Transplantacija matičnih stanica

Autor: Martin Hertl, MD, PhD
Urednik sekcije: prof. dr. sc. Srđan Novak, dr. med.
Prijevod: Daniel Victor Šimac, dr. med.

Transplantacija matičnih stanica je uklanjanje matičnih stanica (nediferenciranih stanica) iz zdrave osobe i njihovo ubrizgavanje nekome tko ima ozbiljan poremećaj krvi.

(Vidi također Pregled transplantacije.)

Matične stanice su nespecijalizirane stanice iz kojih se mogu izvesti druge specijalizirane stanice. Matične stanice se mogu dobiti iz

  • Krvi izvađena iz vene

  • Koštane srži (transplantacija koštane srži)

  • Krvi u pupčanoj vrpci djeteta nakon rođenja (darivano od majke)

Krv se preferira u odnosu na koštanu srž kao izvor, jer je postupak manje invazivan i količina (broj) krvnih stanica se brže vraća u normalu. Matične stanice iz pupčane vrpce se obično upotrebljavaju samo kod djece jer krv pupčane vrpce ne sadrži dovoljno matičnih stanica za uporabu kod odraslih.

Što su matične stanice?

Matične stanice su nediferencirane stanice koje imaju mogućnosti postati jedna od 200 vrsta stanica u tijelu, uključujući stanice krvi, živaca, mišića, srca, žlijezda i kože.

Neke matične stanice mogu se pokrenuti da postanu bilo kakva stanica u tijelu. Druge su već djelomično diferencirani i mogu postati, na primjer, neke vrste živčanih stanica.

Matične stanice se dijele, proizvodeći više matičnih stanica, dok se ne potaknu za specijalizaciju. Onda dok se i dalje dijele, postaju sve više i više specijalizirane sve dok ne izgube sposobnost da budu bilo što osim jedne vrste stanica.

Istraživači se nadaju da će koristiti matične stanice za popravak ili zamjenu stanica ili tkiva oštećenih ili uništenih takvim poremećajima kao što su Parkinsonova bolest, dijabetes i ozljede kralježnice. Pokretanjem određenih gena, istraživači mogu uzrokovati da se matične stanice specijaliziraju i postanu stanice koje treba zamijeniti.

Istraživači su do sada mogli dobiti matične stanice iz sljedećih izvora:

  • Embrija

  • Fetusa

  • Krvi iz pupčane vrpce

  • Koštane srži djece ili odraslih osoba

  • Inducirane pluripotentne matične stanice (određene stanice odraslih koje se mogu mijenjati kako bi djelovale kao matične stanice)

Embriji: tijekom in vitro oplodnje sperma muškarca i nekoliko jaja žene se stavljaju u posudu za kulturu. Sperma oplođuje jaje i nastala stanica se dijeli, tvoreći embrij. Nekoliko najzdravijih embrija se stavlja u maternicu žene. Ostatak se odbaci ili zamrzne kako bi se kasnije upotrijebio ako je potrebno.

Matične stanice mogu se dobiti iz embrija koji se ne koriste. Budući da embriji gube sposobnost prerastanja u potpuno ljudsko biće, upotreba matičnih stanica iz embrija je kontroverzna. Ali istraživači smatraju da ove matične stanice imaju najveću mogučnost za proizvodnju različitih vrsta stanica i za preživljavanje nakon transplantacije.

Fetusi: nakon 8 tjedana razvoja, embrij se naziva fetus. Matične stanice se mogu dobiti iz fetusa koji su pobačeni ili prekinuti.

Pupčana vrpca: matične stanice mogu se dobiti iz krvi u pupčanoj vrpci ili posteljici nakon rođenja djeteta. Ove matične stanice mogu proizvoditi različite vrste krvnih stanica.

Djeca i odrasli: koštana srž i krv djece i odraslih sadrže matične stanice. Ove matične stanice mogu proizvoditi samo krvne stanice. Ove se matične stanice najčešće koriste za transplantaciju.

Inducirane pluripotentne matične stanice: znanstvenici razvijaju načine kako omogućiti (inducirati) drugih stanica (kao što su krv ili stanica kože) da djeluju kao matične stanice. Te se stanice uzimaju od odraslih. Jedan od načina za poticanje tih stanica je da im se ubrizga materijal koji utječe na njihove gene, postupak koji se naziva reprogramiranje.

Razvoj i upotreba induciranih matičnih stanica još se smatra eksperimentalnim.

Iako matične stanice u teoriji mogu postati bilo koje druge vrste stanica, u praksi se transplantacija matičnih stanica koristi uglavnom kao dio liječenja krvnih poremećaja kao što su leukemija, određene vrste limfoma (uključujući Hodgkinov limfom), aplastična anemija, talasemija, bolest srpastih stanica. Ponekad se transplantacija matičnih stanica koristi za urođene metaboličke poremećaje ili poremećaje imunodeficijencije (kao što je kronična granulomatozna bolest).

Transplantacije matičnih stanica mogu se davati i osobama koje su liječene visokim dozama kemoterapije ili radioterapije za određene vrste raka. Takvo liječenje uništava koštanu srž koja proizvodi matične stanice. Povremeno se transplantati matičnih stanica mogu koristiti za zamjenu stanica koštane srži koje se uništavaju tijekom liječenja karcinoma u organima, kao što je rak dojke ili neuroblastoma (čest rak u djetinjstvu koji se razvija iz živčanog tkiva). Liječnici proučavaju kako koristiti transplantaciju matičnih stanica za liječenje nekih autoimunih poremećaja, kao što je multipla skleroza.

Oko 30 do 40% osoba koje su imale limfom i 20 do 50% onih koje su imale leukemiju više nemaju rak nakon liječenja, uključujući transplantaciju matičnih stanica. Postupak produžuje život osobama s multiplim mijelomom. Manje je učinkovit za rak dojke.

Postupak

Postupak transplantacije matičnih stanica

Matične stanice mogu biti

  • Vlastite stanice osobe (autologna transplantacija)

  • Od darivatelja (alogena transplantacija)

Ako se ljudima s rakom daju vlastite matične stanice, stanice se prikupljaju prije kemoterapije ili radioterapije, koja može oštetiti matične stanice. Stanice se ubrizgavaju natrag u tijelo nakon liječenja.

Ako matične stanice dolaze od darivatelja, primatelju se daju lijekovi za suzbijanje imunološkog sustava (imunosupresivi) prije transplantacije matičnih stanica.

Ako su matične stanice namijenjene zamijeniti krvotvornih stanica u koštanoj srži primatelja, primatelju se daje kombinacija lijekova i liječenja zračenjem kako bi se uklonili stanice koštane srži koje bi spriječile preživljavanje presađenih stanica.

Autologna transplantacija matičnih stanica

Matične stanice su jedinstvene stanice smještene u koštanoj srži ili perifernoj krvi koje se mogu razviti u crvene krvne stanice, bijele krvne stanice i trombocite. Cilj liječenja raka kao što je radioterapija i kemoterapija je uništiti stanice raka. Na žalost, koštana srž i druge zdrave stanice su oštećene u postupku.

U autolognoj transplantaciji matičnih stanica, matične stanice koštane srži se uklanjaju iz bolesnikovog tijela prije liječenja raka kako bi ih zaštitili. Matične stanice se mogu prikupljati na dva načina. Primarna metoda uključuje prikupljanje matičnih stanica iz periferne krvi. Za ovaj postupak, lijek se daje nekoliko dana prije prikupljanja kako bi se potaknule matične stanice da napuste koštanu srž i uđu u krv. Krv se zatim povlači iz jedne ruke i cirkulira kroz aparat za aferezu, ili "separator stanica", gdje se matične stanice uklanjaju. Preostale komponente krvi vraćaju se kroz kateter u drugu ruku. Ako ova metoda ne osigurava dovoljno matičnih stanica, one se mogu uzeti izravno iz koštane srži. Da bi se prikupile matične stanice iz koštane srži, liječnik će koristiti posebnu štrcaljku za vađenje koštane srži iz kosti kuka. Nakon uklanjanja, koštana srž se obrađuje kako bi se uklonile matične stanice.

Nakon što su izvađene iz krvi, matične stanice su zamrznute. Nakon liječenja raka, matične stanice se odmrznu i zatim uvlače u štrcaljku tako da se mogu vratiti ili "presaditi" natrag u tijelo kroz središnju liniju. U prva dva tjedna nakon zahvata, imunološki sustav će biti ugrožen i transfuzija trombocita i crvenih krvnih zrnaca će biti potrebna. Tijekom tog vremena, matične stanice počinju proizvoditi nove krvne stanice i obnavljaju koštanu srž. Potrebno je pomno praćenje kako bi se osiguralo učinkovito funkcioniranje koštane srži i imunološkog sustava.

Terapija alogenim matičnim stanicama

Matične stanice su jedinstvene stanice smještene u koštanoj srži ili perifernoj krvi koje se mogu razviti u crvene krvne stanice, bijele krvne stanice i trombocite.

Cilj liječenja raka kao što je radioterapija i kemoterapija je uništiti stanice raka. Na žalost, koštana srž i druge zdrave stanice oštećene su u postupku. Alogenska transplantacija matičnih stanica daje pacijentu s rakom zdrave matične stanice druge osobe, davatelja, nakon liječenja raka.

Najbolji donator matičnih stanica je brat i sestra, čiji tip tkiva odgovara pacijentu što je moguće bliže. Tip tkiva je definiran parovima genetskih markera na bijelim krvnim zrncima koji se nazivaju ljudski antigeni leukocita. Jedan od svakog para je naslijeđen od majke i oca. Što se donatori i pacijenti bolje uklapaju, to je vjerojatnije da će biti uspješnija transplantacija alogenskih matičnih stanica.

Za pacijente koji nemaju člana obitelji s odgovarajućim tkivom, moguće je pronaći donora kroz registar koštane srži.

Jednom kada se identificira odgovarajući donor, matične stanice donorske krvi mogu se sakupiti jednostavnim, nehirurškim postupkom poznatim kao afereza. Za ovaj postupak, lijek se daje nekoliko dana prije prikupljanja kako bi se potaknule matične stanice da napuste koštanu srž i uđu u krv. Krv se zatim povlači iz jedne ruke i cirkulira kroz aparat za aferezu ili separator stanica, gdje se matične stanice uklanjaju. Preostale komponente krvi vraćaju se kroz kateter u drugu ruku. Matične stanice se vraćaju ili transplantiraju natrag u tijelo kroz središnju liniju.

Potrebno je 2 do 3 tjedna prije nego što transplantat sazrijeva, ili se usadi, i počne proizvoditi zdrave nove krvne stanice.

Bolest presatka-protiv-domaćina se može pojaviti kada stanice darivatelja prepoznaju tijelo bolesnika (domaćina) kao strano. Kako bi se spriječila bolest presatka-protiv-domaćina i odbacivanje presatka, bolesnicima se obično daju lijekovi tijekom prva 3 do 6 mjeseci nakon transplantacije.

Matične stanice iz krvi

Matične stanice odraslih se mogu dobiti iz krvi tijekom ambulantnog postupka. Prvo, nekoliko dana prije dobivanja matičnih stanica, darivatelju se daju lijekovi koji uzrokuju da koštana srž oslobodi više matičnih stanica u krvotok (nazivaju se čimbenici stimuliranja kolonija). Zatim se krv uklanja kroz kateter umetnut u jednu ruku i kruži kroz stroj koji uklanja matične stanice. Ostatak krvi se vraća osobi kroz kateter umetnut u drugu ruku. Obično je potrebno oko šest 2- do 4-satnih sjednica u razdoblju od nekoliko dana, dok se ne postigne dovoljno matičnih stanica. Matične stanice se mogu sačuvati za kasniju uporabu zamrzavanjem. Matične stanice se također mogu dobiti iz pupčane vrpce bebe nakon poroda i zamrznuti za buduću upotrebu.

Matične stanice iz koštane srži

Za transplantaciju koštane srži, darivatelju se daje opća ili lokalna anestezija. Liječnici zatim štrcaljkom uklanjaju koštanu srž iz kosti kuka darivatelja. Uklanjanje koštane srži traje oko 1 sat.

Za primatelja

Matične stanice se ubrizgavaju u venu primatelja tijekom perioda od 1 do 2 sata. Ubrizgane matične stanice migriraju i počnu se množiti u kostima primatelja i proizvode krvne stanice.

Nakon transplantacije matičnih stanica

Nakon transplantacije, lijekovi se daju kako bi se spriječile komplikacije (vidi dolje).

Primatelji transplantata matičnih stanica obično ostaju u bolnici 1 do 2 mjeseca.

Nakon otpuštanja iz bolnice, u redovitim vremenskim razmacima zakazuju se kontrolni posjeti. Većina ljudi treba najmanje 1 godinu da se oporavi.

Komplikacije

Komplikacije transplantacije matičnih stanicaInfekcije

Transplantacija matičnih stanica je rizična jer su primateljeve bijele krvne stanice uništene ili smanjene u broju kemoterapijom ili radioterapijom. Kao posljedica toga, rizik od infekcije je vrlo visok oko 2 do 3 tjedna - sve dok darivane matične stanice ne mogu proizvoditi dovoljno bijelih krvnih stanica za zaštitu od infekcija.

Rizik od infekcije se može smanjiti držanjem primatelja u izolaciji određeno vrijeme (dok transplantirane stanice ne počnu proizvoditi bijele krvne stanice). Za to vrijeme, svi koji ulaze u sobu moraju nositi maske i haljine i temeljito oprati ruke.

Primatelju se daju

  • Čimbenici stimuliranja kolonija koji stimuliraju proizvodnju krvnih stanica (uključujući bijele krvne stanice, koje pomažu u borbi protiv infekcije)

  • Antimikrobni lijekovi koji pomažu smanjiti rizik od infekcije

Bolest presatka-protiv-domaćina

Nova koštana srž dobivena od druge osobe može proizvoditi stanice koje napadaju stanice primatelja, uzrokujući bolest presatka-protiv-domaćina. Ova bolest uzrokuje smrt u 20 do 40% ljudi koji je razviju.

Dakle, ako je koštana srž došla od druge osobe, primatelju su dani imunosupresivi kako bi se spriječila bolest presatka-protiv-domaćina i odbacivanje.

Ponavljanje izvornog poremećaja

Povratak izvornog poremećaja ovisi o tome

  • Što je bio izvorni poremećaj

  • Koliko je bio težak

  • Koja je vrsta transplantata korištena

Izvorni poremećaj se vraća kod

  • 40 do 75% ljudi koji su dobili vlastite matične stanice

  • 10 do 40% ljudi koji su dobili matične stanice od drugih ljudi