Kluczowy element medycyny regeneracyjnej

Komórki macierzyste (ang. stem cells) są zdolne do potencjalnie nieograniczonej liczby podziałów i różnicowania się w inne typy komórek. Mają zdolność do przekształcania się w inne tkanki i komórki w odpowiednim mikrośrodowisku, podlegając plastyczności.

Skąd pochodzą?

Ze względu na pochodzenie komórki macierzyste są podzielone na: embrionalne, płodowe i człowieka dorosłego. Do komórek o pochodzeniu płodowym można zaliczyć komórki krwi pępowinowej, łożyska, płynu owodniowego, w tym komórki hemopoetyczne i mezenchymalne komórki macierzyste. Z kolei komórki macierzyste dorosłego człowieka są obecne w większości tkanek jako tkankowo specyficzne (multi-, di-, a także unipotencjalne).

Niezwykła potencjalność

Ze względu na stopień potencji, czyli wszechstronność w tworzeniu komórek potomnych, komórki macierzyste dzielą się na toti-, pluri-, multi- i unipotencjalne. Największą potencjalność wykazują totipotencjalne komórki macierzyste, mogące wytworzyć wszystkie typy komórek tkankowych, występujące w organizmie ludzkim.
W rozwoju zarodkowym człowieka na etapie blastocysty wewnętrzne komórki to embrionalne komórki macierzyste, które są pluripotencjalne. W późniejszych etapach rozwoju tracą one pluripotencję, zamieniając się w trakcie specjalizacji w komórki multipotencjalne. Zarówno u płodu, jak i u człowieka dorosłego nadal jednak występują komórki macierzyste multi-,tri-, di- i unipotecjalne.
Z wiekiem jednak potencjalność komórek macierzystych w organizmie spada, co oznacza także zmniejszanie zdolności do samoregeneracji.

Takie cenne, a takie różne

Nieustannie dochodzą do nas nowe doniesienia na temat komórek macierzystych. Naukowcy z San Diego wyhodowali np. pierwszą trójwymiarową nerkę z komórek macierzystych, a badacze z Michigan odkryli komórki macierzyste w miazdze zębów mlecznych. Informacje te powodują chaos i przeświadczenie, że wykorzystanie komórek macierzystych w medycynie to wciąż pieśń przyszłości. Nic bardziej mylnego. Komórki, które są obecnie wykorzystywane w celach leczniczych, pochodzą zazwyczaj ze szpiku kostnego, mobilizowanej krwi obwodowej czy krwi pępowinowej. Kwestią różnicującą te trzy źródła komórek macierzystych są ich właściwości.

W przypadku przeszczepienia komórek macierzystych bada się antygeny zgodności tkankowej (HLA). To one warunkują, czy dane komórki mogą zostać podane choremu biorcy. W przypadku przeszczepień komórek macierzystych z krwi obwodowej po farmakologicznej mobilizacji zgodność między biorcą a dawcą musi wynosić 10 na 10 badanych antygenów. Jeśli chodzi o przeszczepienia komórek macierzystych ze szpiku, zgodność musi wynosić 9 na 10 antygenów. Sytuacja wygląda trochę lepiej w przypadku krwi pępowinowej, w przypadku której wymagana jest zgodność 4 na 6 badanych antygenów.

Wstępem do świata medycyny regeneracyjnej nazywane są komórki mezenchymalne, które nie są aż tak ukierunkowane jak komórki hematopoetyczne. Komórki mezenchymalne mogą różnicować się w kierunku komórek nerwowych, chrzęstnych czy kostnych. Występują one w szpiku kostnym czy galarecie Whartona (obecnej w sznurze pępowiny).

Komórki macierzyste pochodzące z różnych źródeł odróżniają od siebie właściwości i potencjał. Każde z tych źródeł jest cenne. Ważne jest, by komórki macierzyste zostały zabezpieczone na wypadek choroby. Szansa leczenia komórkami macierzystymi wynosi obecnie 1:100, jest wiec wyższa niż możliwość zachorowania na przewlekłą chorobę rotawirusową (1:400), inwazyjną chorobę pneumokokową (1:20 000) czy meningokokową (1:10 0000).

Obszary wykorzystania

Komórki macierzyste stanowią istotny czynnik:

w terapiach celowanych
— nowotworów,
— chorób autoimmunologicznych,
— chorób rzadkich,
— chorób, w których przebiegu występuje niszczenie tkanek bądź narządów,
w medycynie regeneracyjnej, zwłaszcza odtwarzaniu tkanek, narządów.

Nowe regulacje

Komórki macierzyste zawsze budziły ogromne emocje. Po początkowej fazie entuzjazmu przyszła faza sceptycyzmu. Podważano zasadność bankowania komórek macierzystych krwi pępowinowej, pokazując, że nie są one cudownym lekiem. Od pierwszego przeszczepienia krwi pępowinowej minęło już ponad 25 lat. Część emocji opadła, zastąpiły je badania i liczne doświadczenia transplantacyjne. Zweryfikowano część opinii, w tym jedną z najbardziej znaczących — Amerykańskiego Stowarzyszenia Pediatrów — wskazującą, że bankowanie krwi pępowinowej budzi sporo zastrzeżeń. Od 2012 roku opinia ta została zawieszona jako nieaktualna.

Rolę komórek macierzystych krwi pępowinowej docenił również Parlament Europejski. Zwrócił on uwagę w Rezolucji o dobrowolnym dawstwie komórek i tkanek, że allogeniczny przeszczep krwi pępowinowej okazał się skuteczny „u wielu pacjentów”, zaś autologiczny przeszczep tej krwi może być skuteczny. Znaczny postęp w badaniach dotyczących wykorzystania komórek macierzystych, prowadzonych poza granicami UE, zobligował Unię Europejską do ujęcia prac nad tymi komórkami „w odpowiednie ramy regulacyjne”.

Parlament nawołuje także do zwiększenia współpracy pomiędzy sektorem publicznym i prywatnym, szczególnie w zakresie tworzenia banków komórek krwi pępowinowej oraz badań nad komórkami pochodzącymi z tego źródła.
Również Polskie Towarzystwo Ginekologiczne pozytywnie zaopiniowało pobieranie i deponowanie krwi pępowinowej, wskazując, że to do kobiet ciężarnych powinien należeć wybór, czy i gdzie zdeponować krew pępowinową.

Wyjątkowe możliwości lecznicze

Na świecie komórki macierzyste krwi pępowinowej przeszczepia się od ponad 25 lat, w Polsce od ponad 15. Standardowa porcja krwi pępowinowej, wynosząca od 60 do 100 mln, wystarcza do ekstrakcji 800 mln — 1 mld komórek macierzystych. Według Polskiego Banku Komórek Macierzystych, starczy to na przeszczep terapeutyczny dla osoby o średniej wadze 40-50 kg. To, co cieszy, to procedury zwiększające potencjał komórek macierzystych krwi pępowinowej, tj. manipulacja ex vivo komórkami macierzystymi w laboratorium czy doszpikowe podanie komórek macierzystych.

W Polsce wykonuje się obecnie rocznie 1000 przeszczepień komórek macierzystych, pochodzących z różnych źródeł. To wciąż kropla w morzu potrzeb. Centralny Rejestr Niespokrewnionych Dawców Szpiku i Krwi Pępowinowej informuje, że co roku dziewięć osób na każde 100 000 ludzi w Polsce, zapada na białaczki — choroby nowotworowe krwi. Dzięki postępowi w transplantologii większość tych chorych może być wyleczona, jeżeli znajdzie się dla nich dawcę komórek macierzystych, szpiku czy krwi pępowinowej.

Obecnie w Polsce działa 15 rejestrów dawców komórek macierzystych krwi obwodowej i szpiku oraz 5 rodzinnych i 5 publicznych banków krwi pępowinowej. Największym bankiem rodzinnym jest Polski Bank Komórek Macierzystych.
„Komórki macierzyste krwi pępowinowej leczą ponad 70 ciężkich chorób onkologicznych i hematologicznych. Rodzice mogą zrzec się prawa do krwi i oddać ją do publicznego banku krwi lub zabezpieczyć ją w banku rodzinnym na potrzeby zdrowotne swojej rodziny. W Europie średnio 2 proc. rodzin decyduje się na bankowanie rodzinne, a maksymalnie 0,5 proc. oddaje krew pępowinową na potrzeby publiczne. Zdecydowana większość tego cennego materiału jest utylizowana. Odsetek bankujących bardzo różni się między krajami, np. w Portugalii jest to 8 proc., w Rumunii — 6,5 proc., w Niemczech — 2 proc., w Hiszpanii — 3,5 proc., w Wielkiej Brytanii — poniżej 1 proc. Z kolei we Francji pobiera się krew tylko do banków publicznych (jest to jedyny taki kraj w Europie), a we Włoszech krew można pobrać dla celów rodzinnych (na co decyduje się ok. 2,5 proc. rodzących), ale trzeba ją wywieźć do preparatyki i przechowywania poza terytorium tego kraju. W Polsce środki na finansowanie bankowania publicznego są bardzo skromne, a jednym z powodów, dla których odsetek bankujących jest niski, jest nieprawdziwe przeświadczenie o bardzo wysokiej cenie takiej usługi” — twierdzi Jakub Baran, prezes Polskiego Banku Komórek Macierzystych (PBKM).

PBKM jest największą tego typu instytucją w Polsce i występującą obecnie w Europie jako Grupa FamiCord.

2

Zobacz galerię