/11 /11

Danes je raziskovanje matičnih celic in širjenje človekovih spoznanj o njih in možnostih njihove uporabe za zdravljenje eno od najbolj raziskovanih področjih v medicini. Prav zaradi izjemnih potencialov za zdravljenje danes in v prihodnosti, Evropska komisija razume raziskovanje matičnih celic kot visoko prioriteto, kar se vidi v številu nepovratnih pomoči znanstvenikom za raziskovanje potenciala matičnih celic. Matične celice že danes vidimo kot zelo obetajoče in predstavljajo enega največjih mejnikov v sodobni medicini. Že danes lahko na ta način zdravimo vrsto življenju nevarnih bolezni, napredek medicinske znanosti pa obeta zdravljenje bistveno širšega kroga bolezenskih stanj kot danes.

Obstajata dve vrsti zdravljenja z matičnimi celicami: avtologno in alogensko. Z avtolognimi transplanti pacient prejme njegove lastne matične celice, medtem ko pri alogenskem zdravljenju pacient prejme matične celice, donirane s strani druge osebe. Matične celice se uporabljajo v različnih medicinskih posegih. Že desetletja medicina uporablja alogenske transplante, pridobljene iz matičnih celic v kostnem mozgu, za zdravljenje bolezni, kot je levkemija, kjer se bolan kostni mozeg nadomesti z zdravim.

Obstoječe in razvijajoče se aplikacije v zdravljenju

Od leta 1998 naprej pa se za zdravljenje levkemije uporabljajo tudi alogenske matične celice, pridobljene iz krvi v popkovini. V letu 2005 so bile za zdravljenje levkemije prvič uspešno uporabljene tudi avtologne matične celice.

Leta 2000 je vodilna svetovna zdravstvena revija British Medical Journal objavila seznam bolezni, ki jih je mogoče zdraviti z avtolognimi transplantacijami matičnih celic. (link na seznam)

Med temi bolezenskimi stanji so nekatere oblike raka, bolezni limfnega sistema (npr. Hodgkinov sindrom), nekateri tipi tumorjev (rak na dojkah in rak na jajčnikih) in avtoimune bolezni, kot sta sistemska skleroza in juvenilni artritis. Med obetavnimi aplikacijami, ki so še postopku kliničnih preizkušanj, so zdravljenje diabetesa tipa 1, multiple skleroze, miokardnega infarkta, Alzheimerjeve in Parkinsonove bolezni, akutne jetrne odpovedi, poškodb možganov, hrbtenjače in drugih živčnih tkiv, avtizma, cerebralne paralize in poškodb, nastalih zaradi pomanjkanja kisika ob rojstvu.

Novosti na področju matičnih celic

Klinična študija o uporabi namnoženih matičnih celic iz popkovine v transplantacijah

V Irskem centru za zdravljenje rakavih obolenj so opravili pilotno transplantacijo matičnih celic, ki so jih predhodno namnožili s pomočjo tehnološke metode StemEx. To metodo sta v medsebojnem partnerstvu razvili podjetji Gamida Cell in Teva Pharmaceuticals.

Transplantacija je del klinične študije raziskave, ki bo – kot pričakujejo – potrdila učinkovitost in varnost uporabe matičnih celic v transplantacijah, predhodno namnoženih po metodi StemEx (Stem Expansion). Raziskava poteka pod okriljem ameriške FDA (Food and Drug Administration), ki je postopku StemEx že priznala poseben status za zdravila in farmacevtske postopke, pri katerih je razvoj tako pomemben in drag, da stroški raziskave presegajo predviden prihodek.

S tehnološko metodo StemEx se matične celice namnožijo iz vzorca matičnih celic in nato transplantirajo v kombinaciji z nenamnoženimi matičnimi celicami istega vzorca.

Raziskave so potrdile primerljivost matičnih celic iz popkovnične krvi in kostnega mozga

Raziskava Univerze v Minnesoti je pokazala, da lahko bolniki z rakom pričakujejo boljše rezultate zdravljenja, če so pri transplantaciji uporabljene matične celice iz krvi v popkovnici, kot če so uporabljene matične celice iz kostnega mozga. Raziskava je bila izvedena v sodelovanju z Mednarodnim centru za raziskave transplantacij iz krvi in kostnega mozga Medicinske univerze v Wisconsinu v Milwaukeeju.

V nasprotju s prevladujočim strokovnim prepričanjem, da so matične celice iz kostnega mozga boljši in učinkovitejši transplant, raziskava dokazuje obratno. Gre za prvo študijo, ki primerja oba transplanta – matične celice iz kostnega mozga in matične celice iz popkovnične krvi. Raziskava se nanaša na pediatrično zdravljenje levkemije, pri kateri so otroci prejeli transplante iz kostnega mozga na eni strani in transplante matičnih celic iz krvi v popkovnici na drugi strani. Medtem ko je bila pri transplantih iz kostnega mozga dosežena skoraj popolna HLA ustreznost, večina transplantov iz popkovnične krvi ni popolnoma ustrezala prejemnikom.

Kljub temu so udeleženci raziskave, ki so prejeli transplante matičnih celic iz popkovnične krvi, imeli kar 20% višjo stopnjo preživetja kot udeleženci, ki so prejeli transplante matičnih celic iz kostnega mozga, ne glede na prej omenjeno razliko v HLA ustreznosti. Dr. John E. Wagner, univerzitetni profesor pediatrije na Medicinski fakulteti Univerze v Minnesoti, je dejal, da »matičnih celic iz popkovnične krvi ni potrebno več obravnavati kot drugo izbiro za zdravljenje. Shranjene matične celice iz krvi v popkovnici predstavljajo izjemno prednost, saj v popolnosti ustrezajo prejemniku in so hitro razpoložljive.«

Potrjena citotoksičnost mezihemalnih matičnih celic iz popkovnice krvi proti malignim celicam glioma

Kot potrjujejo najnovejše raziskave, mezenhimske matične celice (MSC – mesenchymal stem cells) predstavljajo mogoč in koristni vir za celične terapije za zdravljenje glioma (posebna vrsta malignega tkiva, ki je značilna za vezno nevronsko tkivo), saj so te celice sposobne tako ortodoksne in neortodoksne plastičnosti, torej lastnosti celic, ki ne izražajo proteinskih antigenov HLA - DR. To poenostavljeno pomeni, da imajo visoko stopnjo sprejemljivosti, ne glede na povezanost med darovalcem in prejemnikom. Izkazujejo tudi tendenco prepoznavanja rakavih tkiv, kar je izjemno pomembno za dobre učinke zdravljenja, saj takšna sposobnost matičnih celic pomeni, da lahko te prepoznajo in uničijo obolela tkiva.

Kakovost matičnih celic in parametri, ki nanjo vplivajo

Raziskovalci Centra za popkovno kri Univerze v Newcastlu pod vodstvom dr. Colina McGuckina so ugotovili, da obstajajo določeni parametri, ki vplivajo na količino, kakovost in skupinsko sestavo matičnih celic, pridobljenih iz popkovne krvi.

Bistvene razlike so se pokazale predvsem pri starosti porodnice, pri tem pa je ugotovljeno, da je količina matičnih celic v popkovni krvi največja med 22. in 30. letom starosti porodnice, njihovo število pa bistveno upade po 35. letu starosti porodnice. Na število matičnih celic vpliva tudi porodna zgodovina porodnice, pri tem pa se koncentracija celic manjša s številom rojenih otrok. Raziskovalci so ugotovili tudi, da obstaja določena korelacija tudi med težo otroka, pri čemer imajo težji novorojenci več matičnih celic v krvi iz popkovine.

Popkovnična kri je po izsledkih raziskave Univerze v Newcastlu najbolj bogata z matičnimi celicami v času 39. in 40. tedna nosečnosti, več matičnih celic pa naj bi po podatkih iz raziskave imele novorojene deklice.

Človeške žile, vzgojene iz matičnih celic iz popkovne krvi, so se izkazale za funkcionalne in dolgoobstojne

Raziskovalci laboratorijev Edwin L. Stelle, Oddelka za radiacijsko onkologijo Splošne bolnišnice v Massachusettsu in Medicinske fakultete Univerze Harvard iz Bostona so uspeli iz matičnih celic iz popkovnične krvi in iz matičnih celic iz periferne krvi izdelati funkcionalne in dolgoobstojne žile. Medtem ko so se žile, izdelane iz matičnih celic periferne krvi, izkazale za nestabilne in nefunkcionalne ter z življenjsko dobo do 3 tednov, so se žile, vzgojene iz matičnih celic iz popkovnične krvi, izkazale za polno funkcionalne z relativno dolgo življenjsko dobo. Avtorji študije so prepričani, da imajo matične celice iz popkovnične krvi velik terapevtski potencial pri tkivnem inženirstvu, med drugim tudi za izdelavo funkcionalnih žil.

Razmnoževanje matičnih celic postaja realnost

Strokovnjaki kot pomanjkljivost matičnih celic iz popkovnične krvi navajajo dejstvo, da lahko na ta način pridobimo omejen vir celic, ki samostojno zadošča kvečjemu za zdravljenje osebe z do 40 kilogrami telesne teže. Zato številna biotehnološka podjetja in laboratoriji iščejo optimalne poti razmnoževanja, da iz popkovnične krvi pridobljene matične (matične) celice s ciljem, da se iz vsakega vzorca pridobi zadostno količino celic za vsakršno zdravljenje.

Na tem področju smo že priča vzpodbudnim rezultatom. Matične celice je možno uspešno namnožiti do 30-kratnika njihovega izhodiščnega volumna, nekateri laboratoriji pa že trdijo, da je takšno namnoževanje možno tudi do 1000-krat. Zato lahko danes trdimo, da samo razmnoževanje ni več problem. Certificiranje in standardizacija tovrstnih postopkov in njihov prenos v redno uporabo pa zahteva dolgotrajne klinične teste, ki morajo potrditi, da so razmnožene celice prav tako učinkovite kot tiste pred razmnoževanjem.

Pričakujemo lahko, da bo leta 2009 na trgu prvi zaprt sistem za razmnoževanje matičnih celic iz popkovnične krvi s potrditvijo ameriške FDA (Food and Drug Administration) z opravljenimi kliničnimi testi za zdravljenje določenih bolezni.

Ne glede na razmnoževanje pa se vzpodbudno razvijajo nove metode transplantacij, pri katerih se uspešno izognemo težavam z majhnim številom celic. Ena od takšnih metod je, da se matične celice transplantirajo neposredno v kostni mozeg in ne intravenozno, kot je bilo to običajno doslej. S tem se doseže bistveno večja učinkovitost transplantacije kljub manjšemu številu celic. Takšne transplantacije so bile uspešno opravljene tudi na pacientih s težo, večjo od 40 kg .

Raziskave matičnih celic so najbolj izdatno financiran del raziskav v medicini

Raziskave matičnih celic so v Evropski uniji in v svetu predmet najbolj izdatnega financiranja, tako s strani evropskih in državnih institucij kot tudi s strani biotehnoloških podjetij. V Evropski uniji je največji del sredstev, namenjen raziskavam v medicini, usmerjen prav v raziskave na področju matičnih celic, tako tistim, pridobljenim iz popkovnične krvi, kot tudi embrionalnim matičnim celicam in matičnim celicam iz drugih tkiv človeškega telesa.

Nobelova nagrada za medicino leta 2007 podeljena na področju matičnih celic

V letu 2007 so dobitniki Nobelove nagrade za medicino so znanstveniki Mario R. Capecchi, Oliver Smithies in Martin J. Evans. To prestižno nagrado so prejeli za svoja »prelomna odkritja na področju zarodnih matičnih celic in rekombinacije DNK pri sesalcih, ki so vodila v razvoj obetajoče tehnologije ciljanja genov.«

Nagrajenci so s tehnologijo ciljanja genov pri miših razvili laboratorijski model, ki nudi pomemben vpogled v širok spekter bolezni, od kardiovaskularnih do nevrodegenerativnih, sladkorne bolezni in rakavih obolenj, ter pomaga pri razvoju novih zdravil. »Ciljanje genov pri miših prežema vsa področja biomedicine. Njegov vpliv na razumevanje funkcij genov in njegove koristi za vso človeštvo se bo v naslednjih letih še povečal.«

S pomočjo tehnologije ciljanja genov se deaktivira posamezne gene, tovrstni poskusi pa so razjasnili vloge številnih genov pri razvoju zarodkov, fiziologiji odraslih, staranju in boleznih. Do danes je bilo na ta način onesposobljenih že 10.000 genov miši, kar je približno polovica vseh genov pri sesalcih, pojasnjujejo člani odbora v Stockholmu.

Čas shranjevanja

V nekaterih krogih se pojavljajo trditve, da je shranjevanje matičnih celic možno samo 5 – 10 let. Neocelica razpolaga z drugačnimi podatki, saj vrsta strokovnih člankov dokazuje uporabnost in nespremenljivost shranjenih vzorcev za čas vsaj 23 let.

Glede na to, da na vitalnost in število matičnih celic pri samem shranjevanju najbolj vpliva samo zamrzovanje in odmrzovanje, lahko z veliko verjetnostjo pričakujemo, da je mogoče shranjevanje za bistveno daljši čas (po nekaterih strokovnih ocenah vsaj 60 let), ne da bi to bistveno vplivalo na kakovost kriogensko prezerviranih tkiv.

Znotraj laboratorijev Cryo-Save deluje vrsta vrhunskih strokovnjakov, ki se ukvarja izključno z optimizacijo shranjevanja. Cryo-Save je skupaj z drugimi institucijami (Univerza v Kölnu, Medicinska univerza na Dunaju, Univerza v Zürichu, Univerza v Leuvenu, Univerza v Antwerpnu, Fraunhoferjev inštitut za biomedicinski inženiring) vključen v projekt VI. okvirnega programa Evropske komisije, ki je usmerjen v razvoj kriogenskega shranjevanja. Cryo-Save je znotraj projekta zadolžen za razvoj kriogenske prezervacije.

Zdravljenja s pomočjo matičnih celic

Danes je mogoče s pomočjo transplantacije matičnih celic zdraviti približno 85 različnih bolezni (vir: dr. Colin McGuckin, University of Newcastle). Nekatere izmed teh bolezni so bile zdravljene le eksperimentalno in še niso del splošne zdravstvene doktrine.

Potrebno je poudariti, da se omenjeno število terapij največkrat nanaša na zdravljenje bolezni s krvotvornimi matičnimi celicami tipa CD34+. Za večino izmed teh bolezni, ki se zdravijo s transplantacijo kostnega mozga, strokovnjaki predvidevajo, da jih je mogoče zdraviti tudi z matičnimi celicami iz popkovnične krvi, saj gre za identični tip celic.

S pomočjo matičnih celic je bilo opravljenih 8000 transplantacij matičnih celic iz popkovnične krvi.

Smiselnost shranjevanja

Intenzivni raziskovalni napori, hitro napredujoče možnosti za različne oblike zdravljenja ter rast števila uspešnih terapevtskih posegov v regenerativni medicini dokazujejo smiselnost shranjevanja matičnih celic, še posebej matičnih celic iz popkovnične krvi, ki se vedno bolj uveljavljajo kot pomemben vir matičnih celic in jim uporabo ter potencial širijo vzpodbudne novice iz področja celičnega razmnoževanja.

Vsi podatki, objavljeni na tej strani, so povzeti po strokovnih člankih in strokovni literaturi, ki je zainteresiranim dostopna na sedežu Neocelice.

Promocijsko sporočilo