Bunková terapia: kto ju vynašiel a ako funguje

Transplantácia buniek je liečebná metóda, pri ktorej sa do tela chorého človeka vpravia zdravé bunky. Akonáhle sú vo vnútri, pomáhajú opraviť poškodené tkanivo a stimulujú hojivé procesy. Táto metóda uplatniť na liečbu krvných chorôb a zotavenie z určitých typov rakoviny. V budúcnosti sa zoznam možností terapie pravdepodobne rozšíri: vedci vykonať klinické štúdie na testovanie účinnosti transplantácie buniek pri liečbe kardiovaskulárnych problémov, Parkinsonovej choroby, cukrovky a roztrúsenej sklerózy.

Ako vznikla bunková terapia?

Experimenty s transplantáciou buniek sa začali v 19. storočí. Tak francúzsky lekár Charles Brown-Séquard vyskúšal zaviesť ľudské hormonálne bunky zo semenníkov zvierat za predpokladu, že to pomôže predĺžiť mladosť. Britský lekár Watson-Williams skúšal zachrániť tínedžera s ťažkým diabetes mellitus pomocou buniek pankreasu oviec. Tento experiment skončil neúspešne, chlapec zomrel o tri dni neskôr. Začiatkom 20. storočia liečil pacientov na rakovinu Švajčiar Paul Niehans injekčným podávaním ovčích embryonálnych buniek. Lekár tvrdil, že metóda funguje, hoci na to neexistujú žiadne iné dôkazy.

Prvé skutočne úspešné experimenty začala v polovici dvadsiateho storočia. Vedci prišli na myšlienku, že darcovský materiál na terapiu treba odoberať ľuďom. Vhodné pre túto úlohu stonka bunky. Za určitých podmienok sú schopné premeniť sa na akékoľvek iné. Prvý, kto sa ich pokúsil transplantovať osobe, bol Američan Edward Thomas: v roku 1956 lekár zavedené pacient s leukémiou, kostná dreň odobratá jeho bratovi-dvojčaťu. Operácia bola úspešne dokončená. V roku 1990 Thomas prijaté Nobelovu cenu za prínos k rozvoju bunkovej terapie.

V roku 1958 Georges Mate testoval, ako táto metóda funguje, ak medzi pacientom a darcom neexistuje žiadny rodinný vzťah. On transplantované kmeňových buniek piatim fyzikom z Juhoslávie, ktorí boli vystavení žiareniu. Štyria z nich pomohli. Ale po procedúre niektorí pacienti pocítili vyčerpanie tela. Mate naznačil, že takáto reakcia je spojená s reakciou darcovských buniek na bunky príjemcu: nemohli sa zakoreniť a navzájom sa zničili. Tento stav sa nazýva GVHD alebo choroba štepu proti hostiteľovi.

Teraz pred transplantáciou, aby sa znížilo riziko bunkovej GVHD očistiť z T-lymfocytov. Sú len zodpovedné za blokovanie a ničenie cudzích prvkov v tele. Reakciu zatiaľ nie je možné úplne odstrániť, existujú však lieky, ktoré pomáhajú znižovať účinok GVHD.

Za posledných 60 rokov sa bunková terapia výrazne zmenila. Teraz sa bunky na transplantáciu odoberajú nielen z kostnej drene, ale napríklad aj krvi a tukového tkaniva. A zdrojom materiálu môžu byť nielen darcovia, ale aj samotní pacienti.

Čo je bunková terapia

V závislosti od zdroja materiálu pre transplantačnú terapiu rozdeliť na tri typy:

• autológne - bunky sa odoberajú pacientovi;
• syngénne - u identického dvojčaťa;
• alogénne - od darcu.

Teoreticky existuje ešte jedna možnosť – xenogénna terapia, kedy sa odoberajú bunky zvieratám. Napriek neúspešným skúsenostiam z minulosti sa táto myšlienka stále považuje za perspektívnu. Vedci diskutujú jeho použitie na liečbu cukrovky, ochorenia pečene alebo cystitídy. Prasa sa považuje za najvhodnejšieho darcu pre človeka.

Ako funguje bunková terapia

Po obdržaní materiálu lekári potrebujú pripraviť zaviesť do tela pacienta. Za týmto účelom sa kmeňové bunky množia a vykonávajú na nich sériu manipulácií, ktoré pomáhajú naprogramujte ich na konkrétne úlohy a vyčistite ich od komponentov, ktoré môžu zvýšiť riziká odmietnutie transplantátu.

Bunky sa potom zavádzajú do tela. Metódy sú rôzne: cez žily, tkanivá, kĺby, koronárnu tepnu, priestor okolo miechy. Všetko závisí od choroby. Po transplantácii sa bunky musia zakoreniť. V priemere to trvá 100 dní. Počas tejto doby musí byť pacient v kontakte s lekármi, aby rýchlo získal pomoc v prípade komplikácií.

Pred použitím bunkovej terapie, lekári vykonať sériu štúdií vrátane EKG, tomografie a klinického krvného testu, aby sme sa uistili, že pacient takúto liečbu znáša.

Aké bunky možno použiť na terapiu

1. Dospelé (postnatálne) kmeňové bunky

Ide o špecializované kmeňové bunky, ktoré Existuje v tele každého dospelého človeka. Môžu sa transformovať len na určité typy buniek. V závislosti od toho sú rozdelené do typov:

• hematopoetické sa premieňajú na krvinky;
• nervové - v bunkách nervového systému;
• mezenchymálne - v bunkách chrupavkového, tukového a kostného tkaniva.

Hlavným zdrojom dospelých kmeňových buniek je kostná dreň. Ale možno ich nájsť aj v iných častiach tela: napríklad mezenchymálne sa nachádzajú v tukovom tkanive a zubnej dreni.

2. Embryonálne kmeňové bunky

Ide o mladé pluripotentné bunky, teda také, ktoré nemajú špecializáciu a môžu sa zmeniť na akékoľvek iné. ich prijímať z blastocysty – embrya vo veku 3 až 5 dní. Na tento účel sa pestuje v laboratóriách a umelo oplodňuje darcovskú maternicu.

Tento typ buniek má veľký potenciál, no je s nimi množstvo problémov. Dôležité je ich správne naprogramovať a uistiť sa, že sa v ľudskom tele premenia na bunky potrebného tvaru. Okrem toho existuje riziko spontánneho alebo nerovnomerného nárastu. Teraz vedci pracujú na nájdení účinných mechanizmov na kontrolu procesu.

Navyše, kultiváciu embryí za účelom získania kmeňových buniek nepovažuje každý za etické. Riešením tohto problému môžu byť indukované pluripotentné bunky.

3. indukované pluripotentné kmeňové bunky

Získavajú sa z dospelých somatických buniek (teda akýchkoľvek iných ako zárodočných buniek). Mechanizmus práce s nimi vynašiel japonský vedec Shinya Yamanaka. On preskúmané embryonálnych buniek, aby v nich našli gény, ktoré sú zodpovedné za pluripotenciu. Ukázalo sa, že sú za to zodpovedné štyri gény – Sox2, Oct4, Klf4 a c-Myc. Teraz sa nazývajú "faktory Yamanaka".

Po aktivácii týchto génov bunka postupne stráca špecializáciu a vracia sa do embryonálneho stavu. Potom sa dá naprogramovať, ako chcete. Napríklad je možné prerobiť bunku nervového tkaniva na krvnú bunku. A vraj po obrátenom úvode sa jej v tele ľahšie zakorení.

Teraz indukované pluripotentné kmeňové bunky zvážiť perspektívny materiál na transplantáciu a v budúcnosti môžu nahradiť embryonálne.

4. CAR-T

Kmeňové bunky nie sú jediným možným materiálom na terapiu. Napríklad na boj s rakovinou uplatniť modifikované T-lymfocyty (CAR-T). Sú to krvinky, ktoré sú naprogramované na vyhľadávanie a ničenie rakoviny. T-lymfocyty sa odoberajú priamo pacientovi. Do žíl osoby sa zavedú dva katétre. Cez prvý krv vstupuje do trubice, kde okamžite prechádza filtráciou a potom sa vracia do tela cez druhý katéter. Procedúra trvá 2-3 hodiny.

V tomto procese sa môže hladina vápnika u človeka znížiť. To vedie k svalovým kŕčom, necitlivosti a brneniu. Preto je lepšie vykonať takýto postup v blízkosti oddelenia, na ktorom osoba leží. Robí sa to napríklad v novom výskumnom komplexe bunkových technológií v Obninsku. Okrem terapie založenej na CAR-T existuje bude zapojiť sa do transplantácie kostnej drene a diagnostiky rakoviny. Plánuje sa tiež vývoj štyroch liekov na báze somatických buniek.