Celična terapija: kdo jo je izumil in kako deluje
Miscellanea / / April 04, 2023
Razumemo, zakaj ljudem presajajo izvorne celice in ali lahko prašiči pomagajo pri zdravljenju hudih bolezni.
Presaditev celic je metoda zdravljenja, pri kateri zdrave celice vnesemo v telo bolne osebe. Ko so v notranjosti, pomagajo obnoviti poškodovano tkivo in spodbujajo procese celjenja. Ta metoda uporabiti za zdravljenje krvnih bolezni in okrevanje po nekaterih vrstah raka. V prihodnosti se bo seznam terapevtskih možnosti verjetno razširil: znanstveniki izvajati klinična preskušanja za testiranje učinkovitosti presaditve celic za zdravljenje kardiovaskularnih težav, Parkinsonove bolezni, sladkorne bolezni in multiple skleroze.
Kako je nastala celična terapija?
Poskusi s presajanjem celic so se začeli v 19. stoletju. Tako je francoski zdravnik Charles Brown-Séquard poskusil uvesti človeške hormonske celice iz testisov živali, ob predpostavki, da bo to pomagalo podaljšati mladost. Britanski zdravnik Watson-Williams je poskusil rešiti najstnika s hudim diabetesom mellitusom z uporabo celic ovčje trebušne slinavke. Ta poskus se je končal neuspešno, deček je tri dni kasneje umrl. V začetku 20. stoletja je Švicar Paul Niehans zdravil bolnike z rakom z vbrizgavanjem ovčjih embrionalnih celic. Zdravnik je trdil, da metoda deluje, čeprav za to ni drugih dokazov.
Prvi resnično uspešni poskusi začela sredi dvajsetega stoletja. Znanstveniki so prišli na idejo, da je treba donorski material za terapijo vzeti od ljudi. Primerno za to nalogo steblo celice. Pod določenimi pogoji se lahko spremenijo v katero koli drugo. Prvi, ki jih je poskušal presaditi človeku, je bil Američan Edward Thomas: leta 1956 je zdravnik predstavljen bolniku z levkemijo, njegovemu bratu dvojčku vzeli kostni mozeg. Operacija je bila uspešno zaključena. Leta 1990 Thomas prejeli Nobelova nagrada za prispevek k razvoju celične terapije.
Leta 1958 je Georges Mate preizkusil, kako ta metoda deluje, če med bolnikom in darovalcem ni družinskega odnosa. On presajeni matične celice petim fizikom iz Jugoslavije, ki so bili izpostavljeni sevanju. Štirje so pomagali. Toda po posegu so nekateri bolniki doživeli izčrpanost telesa. Mate je predlagal, da je takšna reakcija povezana z odzivom celic darovalcev na celice prejemnice: niso se mogle ukoreniniti in so se uničile. To stanje se imenuje GVHD ali bolezen presadka proti gostitelju.
Zdaj pred presaditvijo, da zmanjšamo tveganje GVHD celic očistiti iz T-limfocitov. Odgovorni so samo za blokiranje in uničenje tujih elementov v telesu. Reakcije še ni mogoče popolnoma odpraviti, vendar obstajajo zdravila, ki pomagajo zmanjšati učinek GVHD.
V zadnjih 60 letih se je celična terapija močno spremenila. Zdaj se celice za presaditev vzamejo ne le iz kostnega mozga, ampak tudi na primer iz krvi in maščobnega tkiva. In vir materiala so lahko ne le darovalci, ampak tudi bolniki sami.
Kaj je celična terapija
Odvisno od vira materiala za transplantacijsko zdravljenje razdeliti v tri vrste:
- avtologne - celice se vzamejo od bolnika;
- singeni - pri identičnem dvojčku;
- alogensko - od darovalca.
V teoriji obstaja še ena možnost - ksenogena terapija, ko celice jemljejo živalim. Kljub neuspešnim izkušnjam iz preteklosti se ta ideja še vedno šteje za obetavno. Znanstveniki razpravljajo njegovo uporabo za zdravljenje sladkorne bolezni, bolezni jeter ali cistitisa. Prašič velja za najprimernejšega darovalca za človeka.
Kako deluje celična terapija
Po prejemu materiala morajo zdravniki pripraviti vnesti v bolnikovo telo. Da bi to naredili, se matične celice razmnožujejo in na njih izvajajo vrsto manipulacij, ki pomagajo jih programirajte za posebne naloge in jih očistite komponent, ki lahko povečajo tveganje zavrnitev presadka.
Celice se nato vnesejo v telo. Metode so različne: skozi žile, tkiva, sklepe, koronarno arterijo, prostor okrog hrbtenjače. Vse je odvisno od bolezni. Po presaditvi se morajo celice ukoreniniti. V povprečju traja 100 dni. V tem času mora biti bolnik v stiku z zdravniki, da lahko hitro dobi pomoč v primeru zapletov.
Pred uporabo celične terapije zdravniki izvajati vrsta študij, vključno z EKG, tomografijo in kliničnim krvnim testom, da se prepriča, ali bolnik lahko prenaša takšno zdravljenje.
Katere celice lahko uporabimo za terapijo
1. Odrasle (postnatalne) izvorne celice
Gre za specializirane matične celice, ki Tukaj je v telesu vsakega odraslega. Preoblikujejo se lahko samo v določene vrste celic. Glede na to so razdeljeni na vrste:
- hematopoetske se pretvorijo v krvne celice;
- nevralni - v celicah živčnega sistema;
- mezenhimski - v celicah hrustančnega, maščobnega in kostnega tkiva.
Glavni vir odraslih izvornih celic je kostni mozeg. Najdemo pa jih lahko tudi v drugih delih telesa: mezenhimske so na primer v maščobnem tkivu in zobni pulpi.
2. Embrionalne izvorne celice
To so mlade pluripotentne celice, torej tiste, ki nimajo specializacije in se lahko spremenijo v katero koli drugo. Njihovo prejeti iz blastociste – zarodka, starega 3 do 5 dni. Da bi to naredili, ga gojijo v laboratorijih in umetno oplodijo maternico darovalca.
Ta vrsta celic ima velik potencial, vendar je z njimi vrsta težav. Pomembno jih je pravilno programirati in zagotoviti, da se bodo v človeškem telesu spremenile v celice želene oblike. Poleg tega obstaja tveganje za spontano ali neenakomerno povečanje. Zdaj znanstveniki delajo na iskanju učinkovitih mehanizmov za nadzor procesa.
Poleg tega gojenje zarodkov z namenom pridobivanja matičnih celic ni za vse etično. Rešitev tega problema so lahko inducirane pluripotentne celice.
3. inducirane pluripotentne izvorne celice
Pridobijo jih iz odraslih somatskih celic (to je katere koli druge celice razen zarodnih celic). Mehanizem za delo z njimi je izumil japonski znanstvenik Shinya Yamanaka. On raziskal embrionalne celice, da bi v njih našli gene, ki so odgovorni za pluripotenco. Izkazalo se je, da so za to odgovorni štirje geni – Sox2, Oct4, Klf4 in c-Myc. Zdaj se imenujejo "faktorji Yamanaka".
Po aktivaciji teh genov celica postopoma izgubi specializacijo in se vrne v embrionalno stanje. Nato ga lahko programirate, kot želite. Na primer, celico živčnega tkiva je mogoče predelati v krvno celico. In verjetno se bo po obratni uvedbi lažje ukoreninila v telesu.
Zdaj inducirane pluripotentne izvorne celice upoštevati obetaven material za presaditve, v prihodnosti pa lahko nadomestijo embrionalne.
4. CAR‑T
Matične celice niso edini možni material za terapijo. Na primer za boj proti raku uporabiti modificiranih T-limfocitov (CAR-T). To so krvne celice, ki so programirane za iskanje in uničenje raka. T-limfocite odvzamemo neposredno bolniku. Osebi se v vene vstavita dva katetra. Skozi prvo kri vstopi v cev, kjer takoj preide skozi filtracijo, nato pa se vrne v telo skozi drugi kateter. Postopek traja 2-3 ure.
Pri tem se lahko človekova raven kalcija zmanjša. To vodi do mišičnih krčev, otrplosti in mravljinčenja. Zato je bolje, da tak postopek izvedete v bližini oddelka, v katerem leži oseba. To se na primer izvaja v novem raziskovalnem kompleksu celičnih tehnologij v Obninsku. Poleg terapije, ki temelji na CAR‑T, tam volja ukvarjajo s presaditvijo kostnega mozga in diagnosticiranjem raka. Načrtovan je tudi razvoj štirih zdravil na osnovi somatskih celic.