Kmeňové bunky patria medzi bunky nachádzajúce sa v celom našom tele. Sú typom základných buniek a môžu sa transformovať na rôzne typy v závislosti od potrieb tela a prostredia, v ktorom sa nachádzajú. Tieto špeciálne bunky môžu tiež pomôcť pri tvorbe nových, zdravých tkanív. Terapia kmeňovými bunkami pomáha pri oprave buniek v poškodených tkanivách. Vďaka svojej všestrannej schopnosti množiť sa, sa kmeňové bunky široko používajú v klinických aplikáciách. Liečba kmeňovými bunkami sa využíva v oblastiach, ako sú dermatologické ochorenia, estetická chirurgia, kardiológia aj ortopédia.
Čo to kmeňové bunky sú?
Každá bunka v ľudskom tele má funkciu, ktorá umožňuje život. Nové bunky však na svoju produkciu potrebujú ďalšie bunky. Bunky, ktoré vytvárajú ďalšie bunky, sa nazývajú kmeňové bunky a tie sa delia a vytvárajú dcérske bunky, ktoré sa môžu vyvinúť do nových kmeňových buniek alebo sa stať špecializovanými bunkami, ktoré plnia rôzne telesné funkcie. Umiestnenie a funkcie kmeňových buniek v tele sú nasledovné:
- v mozgu - kmeňové bunky pracujú na produkcii nových neurónov
- v kostnej dreni - kmeňové bunky pomáhajú vytvárať nové krvinky
- vo svaloch - svalové kmeňové bunky sa aktivujú, aby opravili poškodené svalové tkanivo
- v koži - kmeňové bunky obnovujú vlasové folikuly a pomáhajú opravovať poškodené kožné tkanivo.
Vďaka svojej schopnosti transformovať sa na potrebné bunky v prípade potreby ponúkajú kmeňové bunky možnosti liečby mnohých chorôb. Medzi potenciálne výhody kmeňových buniek patrí:
- získanie poznatkov o chorobách štúdiom transformácie kmeňových buniek na rôzne tkanivá a orgány
- vedenie opravy poškodených buniek v ľudskom tele
- testovanie liekov na určitých kmeňových bunkách pred ich použitím na ľuďoch.
Kmeňové bunky sa delia na:
- dospelé kmeňové bunky - sú prítomné počas celého života človeka. Začínajú objavovať v ľudskom tele od embryonálneho štádia a možno ich použiť kedykoľvek je to potrebné. Tieto kmeňové bunky sa nachádzajú v malom množstve v tkanivách, ako je kostná dreň a tuk.
- embryonálne kmeňové bunky - sú odvodené zo zhluku buniek vytvorených 3-5 dní po oplodnení. Tieto kmeňové bunky sú schopnejšie diferenciácie ako dospelé kmeňové bunky a môžu sa diferencovať na viac typov buniek.
- hematopoetické kmeňové bunky - tieto krvotvorné kmeňové bunky sa používajú na obnovu krvných buniek, ktoré sú zničené počas chemoterapie, najmä u ľudí podstupujúcich liečbu leukémie. Kmeňové bunky odobraté pacientovi pred chemoterapiou sa po chemoterapii opätovne injekčne aplikujú.
- mezenchymálne kmeňové bunky - nachádzajú sa v každom orgáne tela. Ich primárnou úlohou je transformovať sa na bunky, ktoré tvoria kosť, tuk a spojivové tkanivo na opravu tela. Sú predmetom výskumu najmä na liečbu ortopedických ochorení a autoimunitných porúch.
Prečo je taký záujem o kmeňové bunky?
Výskumníci študujú kmeňové bunky, aby:
Pochopili, ako vznikajú choroby - sledovaním dozrievania kmeňových buniek na bunky v kostiach, srdcovom svale, nervoch a iných orgánoch a tkanivách môžu výskumníci lepšie pochopiť, ako sa choroby a stavy vyvíjajú.
Vytvárali zdravé bunky, ktoré nahradia bunky postihnuté chorobou (regeneratívna medicína) - kmeňové bunky sa dajú viesť k tomu, aby sa stali špecifickými bunkami, ktoré sa dajú použiť u ľudí na regeneráciu a opravu tkanív poškodených alebo postihnutých chorobou. Výskumníci neustále rozširujú poznatky o kmeňových bunkách a ich aplikáciách v transplantačnej a regeneratívnej medicíne.
Testovali nové lieky z hľadiska bezpečnosti a účinnosti - predtým, ako sa vyvíjané lieky podávajú ľuďom, môžu výskumníci použiť niektoré typy kmeňových buniek na testovanie bezpečnosti a kvality liekov. Tento typ testovania môže pomôcť posúdiť toxicitu vyvíjaných liekov pre srdce.
Medzi nové oblasti štúdia patrí účinnosť použitia ľudských kmeňových buniek, ktoré boli naprogramované do tkanivovo špecifických buniek, na testovanie nových liekov. Aby bolo testovanie nových liekov presné, musia byť bunky naprogramované tak, aby získali vlastnosti typu buniek, na ktoré je liek zameraný. Techniky na programovanie buniek do špecifických buniek sú predmetom štúdia.
Čo je terapia kmeňovými bunkami?
Terapia kmeňovými bunkami, známa aj ako regeneratívna terapia, je liečebná metóda, pri ktorej sa alogénne kmeňové bunky odobraté od darcu alebo kmeňové bunky odobraté z vlastného tela pacienta injekčne vpravujú do krvného obehu, aby nahradili a opravili choré, dysfunkčné alebo poškodené bunky.
Transplantácia kmeňových buniek je proces podávania zdravých krvotvorných kmeňových buniek, ktoré nahradia pacientove kmeňové bunky, ktoré mohli byť poškodené v dôsledku ožarovania alebo vysokodávkovej chemoterapie. Cieľom tohto postupu je podporiť tvorbu nových buniek na produkciu zdravého tkaniva alebo na opravu poškodeného tkaniva.
Je to ďalšia kapitola v transplantácii orgánov a používa bunky namiesto darcovských orgánov, ktorých zásoby sú obmedzené.
Pri ktorých ochoreniach sa môže terapia kmeňovými bunkami použiť?
Terapia kmeňovými bunkami má široké spektrum uplatnenia. Kmeňové bunky zohrávajú dôležitú úlohu pri oprave poškodených tkanív a orgánov a pri urýchľovaní procesov hojenia. Terapia kmeňovými bunkami je obzvlášť prospešná v oblastiach, ako je dermatológia, ortopédia, kardiológia a neurológia. Z tohto dôvodu sa terapia kmeňovými bunkami môže použiť pri rôznych ochoreniach.
Terapia kmeňovými bunkami v dermatológii a estetickej chirurgii
- psoriáza
- epidermolysis bullosa (choroba motýlích krídel)
- sklerodermia
- rozsiahle popáleniny
- lipoatrofia
- lipodystrofia
- jazvy po akné
- oprava rán a jaziev
- vrásky a starnutie pokožky
- poškodenie slnkom a fotostarnutie
Terapia kmeňovými bunkami na opravu a omladenie pokožky
Injekcia kmeňových buniek získaných z tukového tkaniva je zavedenou technikou na revíziu a regeneráciu poškodených jaziev v tkanive. Čoraz viac sa používa na opravu estetických nedokonalostí, ako sú jazvy po akné, vrásky a starnutie, na účely omladenia. Aplikáciou kmeňových buniek z tukového tkaniva do pokožky je možné dosiahnuť zlepšenie kožného tkaniva, vrások a hrúbky dermy. Môže sa použiť pri estetických zákrokoch pri starnutí pokožky, vráskach, poškodení slnkom, fotostarnutí a strate tukového tkaniva v pokožke.
Terapia kmeňovými bunkami v ortopédii a traumatológii
- poškodenie kĺbovej chrupavky
- ostartróza kolena
- dlhotrvajúce problémy so šľachami
- nezrastené zlomeniny
- poranenia väzov vrátane vyvrtnutí
- avaskulárna nekróza
- zrýchlená liečba športových zranení
- oprava chrupavky
Terapia kmeňovými bunkami v kardiológii
- infarkt myokardu - intrakoronárna reperfúzia
- srdcové zlyhanie
- ischemická choroba srdca - intramyokardiálne injekcie
Terapia kmeňovými bunkami pri neurologických a neurodegeneratívnych ochoreniach
- traumatické poranenie mozgu
- poranenie miechy
- mŕtvica
- Alzheimerova choroba
- Parkinsonova choroba
Terapia kmeňovými bunkami pri ochoreniach kostnej drene a krvi
- leukémia (rakovina krvi)
- lymfóm (rakovina lymfatických uzlín)
- aplastická anémia
- talasémia
- regenerácia kostnej drene po rakovine
15 výhod kmeňových buniek
Kmeňové bunky sú jedinečné bunky v našom tele, ktoré majú dve kľúčové vlastnosti: schopnosť samoobnovy, produkovať viac kmeňových buniek, a potenciál diferencovať sa, čím sa stanú inými typmi špecializovaných buniek.
Tieto vlastnosti ich robia neoceniteľnými v medicínskej oblasti. Umožňujú nám lepšie pochopiť choroby, vyvíjať nové, účinné lieky a vytvárať bunkové terapie pre rôzne ochorenia.
Od regenerácie poškodených tkanív, liečby krvných porúch a boja proti neurodegeneratívnym ochoreniam až po potenciálne zvrátenie procesu starnutia a riešenie neplodnosti, výhody kmeňových buniek siahajú do širokej škály medicínskych aplikácií. Ich potenciál zrevolucionizovať medicínu a výrazne zlepšiť ľudské zdravie je obrovský a naďalej inšpiruje rozsiahly výskum.
Kmeňové bunky pomáhajú s regeneráciou tkaniva
Kmeňové bunky majú jedinečnú schopnosť nahradiť poškodené tkanivá. Táto regeneračná kapacita má obrovský terapeutický potenciál pri poraneniach a ochoreniach, ktoré vedú k poškodeniu alebo strate tkaniva, ako sú srdcové choroby, poranenia miechy alebo popáleniny.
Kmeňové bunky pomáhajú pri liečbe krvných porúch
Kmeňové bunky sú kľúčové pri liečbe leukémie a lymfómu. Prostredníctvom transplantácií kostnej drene zdravé kmeňové bunky nahradia choré bunky pacienta, čo často vedie k vyliečeniu alebo významnému zlepšeniu zdravotného stavu pacienta.
Kmeňové bunky pomáhajú pri liečbe neurologických ochorení
Kmeňové bunky poskytujú nové možnosti liečby neurodegeneratívnych ochorení, ako je Alzheimerova alebo Parkinsonova choroba. Kognitívne funkcie a motorické zručnosti pacienta sa dajú zlepšiť nahradením poškodených nervových buniek.
Kmeňové bunky pomáhajú pri vývoji liekov
Kmeňové bunky umožňujú vedcom testovať nové lieky z hľadiska bezpečnosti a účinnosti. Napríklad srdcové bunky získané z kmeňových buniek sa môžu použiť na testovanie potenciálnych liekov na srdcové choroby, čím sa znižuje závislosť od testovania na zvieratách a zlepšuje sa účinnosť vývoja liekov.
Kmeňové bunky pomáhajú pochopiť progresie ochorenia
Modelovanie ochorenia pomocou kmeňových buniek poskytuje výskumníkom lepšie pochopenie toho, ako sa choroby vyvíjajú a postupujú, a poskytuje dôležité poznatky pre vývoj nových terapeutických stratégií.
Kmeňové bunky pomáhajú pri zvrátení starnutia
Predbežný výskum naznačuje, že kmeňové bunky by sa mohli použiť na zvrátenie procesu starnutia. Obnovením starnúcich alebo poškodených buniek môžu kmeňové bunky prispieť k zdravšiemu a dlhšiemu životu.
Kmeňové bunky pomáhajú pri liečbe genetických porúch
Kmeňové bunky je možné geneticky modifikovať na korekciu defektov, čo ponúka potenciál na liečbu genetických porúch, ako je cystická fibróza alebo svalová dystrofia.
Kmeňové bunky pomáhajú pri vytváraní nových orgánov
Kmeňové bunky je možné použiť na vytváranie nových orgánov alebo tkanív v laboratóriu, čím sa znižuje závislosť od darcovstva orgánov a riziko odmietnutia orgánov.
Kmeňové bunky pomáhajú v boji proti rakovine
Terapia kmeňovými bunkami môže posilniť imunitnú odpoveď tela na rakovinu a zlepšiť výsledky liečby pacientov.
Kmeňové bunky pomáhajú pri liečbe autoimunitných ochorení
Obnovením imunitného systému sa terapia kmeňovými bunkami ukázala ako sľubná pri liečbe autoimunitných ochorení, ako je skleróza multiplex a lupus, a ponúka nádej pacientom s týmito chronickými ochoreniami.
Kmeňové bunky pomáhajú pri liečbe cukrovky
Pri cukrovke 1. typu, kde imunitný systém tela ničí bunky produkujúce inzulín, kmeňové bunky ponúkajú potenciál na vytvorenie nových buniek produkujúcich inzulín, čím sa ochorenie zlepší alebo potenciálne vylieči.
Kmeňové bunky pomáhajú pri liečbe očných ochorení
Kmeňové bunky sú sľubné pri liečbe ochorení, ktoré spôsobujú stratu zraku, ako je makulárna degenerácia, nahradením poškodených buniek v sietnici.
Kmeňové bunky pomáhajú pri liečbe ochorení pečene
Kmeňové bunky môžu potenciálne regenerovať poškodené pečeňové tkanivo, čo ponúka nový prístup k liečbe ochorení pečene, ako je cirhóza.
Kmeňové bunky pomáhajú pri liečbe neplodnosti
Kmeňové bunky by sa mohli použiť na vytvorenie spermií alebo vajíčok, čo ponúka nové možnosti liečby neplodnosti.
Kmeňové bunky pomáhajú znížiť odmietnutie transplantovaných orgánov
Keď sa orgány získavajú z vlastných kmeňových buniek príjemcu, znižuje sa riziko odmietnutia, pretože orgán nie je pre telo cudzí, čo zlepšuje mieru úspešnosti transplantácie a výsledky liečby pacientov.
Ako sa aplikuje terapia kmeňovými bunkami?
Proces získania kmeňových buniek zahŕňa niekoľko fáz, od získania kmeňových buniek zo zdroja až po ich aplikáciu pacientovi.
V prvej fáze sa získavajú kmeňové bunky, buď z embryonálnych tkanív, ako aj z dospelých tkanív, ako je tukové tkanivo a kostná dreň. Získané bunky sa líšia v závislosti od stavu pacienta a typu liečby.
Tukové tkanivá majú výhodu pri zbere, izolácii a proliferácii kmeňových buniek, najmä v porovnaní s kostnou dreňou, vďaka väčšiemu počtu prítomných kmeňových buniek. Zatiaľ čo získanie kmeňových buniek z tukového tkaniva spôsobuje pacientom menšie nepohodlie a je menej invazívne, odber z kostnej drene sa považuje za náročnejší a bolestivejší zákrok.
Kmeňové bunky získané z tukového tkaniva majú silnú štruktúru a schopnosť diferencovať sa na rôzne bunky a štruktúry vrátane cievnych buniek. Preto podporujú tvorbu krvných ciev a vďaka svojej ľahkej dostupnosti a nedostatku látok stimulujúcich imunitný systém spôsobujú pacientovi minimálne nepohodlie. Z týchto dôvodov sa považujú za ideálne na použitie v regeneratívnej medicíne.
Proces odberu tukového tkaniva začína starostlivou identifikáciou cieľovej oblasti. V praxi sú najbežnejšími darcovskými oblasťami vonkajšia strana stehna, bokov a brucha. Zákrok sa vykonáva v lokálnej anestézii, kde sa pomocou špeciálnych striekačiek odsáva približne 30 ml tuku. Striekačky obsahujúce odobratý materiál sa dvakrát alebo trikrát vyčistia sterilným fyziologickým roztokom, utesnia sa a nechajú sa 30 minút odpočívať. Vrchná tekutá vrstva sa potom zlikviduje a zvyšný sediment sa spracuje. Striekačky obsahujúce zvyšný tuk sa odošlú do laboratória na spracovanie v uzavretom a sterilnom prostredí. Expandované kmeňové bunky sa skladujú vo vhodnom prostredí a vstrekujú sa do potrebných a vhodných oblastí. Kmeňové bunky získané z tukového tkaniva, ktoré bolo separované enzýmom kolagenázou, sa môžu diferencovať na rôzne bunkové typy vrátane tukového tkaniva, chrupavky, kostí, kostrového svalového systému, neuronálnych buniek, endotelových buniek, kardiomyocytov a buniek hladkého svalového tkaniva.
Pri odbere kmeňových buniek z kostnej drene sa najprv posúdi zdravotný stav pacienta z hľadiska vhodnosti na transplantáciu. Potom sa od darcu odoberú bunky, ktoré sa majú použiť na transplantáciu. Do kostnej drene sa vloží ihla na odobratie buniek. Po extrakcii od darcu sa bunky koncentrujú, správne rozložia a pripravia na injekciu. Pred transplantáciou sa podáva chemoterapia alebo rádioterapia na prípravu tela. Pripravené darcovské kmeňové bunky sa potom transplantujú, pričom účinky sa očakávajú v priebehu niekoľkých týždňov.
zdroj: phgfoundation.org, mayoclinic.org, memorial.com.tr, dvcstem.com, anadolumedicalcenter.com, advancedsportsandspine.com
