Komórki macierzyste z krwi pępowinowej – czym są, co leczą i czy warto je bankować?

W Polsce coraz więcej mówi się o bankowaniu komórek macierzystych. Kobiety, które są w ciąży, mogą zdecydować czy chcą, żeby w trakcie porodu zostały pobrane komórki macierzyste z krwi pępowinowej. To właśnie tam znajduje się ich najwięcej, a pozyskanie jest nieinwazyjne w porównaniu do innych dostępnych metod. Czym są komórki macierzyste? Do czego mogą być wykorzystywane? Jakie choroby się nimi leczy?

Komórki macierzyste i krew pępowinowa – podsumowanie artykułu

• Czym są komórki macierzyste? To pierwotne, niewyspecjalizowane komórki organizmu, które posiadają unikalną zdolność do samoodnawiania (nieograniczonych podziałów) oraz różnicowania się w konkretne tkanki, np. krew, mięśnie czy nerwy. Stanowią one naturalną rezerwę regeneracyjną człowieka.
• Dlaczego pobiera się krew pępowinową przy porodzie? Krew pępowinowa jest bogatym źródłem krwiotwórczych komórek macierzystych, podobnych do tych w szpiku, ale młodszych i o większym potencjale podziału. Ich pobranie jest całkowicie bezbolesne i nieinwazyjne dla matki oraz dziecka, w przeciwieństwie do pobierania szpiku kostnego.
• Jakie choroby leczy się komórkami macierzystymi? Obecnie wykorzystuje się je standardowo w terapii ponad 80 ciężkich schorzeń, głównie hematologicznych i onkologicznych. Należą do nich m.in.: ostre i przewlekłe białaczki, chłoniaki, niedokrwistości (np. Fanconiego) oraz wybrane dziedziczne zaburzenia odporności i metabolizmu.
• Czym różni się krew pępowinowa od sznura pępowinowego? Krew zawiera głównie komórki krwiotwórcze (leczenie białaczek). Sznur pępowinowy (tzw. galareta Whartona) zawiera komórki mezenchymalne, które łatwiej przekształcają się w tkankę chrzęstną czy nerwową. Są one obecnie badane pod kątem leczenia m.in. stwardnienia zanikowego bocznego czy mózgowego porażenia dziecięcego.

Spis treści:

• Komórki macierzyste – definicja i mechanizm działania
• Rodzaje komórek: totipotencjalne, pluripotencjalne i unipotencjalne
• Zastosowanie w medycynie – jakie choroby leczą komórki macierzyste?
• Statystyki przeszczepień w Polsce i na świecie

Czym są komórki macierzyste?

Komórki macierzyste to pierwotne niewyspecjalizowane komórki, które mogą się bardzo szybko namnażać i przekształcać w wyspecjalizowane np. mięśniowe, krwi lub szpiku. Bez nich nie mógłby powstać, a później również funkcjonować organizm człowieka, ale nie tylko. Występują również u zwierząt i roślin. To one stanowią początek wszystkich linii komórkowych oraz tworzą zarodek w początkowej fazie rozwoju.

Wyjątkowa dla komórek macierzystych jest zdolność do samoodnawiania, czyli tworzenia kopii samych siebie, a następnie przemieniania w wyspecjalizowane dojrzałe komórki. Organizm stale potrzebuje nowych komórek krwi, skóry czy mięśni oraz innych niemogących się powielać przez podział komórkowy. Istnienie i działanie komórek macierzystych jest niezbędne do życia.

Co ciekawe, nazywa się je inaczej – komórkami pnia, w analogii do drzewa – z pnia wyrastają gałęzie, a z komórek macierzystych tworzą się wszystkie komórki organizmu.

Rodzaje komórek macierzystych

Komórki macierzyste znajdują się w szpiku kostnym, we krwi obwodowej, w sznurze pępowinowym i we krwi pępowinowej. To właśnie szpik był ich pierwszy znanym źródłem – stąd przeszczepy szpiku. Aktualnie jednym z coraz popularniejszych sposobów pozyskiwania komórek macierzystych jest pobieranie ich z krwi pępowinowej, ponieważ jest to jednocześnie metoda nieinwazyjna zarówno dla matki, jak i dla dziecka oraz pozwalająca uzyskać największą liczbę komórek.

Ludzka krew pępowinowa jest źródłem komórek multipotencjalnych, czyli różnicujących się w kilka typów komórek w ramach jednego listka zarodkowego – np. komórki mezodermy mogą dać początek komórkom szpiku, krwi albo mięśni. Oprócz tego wyróżnia się komórki:

• totipotencjalne – to jedyne komórki, z których może powstać każda struktura organizmu (np. zygota),
• pluripotencjalne – przekształcające się we wszystkie komórki poza totipotencjalnymi, czyli w każdą komórkę danego listka zarodkowego (mezodermy, ektodermy, endodermy)
• unipotencjalne nazywane somatycznymi komórkami macierzystymi – różnicujące się w komórki konkretnej tkanki lub narządu.

Dodatkowo warto wspomnieć, że istnieje również możliwość pobrania podczas porodu i bankowania kawałka sznura pępowinowego, który zawiera tak zwane komórki mezenchymalne (inaczej komórki z galarety Whartona) łatwiej różnicujące się w np. nerwowe czy chrzęstne niż komórki z krwi pępowinowej. Wykorzystuje się je w eksperymentalnym leczeniu niektórych chorób np. stwardnienia zanikowego bocznego. Da się je przeszczepiać razem z komórkami krwi pępowinowej, jeśli tych jest zbyt mało oraz można je wykorzystać do leczenia różnych członków rodziny, ponieważ nie muszą być idealnie zgodne tkankowo tak jak krew.

Komórki macierzyste a leczenie

Dlaczego w ogóle pobiera się komórki macierzyste? W związku z tym, że mogą się powielać, specjalizować i tym samym zastępować uszkodzone komórki, wykorzystywane są do leczenia różnych chorób. Mowa m.in. o:

• ostrych i przewlekłych białaczkach,
• zespole mielodysplastycznym,
• niedokrwistości aplastycznej i Fanconiego,
• zespołach mieloproliferacyjnych (np. czerwienicy prawdziwej, mielofibrozie, agnogenicznej metaplazji szpikowej),
• zespołach rozrostowych układu chłonnego (chłoniaku nieziarniczym, ziarnicy złośliwej, białaczce prolimfocytowej),
• chorobach fagocytów,
• chorobach związanych z zaburzeniami lub brakiem funkcji enzymów (np. chorobie Krabbego, Gauchera, Niemanna-Picka, Wolmana, zespole Huntera, Moroquio, Hurlera),
• chorobach komórek plazmatycznych,
• nowotworach złośliwych (np. raku piersi, raku nerki, mięsaku Ewinga, neuroblastomie)
• czy dziedzicznych zaburzeniach układu odpornościowego.

To tylko część schorzeń, do których leczenia można wykorzystać komórki macierzyste z krwi pępowinowej. Lista jest długa i wraz z rozwojem medycyny stale się powiększa.

Statystyki przeszczepień

Zgodnie z danymi podawanymi przez Polski Bank Komórek Macierzystych po raz pierwszy krwi pępowinowej z tego banku użyto w 2007 roku. Łącznie na świecie do tej pory wykonano ponad 40 000 przeszczepów komórek z krwi pępowinowej.

Warto na koniec dodać, że nie tylko komórki macierzyste z krwi pępowinowej mają zastosowanie w medycynie. Np. komórki macierzyste naskórka pobrane ze zdrowego fragmentu skóry mogą być wykorzystane do leczenia rozległych ran, zaś komórki z rąbka rogówki zdrowego oka do odbudowy nabłonka rogówki w chorym oku.