Po dveh desetletjih uporabe matičnih celic novi obeti

 V Sloveniji se lahko pohvalimo z veliko domačega znanja, žal pa so razmere za nadaljnji razvoj precej skromne

Objavljeno
23. marec 2017 14.33
Dragica Bošnjak
Dragica Bošnjak
Človeško telo je nastalo iz začetne matične celice, nato je sestavljeno iz več tisoč milijard celic, ki se nenehno obnavljajo in mu omogočajo desetletja normalno delovanje. Ko ga načnejo bolezni, poškodbe in degenerativne spremembe, matične in druge specializirane celice samodejno popravljajo škodo.

V sodobnem času pa z boljšim razumevanjem molekularnih mehanizmov v različnih celicah v ta proces vse bolj posega biomedicina z naprednimi načini zdravljenja z matičnimi celicami, ki so v zadnjih dveh desetletjih doživeli izreden razvoj.

Tako je danes dobro raziskana že zelo raznolika skupina matičnih celic, ki se lahko razvijejo v približno 220 različnih celic človeškega telesa. Ta skupina je posebej dragocena zaradi tako imenovane plastičnosti, sposobnosti, da se lahko diferencira v različno usmerjene celične vrste.

Prav tako je zdaj znano, da so matične celice tudi v odraslih tkivih; v kostnem mozgu, ki je sicer najbolje proučen vir matičnih celic v telesu, v popkovnični krvi, kjer so predvsem krvotvorne matične celice, medtem ko so v drugih tkivih večinoma mezenhimske. Prva skupina omogoča razvoj različnih celic imunskega sistema, druga pa razvoj oziroma obnavljanje kosti, hrustanca in mišic.

Zaradi vseh teh lastnosti matične celice omogočajo obnovo tkiv, med drugim krvi, kosti, spolnih celic, sluznic, živčnega tkiva, srčne mišice in skeletnih mišic. Večino svojega življenjskega cikla matične celice mirujejo, aktivirajo se in pridobijo lastnosti zrelih celic v primeru bolezni oziroma poškodbe, ključno vlogo pri tem pa igra celično mikrookolje.

Slovenske izkušnje z naprednim zdravljenjem

Z matičnimi celicami so v svetu in tudi pri nas že pred desetletji začeli zdraviti v hematologiji, onkologiji in ortopediji, postopoma pa se ta pristop uveljavlja še na drugih področjih medicine.

Ob pogledu na razvoj in možnosti celičnega zdravljenja je posebej zanimivo, da so že pred dobrimi dvajsetimi leti na ortopedski kliniki ljubljanskega kliničnega centra v sodelovanju z zavodom za transfuzijsko medicino med prvimi na svetu iz odvzetega vzorčka hrustanca pridobili v laboratoriju vzgojene hrustančne celice in jih presadili bolniku s poškodovanim kolenskim sklepom.

Specialist ortoped dr. Damjan Radosavljevič je namreč po usposabljanju na Švedskem zelo hitro prenesel v Slovenijo za tisti čas revolucionaren postopek zdravljenja poškodovanega hrustančnega tkiva s presadkom avtolognih hondrocitov, torej hrustančnih celic iz bolnikovega lastnega tkiva.

In ne le to. Zaradi drage patentne zaščite postopka je slovenska skupina, v kateri so bili poleg dr. Radosavljeviča prof. Matjaž Jeras, prof. Primož Rožman in doc. Miomir Knežević s sodelavci, razvila lastno varno in učinkovito metodo pridobivanja, vzgoje in presajanja hrustančnih celic. Jeseni leta 1996 so tako operirali prvega bolnika, pri katerem so tudi po desetih letih potrdili, da je bil poseg uspešen, doslej pa so na ta način pomagali več kot tristo bolnikom.

Postopek ChondroArt, kakor se tehnika imenuje, pripravljajo od leta 1997 v podjetju Educell v Trzinu. Klinične rezultate so odmevno objavili v ortopedski strokovni literaturi, pri čemer se je pokazalo, da imajo v svetovnem merilu drugo najdaljše spremljanje tako zdravljenih bolnikov.

Kot je v povezavi s tem poudaril asist. dr. Klemen Stražar z ortopedske klinike v Ljubljani, so te možnosti zdravljenja z matičnimi celicami – predvsem mezenhimskimi – v ortopediji zelo pomembne, saj je artroza, to so različne napredujoče in neozdravljive okvare sklepnega hrustanca, še vedno težko rešljiva težava. Pogosto imajo težave z gibali zaradi hondralne lokalne lezije, to je manjše ali večje luknje v hrustancu, ali drugih poškodb tudi mlajši, ki potrebujejo učinkovito pomoč, da se stanje ne bi postopoma nepopravljivo poslabšalo.

Na ljubljanski ortopedski kliniki so z leti razvili različne načine presajanja pripravkov za zdravljenje poškodovanega hrustanca. Po Stražarjevih besedah imajo matične celice »velik potencial na primer pri poškodbah Ahilove tetive in kronično spremenjenih tetiv, rotatorne manšete ramen in pri specifičnih poškodbah kosti, kot je psevdoartroza«.

Generacije novih pripravkov

V dveh desetletjih, kolikor hrustančne celice raziskujejo in vzgajajo v biotehnološkem podjetju za celično zdravljenje Educell, so v sodelovanju z različnimi klinikami UKC še nadgradili ali na novo razvili številne tkivnoinženirske pripravke za zdravljenje poškodb hrustanca, kosti, mehurja in drugih tkiv. Razvili so tehnološke postopke in medicinske pripomočke za pridobivanje matičnih celic iz kostnega mozga, maščobnega tkiva, tkiva popkovnice in zobne pulpe; slednje v sodelovanju s podjetjem Biobanka, kjer sicer že devet let shranjujejo matične celice in so doslej shranili že več kot 4000 vzorcev. Razvili pa so tudi pripravke za zdravljenje bolnikov, pri katerih se pojavi življenje ogrožujoča bolezen presadka proti gostitelju.

Kako preprečiti zavrnitev

Slednji zaplet, to je akutna ali kronična zavrnitvena reakcija organizma po presaditvi alogeničnih, to je tujih darovanih krvotvornih matičnih celic, je na srečo redkejši, a zelo resen in z razpoložljivimi zdravili težko obvladljiv. Kot je med drugim pojasnil prof. Janez Jazbec s kliničnega oddelka za otroško onkologijo in hematologijo UKC, so šele v zadnjem desetletju v strokovni literaturi poročali o možnosti zdravljenja hude zavrnitvene reakcije organizma z uporabo mezenhimskih matičnih celic, ki v določeni fazi umirijo pretiran imunski odziv telesa in zavrnitveno reakcijo na presajene celice.

Pri hudih zavrnitvenih reakcijah je treba uporabiti velike odmerke kortikosteroidov in bioloških zdravil, ki imajo močne neželene učinke, saj zelo povečajo bolnikovo občutljivost za okužbe. Mezenhimske matične celice pa tako rekoč nimajo neželenih stranskih učinkov. Ljubljanski klinični center in predvsem pediatrična klinika sta na tem področju pionirja, sam način zdravljenja najhujših zapletov pa je plod dobrega sodelovanja klinike z visokotehnološkim podjetjem. Z mezenhimskimi matičnimi celicami, ki so jih pripravili v Educellu, so namreč na pediatrični kliniki v zadnjih dveh letih uspešno zdravili že šest bolnikov.

Z matičnimi celicami proti srčnemu popuščanju

Zelo dobre rezultate zdravljenja z matičnimi celicami so v zadnjem desetletju dosegli tudi v kardiologiji, pri obravnavi kroničnega srčnega popuščanja. To je stanje, pri katerem okvarjeno srce ne zmore črpati dovolj krvi, da bi izpolnilo presnovne potrebe drugih organov in tkiv.

Po besedah prof. Bojana Vrtovca s kliničnega oddelka za kardiologijo UKC je to edina srčno-žilna bolezen, katere pogostost ves čas narašča. Pri njenem napredovanju je potrebna bodisi presaditev srca ali mehanska podpora, v novejšem času pa se, kadar je možno, odločijo za zdravljenje z matičnimi celicami.

Kot je še pojasnil, je glavni cilj zdravljenja srčnega popuščanja z matičnimi celicami doseči tvorjenje novih kardiomiocitov, ki naj nadomestijo in okrepijo propadle predele srčne mišice.

To sicer še ni povsem mogoče, toda najnovejše študije potrjujejo, da se s tem načinom zdravljenja precej poveča gostota kapilar v srčni mišici, saj se po presaditvi matičnih celic občutno poveča koncentracija nekaterih rastnih dejavnikov in zniža raven vnetnih citokinov. Rezultat je boljša prekrvitev srčne mišice in tako boljše delovanje srca.

Pomemben vidik tega načina zdravljenja je, da bolnik dobi svoje lastne celice in ne potrebuje trajnega imunosupresivnega zdravljenja. Kot je še dodal prof. Vrtovec, pri tem programu zdravljenja vseskozi sodelujejo s strokovnjaki zavoda za transfuzijsko medicino oziroma hematologi, pri čemer so z leti metodo ves čas posodabljali.

Po opravljenem zbiranju celic iz periferne krvi s celičnim separatorjem in drugih postopkih, izvedenih na zavodu za transfuzijsko medicino, dobijo pripravek celic, ki jih nato presadijo v srčno mišico. To opravijo v katetrskem laboratoriju, način presaditve pa je odvisen od prizadetosti srčne mišice, stanja koronarnega žilja in drugih posebnosti.

S celicami v žilo ali mišico

Pripravljene matične celice lahko zdravniki vbrizgajo v izbrano povirje koronarnega žilja ali pa s posebnim katetrom na natančno določeno območje neposredno v srčno mišico. Pokazalo se je, da je omenjena transendokardna metoda presaditve matičnih celic naravnost v srčno mišico zelo učinkovita. Pri večini bolnikov so tretji mesec po posegu ugotovili opazno izboljšanje iztisnega deleža levega prekata in to potrdili z ustreznim testiranjem.

Z različnimi študijami so spremljali stanje bolnikov v prvem letu, po petih letih in pozneje ter potrdili, da je mogoče s presajenimi matičnimi celicami bistveno izboljšati kakovost življenja tudi pri bolnikih z napredovalim srčnim popuščanjem.

Kakšna bo prihodnost naprednega zdravljenja

Po besedah dr. Lenarta Girandona, raziskovalca v Educellu, bo verjetno že v bližnji prihodnosti možno z mezenhimskimi matičnimi celicami zdraviti več avtoimunskih bolezni. Za letos je na ljubljanski gastroenterološki kliniki predvidena tudi izvedba klinične raziskave o zdravljenju crohnove bolezni z matičnimi celicami, vzgojenimi v Educellu.

Regeneriranje tkiv, posebej hrustančnega, bo, kot še pojasnjuje, potekalo v posebnih bioreaktorjih in s pomočjo 3D-tiskanja ter bo z ustreznimi biomateriali popolnoma zapolnilo manjkajoča bolna tkiva. V laboratorijih take postopke že uspešno izvajajo.

Napredek je očiten in ga v prihodnje pričakujemo tudi pri zdravljenju raka s tako imenovanim ciljanim celičnim zdravljenjem. V različnih fazah v svetu poteka več tisoč kliničnih in še več predkliničnih raziskav in vanje je vključenih po več kot deset tisoč bolnikov.

Znanstvena fantastika postaja resničnost

Še nedolgo nazaj so nekatere napovedi zdravljenja z matičnimi celicami zvenele kot znanstvena fantastika, toda marsikatere so se uresničile in se postopoma že vključujejo v klinično prakso.

V naslednjih letih naj bi bil ta proces še hitrejši, vendar pa, opozarjajo zdravniki, morajo biti pričakovanja realna, vsaj kar zadeva razvojne možnosti pri nas. V zvezi s tem biolog doc. Miomir Knežević poudarja, da bi morali v slovenskem prostoru poleg ustrezne finančne podpore razvoju celičnega zdravljenja urediti razmere za izvajanje kliničnih študij. Te bi hitreje privedle do novih tkivnoinženirskih pripravkov, s katerimi bi lahko uspešneje pomagali bolnikom s postopki regenerativne medicine.

»Pomembna je dobra zakonodaja, ki varuje bolnike in uvaja red med izvajalci. Vendar pa je zelo slabo, če se zaradi strahu pred zlorabami z neprimernimi zakonskimi opredelitvami zavira napredek in razvoj pomembnih tehnologij, ki pomenijo medicino in farmacijo prihodnosti. V Sloveniji smo na tem področju po intenzivnosti dela in znanju na število prebivalcev na prvem mestu v Evropi. In velika škoda je, da smo lahko ponosni samo na športnike, ko pa imamo tudi izvrstne znanstvenike,« pravi dr. Knežević.