Krew pępowinowa znajduje się w sznurze pępowinowym i w łożysku. Pozyskiwana jest nieinwazyjnie – po urodzeniu się dziecka i odcięciu pępowiny. Uzyskujemy jej najczęściej około 100 mililitrów. To unikalny materiał biologiczny – zawiera komórki macierzyste na wcześniejszych etapach rozwoju niż pozyskiwane od osób dorosłych, wskutek czego mają one większy potencjał do dzielenia się i tworzenia innych komórek krwi. Ponadto – charakteryzują się innymi od komórek macierzystych osoby dorosłej właściwościami antygenów tworzących układ zgodności tkankowej, zwany HLA (ang. Human Leukocyte Antigen). U dorosłych antygeny te są już dobrze wykształcone i aby można było wykorzystać komórki macierzyste w terapii, zgodność antygenów komórek biorcy i dawcy musi być bardzo wysoka. Komórki macierzyste pochodzące z krwi pępowinowej – z uwagi na swoją niedojrzałość rozwojową – mogą być zaakceptowane przez organizm biorcy mimo pewnych niezgodności w układzie HLA.
Krew pępowinowa w zastosowaniu klinicznym
W zeszłym roku Polskie Towarzystwo Onkologii i Hematologii Dziecięcej (PTOiHD) wydało rekomendacje eksperckie podkreślające, że wybór źródła komórek macierzystych powinien być zawsze dostosowany do konkretnej jednostki chorobowej i sytuacji klinicznej pacjenta.
Komórki macierzyste z krwi pępowinowej mogą być traktowane podobnie jak inne komórki macierzyste. m.in. do przeszczepień w odpowiednich przypadkach hematologicznych, onkologicznych i nieonkologicznych, zwłaszcza ze względu na masę ciała u dzieci z białaczkami, czy mających inne ciężkie choroby hematologiczne (np. anemię aplastyczną), których nie można leczyć inaczej. Znajdują też zastosowanie przy chorobach wrodzonych, jak np. ciężkie niedobory odporności czy niektóre choroby metaboliczne. Przeszczepienie tych komórek powoduje – odpowiednio – odtworzenie prawidłowo funkcjonującego układu odpornościowego bądź naprawę uszkodzonego szlaku metabolicznego.
U dzieci starszych i u dorosłych krew pępowinowa również może być dobrym źródłem komórek do przeszczepienia tam, gdzie są do tego wskazania. Najnowsze badania pokazują, że jej wybranie może dać lepsze wyniki odległe w leczeniu niektórych chorób nowotworowych szpiku (np. ostrej białaczki szpikowej) niż przy zastosowaniu komórek macierzystych z innych źródeł.
Krew pępowinowa jest też stosowana we wskazaniach będących na razie w trakcie badań, często – neurologicznych, gdzie wykorzystywany jest materiał autologiczny, czyli krew pobrana od dziecka dla niego samego. Z badań przeprowadzonych w USA wynika, że zastosowanie autologicznej krwi pępowinowej może poprawić funkcjonowanie pacjentów z mózgowym porażeniem dziecięcym czy w innych nieprawidłowościach neurologicznych. Podobne programy badawcze funkcjonują również w Europie, w tym – w Polsce.
Mechanizmy działania komórek macierzystych
Jeśli krew pępowinowa będzie w układzie krwiotwórczym zastosowana do przeszczepienia allogenicznego (dawca komórek nie jest ich biorcą), pacjent otrzymuje ją po leczeniu kondycjonującym (niszczącym komórki układu odpornościowego chorego) – gdy program leczenia przewiduje podanie zdrowych komórek, zostaje ona rozmrożona i zaaplikowana dożylnie. Podane komórki trafiają do szpiku kostnego chorego, zastępują tam nieprawidłowe komórki i odnawiają układ odpornościowy oraz hematologiczny pacjenta. Przy podaniu autologicznym, w ramach wspomagania rozwojowego u chorych neurologicznych, pacjentów nie trzeba przygotowywać do podania komórek macierzystych – w określonym momencie aplikuje się im dożylnie własną krew pępowinową. W tej sytuacji komórki macierzyste nie wypierają własnych komórek pacjenta, lecz wspomagają regenerację w organizmie – udają się np. do miejsca uszkodzenia czy tam, gdzie toczy się stan zapalny.
Procedura podania krwi pępowinowej jest bezpieczna i nie powoduje działań niepożądanych. Niewielkie nudności czy wymioty mogą być wywołane jedynie obecnością substancji chroniących komórki macierzyste przed uszkodzeniem przy zamrożeniu.
Jedną z barier w stosowaniu krwi pępowinowej jest ograniczona liczba zawartych w niej komórek macierzystych. Mimo pokaźnego potencjału tych komórek do namnażania się, może to negatywnie wpływać na sukces terapeutyczny u pacjentów z dużą masą ciała. Wprawdzie metody namnażania komórek macierzystych istnieją, jednak z uwagi na ich wysoki koszt ich dostępność jest ograniczona.
Zgodność antygenowa – fundament sukcesu
Przy transplantacji allogenicznych komórek macierzystych pochodzących ze szpiku bądź krwi obwodowej największe szanse na przyjęcie się przeszczepu i prawidłowe jego działanie są wtedy, gdy komórki dawcy są w 100% zgodne z biorcą w 10-12 kluczowych antygenach układu HLA. W przypadku zastosowania krwi pępowinowej, nawet jeśli 2-3 kluczowe antygeny nie są zgodne, istnieje szansa na przyjęcie się przeszczepu.
Gdy leczymy chorobę nowotworową szpiku, liczymy, że zdrowe komórki macierzyste dawcy wytworzą w organizmie biorcy zdrowe komórki układu odpornościowego (limfocyty T), które następnie rozpoznają komórki nowotworowe i je zniszczą. Jest to tak zwany efekt przeszczep przeciw białaczce (ang. graft versus leukemia). Najnowsze badania pokazują, że w niektórych nowotworach (m.in. w ostrej białaczce szpikowej) po zastosowaniu krwi pępowinowej efekt przeszczep przeciwko białaczce jest większy niż po zastosowaniu innych źródeł komórek macierzystych. Z kolei w niektórych chorobach metabolicznych, takich jak mupopolisacharydoza t. 1, zastosowanie krwi pępowinowej do przeszczepienia skutkuje uzyskaniem lepszego efektu klinicznego ze względu na wyższe poziomy enzymu obserwowane u dzieci po przeszczepieniu komórek z tego właśnie źródła
Przeszczepianie krwi pępowinowej wiąże się też z mniejszym ryzykiem wystąpienia choroby przeszczep przeciw gospodarzowi (GvHD – graft-versus-host disease), gdzie limfocyty T niszczące komórki białaczkowe mogą zacząć rozpoznawać komórki biorcy jako obce i doprowadzić do określonych objawów ze strony skóry, wątroby, przewodu pokarmowego.
Przyszłość terapii komórkowych dzieje się już dziś
Transplantacja komórek macierzystych musi być przeprowadzona w odpowiednim w czasie choroby – w remisji, gdy nie doszło jeszcze do poważnych toksyczności związanych z leczeniem, nie wystąpił nawrót choroby. W chorobach wrodzonych, np. ciężkich niedoborach odporności dłuższe oczekiwanie na dawcę może wiązać się z powstaniem u chorego ciężkich infekcji zmniejszających szanse na prawidłowe działanie przeszczepu. Szybki dostęp do krwi pępowinowej jest więc bardzo ważny,
Na świecie funkcjonują banki krwi pępowinowej publiczne i prywatne. W bankowaniu prywatnym właścicielami materiału są rodzice (a w przyszłości dziecko) i to oni ponoszą koszty pobrania i przechowywania materiału. Komórki macierzyste są natychmiast dostępne dla nich, ale nie ma ich w puli publicznej. W bankowaniu publicznym rodzice wyrażają zgodę na pobranie materiału przy porodzie, a jego właścicielem staje się rejestr. To bardzo dobre rozwiązanie dla ośrodków transplantacyjnych, lecz generuje duże koszty, wskutek czego w niewielu krajach na świecie istnieją publiczne banki krwi pępowinowej.
Uważam, że przyszłość terapii komórkami macierzystymi jest świetlana. Mogą one przynieść przełom w leczeniu nowotworów i chorób, których dotychczas nie udało nam się opanować tradycyjnymi terapiami. To już widać – między innymi dzięki zastosowaniu terapii CAR-T, które są dostępne dla niektórych pacjentów w określonych chorobach. Większość obecnie dostępnych terapii oparta jest o układ autologiczny, ale przyszłością są allogeniczne terapie komórkowe, gdzie będziemy przygotowywać komórki w formie leku – produkować przeciwko najczęstszym chorobom specjalne celowane limfocyty, które następnie będą mnożone, przechowywane w odpowiednich warunkach i dostępne wtedy, kiedy pacjent będzie ich potrzebował. Badania w tym kierunku już się toczą.
Autor tekstu:
