ARCHIV BUNĚK 6. - Maďarská věda

Vycházejíc ze zkušeností založených na údajích z pokusů na zvířatech nashromážděných za více než dvě desetiletí se transplantace kostní dřeně od konce šedesátých let stala postupem vhodným pro léčbu hematologických i jiných chorob. Význam nové léčebné metody byl po více než dvaceti letech uznán udělením Nobelovy ceny (E. Donnall Thomas, 1990).

Kmenové buňky používané při transplantaci mohou pocházet od samotného pacienta (autologní transplantace) či od jiné osoby (alogenní transplantace). V ideálním případě pochází alogenní štěp (transplantát) od příbuzného dárce. K úspěšnému přihojení štěpu se musí struktura HLA dárce a příjemce shodovat, odchylky se mohou vyskytnout nejvýše v několika?jedné či dvou podskupinách. Základním předpokladem alogenní transplantace krvetvorných kmenových buněk je tedy nalezení dárce se shodnými HLA antigeny, v první řadě v rámci rodiny a v druhé řadě v rámci populace. Je však známo, že šance na nalezení zcela identického příbuzného dárce je i v případě sourozenců pouze 25%. Pravděpodobnost zcela identického sourozeneckého dárce klesá úměrně poklesu velikosti rodiny. To je jedním z důvodů, proč je třeba stále častěji hledat cizí (nepříbuzné) dárce. Proto vznikaly po celém světě evidenční systémy dárců kostní dřeně (registry kostní dřeně), pro které poskytuje příslušné údaje i Maďarsko, které jejich služeb také využívá. I když jsou v těchto registrech v současnosti evidovány údaje zhruba 5 milionů dobrovolných dospělých dárců, pro mnohé nemocné přesto nelze najít vhodného dárce. Tato skutečnost byla důvodem k zavedení dalších dostupnějších zdrojů kmenových buněk.

Na základě tehdejších znalostí se kmenové buňky pro účely transplantace zpočátku získávaly pouze z kostní dřeně, později však bylo experimentálně prokázáno, že pokud jsou v kostní dřeni mobilizovány vhodnými přípravky a dostanou se do krve, i kmenové buňky z periferní krve lze použít jak pro autologní, tak alogenní transplantace. Ještě pozdější zjištění, podle kterého i pupečníková krev obsahuje krvetvorné kmenové buňky (Nakahata – Ogawa, 1982), nabídlo další možné zdroje kmenových buněk pro účely transplantace. Naše studie zkoumá dlouhodobé klinické možnosti tohoto zjištění.

První úspěšná transplantace pupečníkové krve proběhla v roce 1988. Eliane Gluckman a spol. zjistili mezi chlapcem postiženým Fanconiho anemií a jeho novorozeným sourozencem dokonalou shodu HLA a pacient se po transplantaci pupečníkové krve odebrané sourozenci uzdravil. Jednalo se o první klinické prokázání toho, že pupečníková krev je skutečně vhodným zdrojem kmenových buněk a lze ji použít pro rozšíření možností léčby transplantací. Od doby první úspěšné transplantace kmenových buněk bylo již provedeno přes dva tisíce transplantací kmenových buněk (Broxmeyer et al., 2003) u řady zhoubných a nezhoubných onemocnění, zejména u různých maligních a genetických chorob orgánů krvetvorby, jako u lymfoidní a myeloidní leukémie, Fanconiho anémie, aplastické anémie, Hunterova syndromu, b talasemie a neuroblastomu. Úspěšné transplantace (z důvodu omezeného množství kmenových buněk obsažených v aplikované jednotce pupečníkové krve) byly prováděny zejména u dětí, podle novějších údajů však tyto transplantace lze provádět i u dospělých.

Základní vlastností krvetvorných (hematopoetických) kmenových buněk je, že si krvetvorbu uchovávají po celý život jedince i přes svoji průběžnou diferenciaci. V uplynulých čtyřech letech se ohledně kmenových buněk objevilo nové paradigma, podle kterého by dospělé kmenové buňky mohly disponovat mnohem širší diferenciační kapacitou než se původně předpokládalo. Za stanovených podmínek jsou tak schopny se diferencovat v buňky nervové, jaterní, buňky kosterního svalstva či v buňky srdečního svalu. Tato nová představa je však bouřlivě zpochybňována vzájemně protikladnými publikacemi i alternativními interpretacemi původních zjištění (Goodell, 2003).

Krvetvorba v dospělém organizmu probíhá výhradně v mikroprostředí kostní dřeně, takže k dělení a diferenciaci kmenových buněk dochází výhradně zde. Kmenové buňky však – i když v nepatrném množství – cirkulují v periferní krvi i za fyziologických podmínek. Populace krvetvorných kmenových buněk je z hlediska schopnosti vlastní reprodukce i z hlediska schopnosti diferenciace heterogenní. Rozšířením nových metod na určování kmenových buněk in vitro a in vivo za posledních patnáct let (shrnutí: Ploemacher, 1997) se tato heterogenita stala zkoumatelnou a vytvořily se možnosti k zatřídění kmenových buněk do tzv. věkových struktur. Tato „věková struktura“ není nic jiného, než hierarchie subpopulací kmenových buněk v různém stadiu zralosti, čili s různou schopností reprodukce. Tato hypotéza vychází z toho, že zralejší pluripotentní kmenové buňky, které za svoji předchozí existenci prošly větším počtem dělení, mají menší šanci na další dělení v zájmu reprodukce (na tvorbu kmenových buněk vzájemně identických) než mladší kmenové buňky, které prošly menším počtem dělení. Kromě schopnosti reprodukce se pluripotentní kmenové buňky dle zmíněné hierarchie liší i schopností diferenciace, expresí povrchového antigenu, citlivostí na radiaci i citlivostí na cytostatika (této problematice budou podrobně věnovány další kapitoly tohoto svazku, a tak ji zde nebudeme rozvádět).

Z hlediska úspěšnosti transplantace však musíme vědět, kam lze v této hierarchii zařadit kmenové buňky získané ze zmíněných zdrojů z hlediska jejich schopnosti reprodukce, neboť dlouhodobá repopulace hematopoetického systému (čili dosažení cíle transplantace) závisí na množství kvalitní subpopulace mladých kmenových buněk schopných reprodukce v aplikovaném štěpu.

 

zdroj: ARCHIV BUNĚK
(Júlia Gidáli, Mónika Eckschmiedt, Tibor Bakács)

Témata: