>Zkoumáme, proč jsou kmenové buňky transplantovány lidem a zda prasata mohou pomoci při léčbě závažných onemocnění.Transplantace buněk je léčebná metoda, při které se do těla nemocného člověka vpraví zdravé buňky. Jakmile jsou uvnitř, pomáhají opravit poškozenou tkáň a stimulují hojivé procesy. Tato metoda se používá k léčbě krevních onemocnění a zotavení z určitých typů rakoviny. V budoucnu se řada léčebných možností pravděpodobně rozšíří: vědci provádějí klinické studie, aby otestovali účinnost transplantace buněk při léčbě kardiovaskulárních problémů, Parkinsonovy choroby, cukrovky a roztroušené sklerózy.
Jak se objevila buněčná terapie
/ Lifehacker Experimenty s transplantací buněk začaly již v 19. století. Francouzský lékař Charles Brown-Séquard se tedy pokusil vstříknout člověku hormonální buňky z varlat zvířat, což naznačuje, že to pomůže prodloužit mládí. A britský lékař Watson-Williams se pokusil zachránit teenagera s těžkou cukrovkou pomocí ovčích pankreatických buněk. Tento experiment skončil neúspěšně, chlapec o tři dny později zemřel. Na začátku 20. století léčil pacienty s rakovinou Švýcar Paul Niehans tak, že jim vpichoval buňky z ovčích embryí. Lékař tvrdil, že metoda funguje, i když pro to neexistují žádné jiné důkazy.První skutečně úspěšné experimenty začaly v polovině dvacátého století. Vědci dospěli k myšlence, že dárcovský materiál pro terapii by se měl odebírat lidem. Kmenové buňky byly pro tento úkol vhodné. Za určitých podmínek jsou schopni se přeměnit v jakékoli jiné. První, kdo se je pokusil transplantovat do člověka, byl Američan Edward Thomas: v roce 1956 lékař píchl pacientovi s leukémií kostní dřeň odebranou jeho bratrovi-dvojčeti. Operace byla úspěšně dokončena. V roce 1990 dostal Thomas Nobelovu cenu za zásluhy o rozvoj buněčné terapie.V roce 1958 Georges Maté testoval, jak tato metoda funguje, když mezi pacientem a dárcem neexistuje žádný vztah. Kmenové buňky transplantoval pěti fyzikům z Jugoslávie, kteří byli vystaveni radiaci. Pomohlo to čtyřem lidem. Po zákroku však někteří pacienti pocítili vyčerpání těla. Mate navrhl, že tato reakce byla spojena s reakcí dárcovských buněk na buňky příjemce: nemohly zakořenit a navzájem se zničily. Tento stav se nazývá GVHD – reakce štěpu proti hostiteli.Nyní, před transplantací, aby se snížilo riziko GVHD, jsou buňky purifikovány z T lymfocytů. Jsou zodpovědné za blokování a ničení cizích prvků v těle. Úplně vyloučit reakci zatím nelze, existují však léky, které pomáhají snižovat účinek GVHD.Buněčná terapie se za posledních 60 let výrazně změnila. Nyní se buňky k transplantaci odebírají nejen z kostní dřeně, ale také například krve a tukové tkáně. A zdrojem materiálu mohou být nejen dárci, ale i samotní pacienti.
Co je buněčná terapie?
V závislosti na zdroji materiálu pro transplantaci se terapie dělí na tři typy:autologní – buňky jsou odebrány samotnému pacientovi;syngenní – u identického dvojčete;alogenní – od dárce.Teoreticky existuje ještě jedna možnost – xenogenní terapie, kdy se odebírají buňky zvířatům. Navzdory neúspěšným zkušenostem z minulosti je tento nápad stále považován za slibný. Vědci diskutují o jeho použití při léčbě cukrovky, onemocnění jater nebo cystitidy. Za nejvhodnějšího dárce pro člověka je považováno prase.
Jak funguje buněčná terapie
/ Lifehacker Po obdržení materiálu ho lékaři musí připravit na zavedení do těla pacienta. K tomu se kmenové buňky namnoží a provede se s nimi řada manipulací, které pomohou naprogramovat je na konkrétní úkoly a očistit je od složek, které mohou zvýšit riziko nepřijetí transplantátu.Dále jsou buňky zavedeny do těla. Existují různé metody: přes žíly, tkáně, klouby, koronární tepny, prostor kolem míchy. Vše závisí na nemoci. Po transplantaci musí buňky zakořenit. V průměru to trvá 100 dní. Během této doby by měl být pacient v kontaktu s lékaři, aby se mu rychle dostalo pomoci v případě komplikací.Před použitím buněčné terapie lékaři provedou řadu testů, včetně EKG, tomografie a klinického krevního testu, aby se ujistili, že pacient léčbu snese.
Jaké buňky lze použít k terapii
1. Dospělé (postnatální) kmenové buňky
Jsou to specializované kmenové buňky, které se nacházejí v těle každého dospělého člověka. Mohou se transformovat pouze do určitých typů buněk. V závislosti na tom jsou rozděleny do typů:krvetvorné buňky se mění v krvinky;neurální – do buněk nervového systému;mezenchymální – do buněk chrupavky, tukové a kostní tkáně.Hlavním zdrojem dospělých kmenových buněk je kostní dřeň. Mohou se ale nacházet i v jiných částech těla: například mezenchymální se nacházejí v tukové tkáni a zubní dřeni.
2. Embryonální kmenové buňky
Jsou to mladé pluripotentní buňky, tedy takové, které nemají specializaci a mohou se proměnit v jakékoli jiné. Získávají se z blastocysty, embrya, které je staré 3 až 5 dní. K tomu se pěstuje v laboratořích, uměle oplodňuje dárcovskou dělohu.Tento typ buněk má velký potenciál, ale je s ním řada problémů. Je důležité je správně naprogramovat a ujistit se, že se v lidském těle promění v buňky potřebného tvaru. Navíc hrozí samovolné nebo nerovnoměrné zvětšení. Nyní vědci pracují na nalezení účinných mechanismů k řízení procesu.Navíc ne každý považuje pěstování embryí za účelem získání kmenových buněk za etické. Řešením tohoto problému mohou být indukované pluripotentní buňky.
3. Indukované pluripotentní kmenové buňky
/ LifehackerZískávají se z dospělých somatických buněk (tedy jakýchkoli jiných než zárodečných). Mechanismus pro práci s nimi vynalezl japonský vědec Shinya Yamanaka. Zkoumal embryonální buňky, aby v nich našel geny, které jsou zodpovědné za pluripotenci. Ukázalo se, že za to mohou čtyři geny – Sox2, Oct4, Klf4 a c-Myc. Nyní se jim říká „faktory Yamanaka“.Po aktivaci těchto genů buňka postupně ztrácí specializaci a vrací se do embryonálního stavu. Pak jej lze naprogramovat dle libosti. Například buňka nervové tkáně může být přeměněna na krvinku. A pravděpodobně po reintrodukci bude snadněji zakořenit v těle.Indukované pluripotentní kmenové buňky jsou dnes považovány za perspektivní materiál pro transplantaci a v budoucnu mohou nahradit embryonální.
4. CAR‑T
Kmenové buňky nejsou jediným možným materiálem pro terapii. Například modifikované T-lymfocyty (CAR-T) se používají k boji proti rakovině. Jsou to krvinky, které jsou naprogramovány tak, aby vyhledávaly a ničily rakovinné buňky. T-lymfocyty se odebírají přímo pacientovi. Člověku se do žil zavádějí dva katétry. Přes první krev vstupuje do zkumavky, kde je okamžitě filtrována, a poté se přes druhý katétr vrací zpět do těla. Procedura trvá 2-3 hodiny.V tomto procesu se může hladina vápníku u osoby snížit. To vede ke svalovým křečím, necitlivosti a brnění. Proto je lepší provést takový postup blízko místnosti, ve které osoba leží. Dělá se to například v novém výzkumném komplexu buněčných technologií v Obninsku. Kromě terapie založené na metodě CAR‑T se věnují také transplantaci kostní dřeně a diagnostice rakoviny. Plánuje se také vývoj čtyř léků založených na somatických buňkách.
