bg‑violet

Terapia komórkami macierzystymi

XXI wieku w medycynie nastąpił gwałtowny rozwój terapii wykorzystujących osiągnięcia biologii molekularnejbiologia molekularnabiologii molekularnejinżynierii genetycznejinżynieria genetycznainżynierii genetycznej. W literaturze naukowej coraz częściej pojawiają się doniesienia o kolejnych sukcesach medycznych związanych z opracowaniem terapii nieuleczalnych dotąd schorzeń i urazów. Jednym z takich sukcesów jest zastosowanie komórek macierzystych.

RpNaoyAzx6QbF
Komórki macierzyste można przechowywać w zamrożonej formie.
Źródło: lighthouse50, Flickr, licencja: CC BY-NC 2.0.

Terapie wykorzystujące komórki macierzyste są coraz powszechniej wykorzystywane do leczenia wielu chorób, w których przypadku inne metody nie są skuteczne. Lekarze stosują je również w celu regeneracji tkanek i terapii urazów, często bardzo poważnych i niemożliwych do leczenia w inny sposób.

Komórki macierzyste są najbardziej pierwotnym typem komórek, które mają zdolność do samoodnawiania się przez nieograniczony czas. Ponadto mogą się różnicować w wyspecjalizowane komórki tworzące organizm.

bg‑violet

Możliwości wykorzystania różnych rodzajów komórek macierzystych w medycynie

Obecnie w medycynie wykorzystywane są komórki różnego pochodzenia: embrionalne, płodowe i somatyczne komórki macierzyste.

Zarodkowe i embrionalne komórki macierzyste

Zarodkowe komórki macierzyste to blastomery, powstające w wyniku bruzdkowania zygoty. Komórki te są totipotencjalnetotipotencjalne komórki macierzystetotipotencjalne, co oznacza, że mogą różnicować się we wszystkie rodzaje komórek. Z kolei embrionalne komórki macierzyste, występujące w blastocyście, są pluripotencjalnepluripotencjalne komórki macierzystepluripotencjalne – mogą różnicować się we wszystkie rodzaje komórek, z wyjątkiem komórek łożyska.

Przeszkodą w pozyskiwaniu takich komórek są dylematy etyczne. Niektóre państwa pozwalają na wykorzystanie komórek zarodkowych pochodzących z embrionów wyhodowanych in vitroin vitroin vitro, ofiarowanych przez osoby wykorzystujące tę metodę do leczenia niepłodności. W laboratoriach naukowcy wykorzystują takie komórki do stworzenia kultur komórek macierzystych, stosowanych następnie w różnych terapiach badawczych.

Stosowanie pluripotencjalnych zarodkowych komórek macierzystych uzyskiwanych z ludzkich zarodków może się wiązać, w przypadku bezpośredniego przeszczepiania, z występowaniem niezłośliwych zmian nowotworowych.

Płodowe komórki macierzyste

Płodowe komórki macierzyste pozyskiwane są z krwi pępowinowej i łożyska. Są multipotencjalnemultipotencjalne komórki macierzystemultipotencjalne – mogą przekształcać się w komórki wywodzące się tylko z tego listka zarodkowego, z którego pochodzą.

Krew pępowinowa stosowana jest jako rezerwuar komórek niezróżnicowanych, które z powodzeniem są wykorzystywane do przeszczepień komórek krwiotwórczych na świecie od 1988 r., a w Polsce od 1994 r.

Somatyczne komórki macierzyste

Komórki macierzyste pozyskiwane z organizmu dorosłego człowieka są multipotencjalne lub unipotencjalneunipotencjalne komórki macierzysteunipotencjalne – mogą się przekształcić tylko w jeden typ komórek. Właściwości multipotencjalne mają hematopoetyczne komórki macierzystehematopoetyczne komórki macierzystehematopoetyczne komórki macierzyste, obecne w szpiku kostnym i krwi obwodowej. Są stosowane w leczeniu białaczek, niedokrwistości opornej na leczenie, chłoniaków, szpiczaków, anemii sierpowatej, niedoboru odporności. Trwają liczne badania nad zastosowaniem w medycynie unipotencjalnych somatycznych komórek macierzystych. Dotychczas wyizolowano komórki macierzyste zdolne do przekształcenia się w komórki rogówki, siatkówki, wątroby, jelita i skóry.

Uwagę środowiska naukowego zwracają obecnie indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste (IPSCinduced pluripotent stem cells), czyli komórki macierzyste otrzymywane ze zróżnicowanych komórek somatycznych, w których w warunkach laboratoryjnych wymusza się aktywację odpowiednich genów indukujących odróżnicowanie komórki. Najprawdopodobniej znajdą one zastosowanie w szerokim spektrum prób klinicznych, nie tylko z dziedziny chorób sercowo‑naczyniowych, lecz także dotyczących uciążliwych chorób układu nerwowego.

Więcej informacji na ten temat znajdziesz w e‑materiale pt. Otrzymywanie i pozyskiwanie komórek macierzystychPt9jyol5dOtrzymywanie i pozyskiwanie komórek macierzystych.

bg‑violet

Choroby leczone z wykorzystaniem komórek macierzystych

Terapie wykorzystujące komórki macierzyste mają szerokie zastosowanie medyczne, umożliwiają bowiem wymianę starych komórek na nowe oraz regenerację tkanek i narządów.

Przeszczepienia komórek macierzystych przeprowadza się często w leczeniu nowotworów krwi czy aplazjiaplazjaaplazji szpiku oraz niektórych ciężkich postaci anemii. Lekarze wykorzystują je również do leczenia niektórych chorób nowotworowych układu chłonnego i wrodzonych zaburzeń układu odpornościowego. Komórki macierzyste stosuje się również w leczeniu ciężkich oparzeń i uszkodzeń skóry, obok tradycyjnej metody przeszczepienia skóry. W tym wypadku autologiczne komórkikomórki autologiczneautologiczne komórki skóry hoduje się in vitro, a następnie przenosi na ranę na specjalnych podłożach, co umożliwia odtworzenie skóry.

Trwają badania nad otrzymywaniem z komórek pacjenta innych tkanek i narządów, które mogą zostać przeszczepione bez ryzyka odrzucenia przeszczepu, np. naczyń krwionośnych, tchawicy, chrząstek. Naprawa i hodowla tkanek oraz narządów są głównym celem medycyny regeneracyjnej. W ten sposób mogą być w przyszłości leczone odmrożenia czy złamania. Podejmowane są eksperymentalne próby leczenia chorób degeneracyjnych, np. terapia choroby Parkinsona poprzez wykorzystanie komórek pluripotencjalnych jako neuronów dopaminergicznychneurony dopaminergiczneneuronów dopaminergicznych.

bg‑violet

Podsumowanie

Droga do powszechnego stosowania komórek macierzystych w medycynie jest daleka i związana z pokonywaniem wielu trudności, ale potencjał tych komórek jest niewyobrażalny. Być może już za kilka, kilkanaście lat możliwe będzie leczenie chorób, które obecnie są nieuleczalne, zwłaszcza chorób rzadkich i tych o podłożu genetycznym. Odkrycie pełnego spektrum wykorzystania komórek macierzystych jeszcze przed nami, ale nie ulega wątpliwości, że przyszłość medycyny oparta jest na nowoczesnych terapiach komórkowych.

Więcej informacji związanych z wykorzystaniem komórek macierzystych w medycynie znajdziesz w e‑materiałach:

Słownik

aplazja
aplazja

w medycynie jest to zaburzenie morfogenezy polegające na wykształceniu się tylko zawiązka narządu lub jego części

biologia molekularna
biologia molekularna

interdyscyplinarna dziedzina nauki zajmująca się wyjaśnianiem zjawisk biologicznych poprzez ustalanie budowy i funkcji cząsteczek biorących udział w procesach życiowych: głównie DNA, RNA i białek

hematopoetyczne komórki macierzyste
hematopoetyczne komórki macierzyste

krwiotwórcze komórki macierzyste; biorą udział w procesie hematopoezy (czyli wytwarzania elementów morfotycznych krwi) i w funkcjonowaniu układu krwiotwórczego i immunologicznego; występują w szpiku kostnym, krwi pępowinowej i mobilizowanej krwi obwodowej

in vitro
in vitro

sposób przeprowadzania doświadczeń polegający na badaniu procesów biologicznych w warunkach sztucznych, poza organizmem

inżynieria genetyczna
inżynieria genetyczna

eksperymentalna dziedzina z pogranicza genetyki i biologii molekularnej posługująca się zespołem różnorodnych technik, polegających na manipulowaniu DNA w celu uzyskania dziedzicznych zmian w komórkach lub całych organizmach

komórki autologiczne
komórki autologiczne

komórki macierzyste pochodzące od samego pacjenta, pobierane z jego krwi obwodowej lub ze szpiku kostnego, a następnie wykorzystywane do przeszczepu autologicznego

multipotencjalne komórki macierzyste
multipotencjalne komórki macierzyste

komórki macierzyste, które mogą dać początek kilku różnym typom komórek o podobnych właściwościach i pochodzeniu embrionalnym (pochodzących z tego samego listka zarodkowego), np. krwiotwórcze komórki macierzyste obecne w szpiku kostnym, krwi obwodowej i krwi pępowinowej

neurony dopaminergiczne
neurony dopaminergiczne

komórki nerwowe, które syntetyzują, magazynują i uwalniają neuroprzekaźnik dopaminę

pluripotencjalne komórki macierzyste
pluripotencjalne komórki macierzyste

komórki mcierzyste zdolne do przekształcenia się w komórki i tkanki wywodzące się z trzech listków zarodkowych, z wyjątkiem komórek łożyska, co odróżnia je od komórek totipotencjalnych; ten typ komórek występuje w blastocyście

terapia komórkowa
terapia komórkowa

wykorzystanie komórek macierzystych do regeneracji tkanek lub narządów

totipotencjalne komórki macierzyste
totipotencjalne komórki macierzyste

pierwsze komórki powstające w wyniku bruzdkowania zygoty (czyli blastomery); mogą namnażać się w nieskończoność oraz różnicować we wszystkie inne typy komórek

unipotencjalne komórki macierzyste
unipotencjalne komórki macierzyste

dojrzałe komórki macierzyste występujące w tkankach organizmu, mogą różnicować się tylko w jeden rodzaj komórek, wśród których występują, np. w komórki rogówki i siatkówki, wątroby, jelita, skóry