Zdi se, da so matične celice s svojo sposobnostjo preoblikovanja čudovito zdravilo za številne bolezni. Ugotovite, kaj so matične celice, katere bolezni se trenutno uporabljajo matične celice in kakšni so obeti za razvoj terapije z matičnimi celicami? Od kod skepticizem strokovnjakov?

Matične celiceimajo sposobnost preoblikovanja v druge vrste celic. Terapija z matičnimi celicami je zagotovo eden najbolj privlačnih in najbolj obetavnih konceptov v sodobni medicini. Zdi se, da bi moral biti seznam njihovih medicinskih aplikacij neskončen - popravljanje poškodovanih tkiv, gojenje nadomestnih organov …

Vendar so dejstva drugačna. Čeprav so se začetki raziskovanja izvornih celic zgodili v šestdesetih letih prejšnjega stoletja, je bila njihova uporaba doslej omejena na nekaj dobro opredeljenih indikacij.

Idej za uporabo izvornih celic je veliko, vendar je njihovo uvajanje v klinično uporabo omejeno s številnimi dejavniki, med katerimi v ospredje postavlja vprašanje varnosti te vrste terapije.

Kaj so izvorne celice?

Matične celice so bistvene za tvorbo človeškega telesa. V najzgodnejših fazah razvoja je človeški zarodek v celoti sestavljen iz matičnih celic. Sčasoma se spremenijo, kar povzroči nastanek vseh celičnih linij, ki sestavljajo človeško telo.

Druga pomembna vloga matičnih celic je kolonizacija nekaterih tkiv zrelega organizma in delujejo kot "skladišče". Po potrebi se lahko preoblikujejo v celice določenega tkiva, ki odmrejo ali so poškodovane. Vendar je to možno samo za določena tkiva.

Matične celice so torej tiste celice, ki se lahko preoblikujejo v druge, bolj specializirane vrste celic.

Najpomembnejša lastnost matičnih celic, ki jih razlikuje od drugih celic, je, kako se delijo.

Med delitvijo se lahko matična celica diferencira, t.j. ustvari hčerinsko celico določene vrste (npr. mišično, živčno ali epitelijsko celico).

Obstajajo različne vrste matičnih celic, odvisno od njihove narave: nekatere od njihlahko se preoblikujejo v katero koli hčerinsko celico, medtem ko lahko druge tvorijo samo celice, ki sestavljajo določeno vrsto tkiva (več o tem spodaj).

Druga pomembna lastnost matičnih celic je povezana tudi z njihovo delitvijo. Med nastankom hčerinske celice matična celica ne izgine brez sledu. V procesu delitve se ustvari še ena matična celica, identična "materini celici".

Rezultat delitve matične celice je ena matična celica in ena specializirana hčerinska celica.

Ta mehanizem se imenuje samoobnavljanje. Zahvaljujoč njemu se matične celice ne "obrabijo" in ne dovolijo zmanjšanja velikosti njihovega bazena.

Vrste izvornih celic

Kot smo že omenili, se matične celice lahko preoblikujejo v druge vrste celic, ko se delijo. Ali lahko katera koli matična celica postane katera koli hčerinska celica? No, ne.

Matične celice so razdeljene v štiri podskupine, odvisno od tega, kako širok spekter celic lahko nastane zaradi njihove delitve.

Matične celice, ki gradijo človeški zarodek, lahko povzročijo vse vrste celičnih linij. Nekatere izvorne celice, ki naseljujejo tkiva odraslega človeka, se lahko spremenijo le v strogo določeno vrsto celic, ki gradijo dano tkivo.

Delitev matičnih celic zaradi možnosti ustvarjanja različnih hčerinskih celic je naslednja:

  • totipotentne matične celice

To so celice z najširšim potencialom diferenciacije, ki se lahko razvijejo v katero koli hčerinsko celico. Totipotentne celice tvorijo zigoto (celico, ki je posledica oploditve jajčeca s semenčico), pa tudi zarodek v najzgodnejših fazah njegovega razvoja. Vse vrste celic, ki sestavljajo človeško telo, so lahko ustvarjene iz totipotentnih celic.

  • pluripotentne matične celice

Pluripotentne celice se lahko preoblikujejo tudi v številne vrste celic. Vendar pa so placentne celice izjema. Pluripotentne celice tvorijo t.i zarodkovo vozlišče, ki je ena od struktur, ki nastane v prvem tednu razvoja zarodka.

Pluripotentne celice embrionalnega vozla povzročajo tri t.i. zarodne plasti, iz katerih se kasneje razvijejo vsa tkiva našega organizma. Čeprav imena zarodnih plasti zvenijo nekoliko zapleteno (ektoderma, mezoderma in endoderma), so tkiva, ki so nastala iz njih, znana vsem.

Ektoderma proizvaja kožo in strukturoživčni, iz mezoderme - krvožilni in mišično-skeletni sistem ter iz endoderme - dihalni sistem in večina prebavnega sistema.

  • multipotentne matične celice

Multipotentne celice so skupina matičnih celic z nekoliko ožjim potencialom diferenciacije. Čeprav je iz njih še vedno mogoče izdelati več vrst celic, so običajno celice podobne vrste. Vodilni primer celic v tej podskupini so multipotentne celice kostnega mozga, znane tudi kot hematopoetske matične celice. Pretvorijo se lahko v katero koli krvno celico, kot so eritrociti ali različne vrste levkocitov. Vendar ne morejo proizvesti celic, ki gradijo druga tkiva.

  • unipotentne matične celice

Ta vrsta celice lahko postane samo ena vrsta hčerke. Običajno unipotentne celice delujejo kot rezervoar za obnovo in popravilo odraslih tkiv. Primer unipotentnih celic so epidermalne matične celice, ki jih najdemo v človeški koži.

Kje dobiti izvorne celice

Pridobivanje izvornih celic je v bistvu možno na dva načina.

Njihov prvi vir je človeški zarodek, iz katerega so izolirane tako imenovaneembrionalne matične celice . To so celice znakatotipotentnealipluripotentnein se zato lahko razlikujejo v vse vrste tkiv.

Druga vrsta matičnih celic se imenujesomatske matične celice(ali "odrasle" matične celice). Ta vrsta celic prihaja - kot že ime pove - iz odraslega človeškega telesa.

V normalnih pogojih so to celice, ki naseljujejo različne organe

  • kostni mozeg
  • mišice
  • jetra
  • skin
  • krvnih žil

V teh organih matične celice delujejo kot rezervoar, ki omogoča regeneracijo poškodovanih tkiv.

Ni težko uganiti, da imajo somatske matične celice bolj omejen potencial diferenciacije kot tiste embrionalnega izvora. Odrasle celice somultipotentnealiunipotentne , to pomeni, da se lahko preoblikujejo v celice podobnega tipa ali celo v samo eno vrsto hčerinske celice. .

Iskanje in pridobivanje somatskih matičnih celic v odraslem telesu je velik izziv. Število teh vrst celic v tkivih je zelo majhno.

Ko so zbrani, jih je zelo težko gojiti v laboratoriju, zato jih je težko dobitivečje količine.

Za zdaj so odrasle matične celice pridobljene le iz nekaj virov. Za hematopoetske matične celice so to:

  • kostni mozeg
  • periferna kri
  • popkovnična kri

Iz maščobnega tkiva in kostnega mozga lahko pridobite t.i.mezenhimske matične celice . Lahko se spremenijo v različne vrste tkiv:

  • kost
  • chondral
  • mišica
  • maščobno

Terapije z uporabo mezenhimskih matičnih celic so še v fazi raziskav - doslej njihova varnost in učinkovitost nista bili potrjeni.

Omeniti velja še eno vrsto matičnih celic, ki je nekakšen hibrid zgornjih dveh. To se imenujeinducirane pluripotentne matične celice .

To so izvorne celice, pridobljene iz odraslega organizma, ki so jih reprogramirali v laboratoriju, da bi jim dali značilnosti zarodnih celic.

Trenutna uporaba izvornih celic

Ker že poznamo vrste in možnosti diferenciacije izvornih celic, ostaja vprašanje - katere od njih in kako se uporabljajo v medicini?

  • embrionalne matične celice

Embrionalne matične celice niso odobrene za nobeno vrsto terapije. Zakaj? Tukaj je nekaj razlogov.

Prvič, njihova uporaba vključuje etične dileme. Embrionalne matične celice pridobivamo iz zarodkov, namenjenih za raziskovalne namene, najpogosteje nastalih med postopki oploditve in vitro. Etična vprašanja so eden od dejavnikov, ki omejujejo napredek raziskav na ta način pridobljenih izvornih celic.

Druga ovira pri uporabi zarodnih celic je povsem znanstvena. So celice z velikim potencialom diferenciacije in se lahko spremenijo v vse vrste hčerinskih celic. Do zdaj še ni bila najdena nobena metoda za nadzor nad njihovim vedenjem.

Embrionalne matične celice po implantaciji v človeško telo tvorijo tumorje, sestavljene iz različnih, kaotično razporejenih celic. Te vrste tumorjev se imenujejo teratomi (latinsko teratoma). Nenehno iščemo načine, kako usmeriti zarodne celice tako, da se preoblikujejo v želeno tkivo.

Uporaba embrionalnih matičnih celic prinaša tudi tveganje zavrnitve - so tuje snovi (podobno kot pri presaditvi organa od nepovezanega darovalca).

Tveganje obstajaveliko manj pri uporabi odraslih matičnih celic, ki jih je daroval in prejel isti pacient. Ta postopek imenujemo avtologna presaditev.

  • odrasle matične celice

Čeprav je uporaba odraslih matičnih celic povezana tudi s številnimi omejitvami, se trenutno v medicini uporablja le ta vrsta matičnih celic. Pridobivanje odraslih matičnih celic ne zahteva kulture zarodkov, zato poraja veliko manj moralnih dilem. Odrasle matične celice se uporabljajo v naslednjih vrstah terapije:

  • Presaditev hematopoetskih matičnih celic

Presaditev hematopoetskih matičnih celic je trenutno edina rutinska terapija z matičnimi celicami, ki se uspešno uporablja po vsem svetu. Tako imenovani Presaditve kostnega mozga so metoda zdravljenja številnih hematoloških bolezni.

Prvič, uporabljajo se pri bolnikih s primarnimi imunskimi pomanjkljivostmi, torej dednimi nepravilnostmi v imunskem sistemu. Presaditev kostnega mozga je pogosto edini način, da pridobijo pravilno delujoče imunske celice.

Druga skupina bolnikov, ki bi morda potrebovali presaditev hematopoetskih matičnih celic, so tisti, katerih kostni mozeg je bil poškodovan, na primer zaradi agresivnega zdravljenja proti raku.

Takšna situacija je lahko zaželena v primeru raka na krvi (npr. levkemije), ko je cilj terapije uničenje hematopoetskega sistema, ki ga pokriva neoplastični proces, in nato njegova rekonstrukcija s pomočjo implantiranega stebla. celice.

  • zdravljenje obsežnih ran z epidermalnimi matičnimi celicami

Epidermalne matične celice so eden od načinov za celjenje obsežnih ran, kot so opekline.

Celoten postopek je naslednji: najprej se iz fragmenta pacientove zdrave kože zberejo epidermalne matične celice.

Nato se te celice podvržejo laboratorijski kulturi v pogojih, ki omogočajo njihovo intenzivno razmnoževanje.

Ko dobimo pravilno število celic, jih položimo na površino rane.

Dodatna prednost terapije je, da pacientovo telo ne more zavrniti takšnega "oblačenja" - narejena je iz njegovih lastnih celic.

  • oftalmološko zdravljenje z uporabo matičnih celic roženice

Še ena terapija z uporabo matičnih celic je bila odobrena relativno nedavno. Gre za zdravilo, ki vsebujematične celice roženice, ki omogočajo rekonstrukcijo epitelija roženice (sprednji, zunanji sloj zrkla).

Kot v prejšnjem primeru je "vir" celic pacient sam, natančneje njegovo zdravo oko.

Potem ko so matične celice zbrane, se pomnožijo v laboratoriju in nato dajo v prizadeto oko. Indikacija za uporabo terapije je pomanjkanje limbalnih matičnih celic roženice, na primer zaradi poškodbe s kemično snovjo.

Prihodnost izvornih celic

Zgornje besedilo na kratko predstavlja trenutno in - kot lahko vidite - zelo omejeno uporabo izvornih celic v medicini.

Raziskave na tem področju so zelo zapletene in izvorne celice še vedno postavljajo več vprašanj kot odgovorov.

V znanstvenem svetu se občasno pojavijo informacije o prebojnih odkritjih, povezanih z njimi, a se na žalost v mnogih primerih izkaže, da objavljeni rezultati raziskav ne držijo.

Tako je bilo na primer v primeru glasnega poskusa implantacije matičnih celic kostnega mozga v poinfarktno brazgotino srčne mišice. Domnevno pozitivni rezultati takšne terapije so sprožili plaz nadaljnjih poskusov v drugih kliničnih centrih, a so se vsi poskusi na koncu končali neuspešno.

Za učinkovito in varno uporabo matičnih celic v medicini je potrebnih še veliko let raziskav.

Znanstveniki nenehno poskušajo izvedeti več o nenavadnih mehanizmih njihovega delovanja.

Kateri dejavniki vplivajo na proces diferenciacije matičnih celic?

Ali je ta proces mogoče nadzorovati?

Kaj storiti, da bi jih lahko učinkovito pomnožili?

Katere od doslej neozdravljivih bolezni se res lahko pozdravijo s takšno terapijo?

Ta in mnoga druga vprašanja so nenehno predmet stalnih znanstvenih raziskav.

Na tej točki velja omeniti, da so matične celice sicer omejene v terapevtske namene, vendar so uporabne na drugih področjih medicine.

En primer je raziskava rakavih procesov. Matične celice omogočajo simulacijo takšnega procesa v laboratorijskih pogojih in nato na njih testirati potencialne terapije (npr. nova zdravila proti raku).

Smernice tekočih raziskav o izvornih celicah so na primer aplikacije v:

  • nevrodegenerativne bolezni (npr. Alzheimerjeva bolezen)
  • poškodbe hrbtenjače
  • poškodbe mišično-skeletnega sistema

ozkončno poskusi rekonstrukcije celotnih organov (npr. trebušne slinavke pri sladkorni bolezni tipa I). ​​

Zavedati se moramo, da matične celice niso zdravilo za vse in da je vsaka možna uporaba neodvisno raziskana in mora pred odobritvijo opraviti vrsto kliničnih preskušanj.

Na koncu je vredno opozoriti tudi na "klinike", ki ponujajo zdravljenje z matičnimi celicami brez kakršnega koli dovoljenja.

Te vrste poskusov v najboljšem primeru na koncu izgubijo denar, v najslabšem primeru pa vaše zdravje in celo življenje.

O avtorjuKrzysztof BialaziteŠtudentka medicine na Collegium Medicum v Krakovu, ki počasi vstopa v svet nenehnih izzivov zdravnikovega dela. Zanimajo jo predvsem ginekologija in porodništvo, pediatrija in medicina življenjskega sloga. Ljubitelj tujih jezikov, potovanj in gorskih pohodov.

Preberite več člankov tega avtorja

Kategorija:

Zdravje