas w krążeniu płodowym i dotąd była traktowana jako niewykorzystany materiał biologiczny. Możliwość pobrania istnieje zarówno podczas porodu siłami natury, jak i podczas cięcia cesarskiego. Ważne jest, aby pobrać jak najwięcej krwi (zwykle kilkadziesiąt mililitrów), co stwarza szansę otrzymania jak największej ilości komórek macierzystych. Zabieg jest całkowicie bezpieczny dla rodzącej i nowo narodzonego dziecka, nie wymaga znieczulenia, trwa zwykle kilka minut. Po pobraniu krwi pępowinowej jest ona przez naszego kuriera transportowana do Zachodniego Banku Komórek Macierzystych "Zdrowie Dziecka", który wcześniej powiadomiony zostanie o dokonującym się porodzie. Usytuowanie banku krwi w Poznaniu stwarza szansę bardzo szybkiego transportu krwi do Regionalnego Centrum Krwiodawstwa w Poznaniu dla pacjentek z Zachodniej Polski. Preparatyka uzyskanej krwi nastąpi bardzo szybko - w ciągu najbliższych kilku godzin od porodu, co ma duże znaczenie dla jakości przechowywanych komórek.

Zastosowanie komórek macierzystych.

Obecnie komórki macierzyste są wykorzystywane przede wszystkim w transplantologii, po leczeniu z wykorzystaniem chemioterapii czy radioterapii, stosowanych w celu zniszczenia komórek nowotworowych. Niestety chemio- i radioterapia niszczy zarówno komórki nowotworowe, jak również zdrowe komórki macierzyste występujące w szpiku. W celu odtworzenia układu krwiotwórczego pacjenta oraz regeneracji jego układu odpornościowego stosuje się przeszczep komórek macierzystych. Przeszczepione komórki przedostają się do szpiku pacjenta, gdzie się rozmnażają tworząc nowe elementy krwi oraz regenerując system odpornościowy.

Aktualne zastosowanie komórek macierzystych:

• choroby nowotworowe,
• dziedziczne zaburzenia metaboliczne,
• choroby rozrostowe układu krwiotwórczego.

Perspektywy zastosowania komórek macierzystych:

• choroby serca,
• cukrzyca,
• choroba Parkinsona,
• choroba Alzheimera,
• uszkodzenia rdzenia kręgowego,
• choroby wątroby,
• udar mózgu,
• toczeń,
• stwardnienie rozsiane,
• dystrofia mięśniowa,
• oparzenia.

Przyszłość leczenia komórkami macierzystymi krwi pępowinowej

Obecnie trwają badania nad wykorzystaniem komórek macierzystych w terapii genowej. Można mieć nadzieję nad opracowaniem w najbliższych latach metody zwiększania liczby pobranych komórek macierzystych poddanych transplantacji (namnażanie w warunkach laboratoryjnych). Rozważa się również możliwość przekształcenia komórek macierzystych krwi pępowinowej w komórki mięśni szkieletowych, serca, mózgu, tkanek nabłonkowych w narządach dotkniętych chorobą. Prowadzi się badania nad zastosowaniem komórek macierzystych w terapii udaru mózgu, choroby Alzheimera, stwardnienia rozsianego, tocznia, cukrzycy. Stwierdzenie w ostatnich miesiącach we krwi pępowinowej występowania multipotencjalnych komórek progenitorowych stwarza wręcz nieograniczone możliwości terapeutyczne dla medycyny. Krew pępowinowa dziecka może stanowić rodzinne źródło komórek macierzystych mogące w razie potrzeby służyć osobom spokrewnionym. Tak szerokie zastosowanie komórek krwi pępowinowej może doprowadzić, jak słusznie zauważył profesor Randal, jeden z wybitnych hematologów, że "w najbliższej przyszłości przechowywanie krwi pępowinowej stanie się tak zwyczajne jak niezwyczajne jest dzisiaj". Argumentem przemawiającym za przechowywaniem krwi pępowinowej jest jej dostępność oraz brak wątpliwości natury etycznej, co do wykorzystania komórek macierzystych w medycynie (w przeciwieństwie do embrionalnych komórek macierzystych).
Wartość zdeponowanej krwi pępowinowej będzie wzrastać wraz z postępem nauk medycznych. Komórki macierzyste mogą być przechowywane w temperaturze płynnego azotu nawet przez dziesiątki lat.