Odblokovanie krvotvorných kmeňových buniek pre personalizované terapie

Odblokovanie krvotvorných kmeňových buniek pre personalizované terapie

Výskumníci zo Stanfordu oživujú techniku, ktorá môže využívať nekontaminované krvotvorné kmeňové bunky na liečbu pacienta s rakovinou, autoimunitnou nedostatočnosťou a inými chorobami.

Začiatkom 60. rokov 20. storočia hematopoetické alebo krvotvorné kmeňové bunky sa stal základom pre transplantácie kostnej drene používané na liečbu pacientov s rakovinou. Potom v 80. a 90. rokoch vedci našli spôsob, ako stimulovať tieto kmeňové bunky, aby sa presunuli z kostnej drene do krvného obehu na odber – proces nazývaný mobilizácia – ktorý postupne znížil potrebu transplantácií kostnej drene.



Podľa a štúdia z roku 1996 , používanie mobilizovaných krviniek u pacientov s rakovinou malo viacero výhod: viedlo k „nižšej chorobnosti a väčšej nákladovej efektívnosti v porovnaní s konvenčnou transplantáciou kostnej drene...a relatívne jednoduchosť získania veľkého množstva kmeňových buniek umožnila viaccyklovú transplantáciu životaschopná možnosť v liečbe malignít, ktorá umožňuje ďalšiu eskaláciu intenzity dávky chemoterapie.

V roku 1988 Irv Weissman, dlhoročný výskumník kmeňových buniek, vyvinuli proces ktoré by mohli z mobilizovanej krvi vytvoriť „prečistené“ krvotvorné kmeňové bunky – to znamená, že by mohli extrahovať čisté, nekontaminované kmeňové bunky zo všetkých ostatných buniek v mobilizovanej krvi.

Tento objav sa stal dôležitým, hovorí Weissman, kvôli výsledkom zisteným v štúdii z roku 1990, ktorá liečila ženy s metastázovanou rakovinou prsníka – rakovinou, ktorá sa presunula z prsníka a lymfatických uzlín do kostí, pľúc a pečene. Títo pacienti nemali žiadnu nádej na žiadnu lokalizovanú terapiu, ktorá by ich zachránila, ale „mohli ste im podávať vysoké dávky chemoterapie a čím viac chemoterapie ste podali, tým viac rakovinových buniek v tele ste zabili,“ vysvetľuje Weissman.

„[Ale] keď sme sa pozreli na mobilizovanú krv od týchto žien, videli sme, že viac ako polovica vzoriek [stále] mala v sebe bunky rakoviny prsníka,“ pokračuje. „Keď sme vyčistili krvotvorné kmeňové bunky z [plne] mobilizovanej krvi, po prvýkrát v histórii medicíny sme mohli týmto ženám vrátiť kmeňové bunky bez rakoviny, aby regenerovali ich krvotvorný systém v dávkach chemoterapie, ktoré bez návratu buniek by ich zabil.'

Spoločnosť Weissman, ktorá vznikla po týchto klinických skúškach, bola kúpená väčšou spoločnosťou, ktorá ukončila štúdie na purifikovaných krvinkách. Je to a komplikovaný príbeh , hovorí Weissman, no zdĺhavé a krátke znie: „Nechceli ísť do tohto výskumu. Na takéto veci sa nedajú zarobiť peniaze... Povedali mi, že je to obchodné rozhodnutie.“

Pred piatimi rokmi Weissman a dvaja ďalší kolegovia získali staré údaje a zistili, že jedna tretina žien, ktoré dostali kmeňové bunky bez rakoviny v štúdii v roku 1996, bola nažive, zjavne bez choroby. Len 7 percent žien, ktoré boli liečené plne mobilizovanou krvou – teda krvou kontaminovanou rakovinou – žilo.

Weissman sa musel vzdať akéhokoľvek finančného zisku z jeho starej spoločnosti, ale teraz sú všetky materiály späť v Stanforde, kde je Weissman riaditeľom Ústavu biológie kmeňových buniek v regeneratívnej medicíne. Vďaka Kalifornii Návrh 71 , ktorá v roku 2004 vytvorila Kalifornský inštitút regeneratívnej medicíny a udelila štátu právomoc financovať výskum kmeňových buniek nezávisle od akéhokoľvek ziskového podniku, bude mať Weissman dostatok finančných prostriedkov na začatie tohto leta testovania transplantácií pomocou purifikovaných kmeňových buniek.

Prvé transplantácie nebudú pre pacientov s rakovinou prsníka hneď, hovorí. On a jeho kolegovia sa najprv zamerajú na pacientov s krvnými poruchami - chorobami, ako je kosáčikovitá anémia, talasémia alebo juvenilný diabetes, pri ktorých sa geneticky pokazil krvotvorný systém. V týchto prípadoch, hovorí Weissman, môžu vrátiť vyčistené krvotvorné kmeňové bunky od príbuzného darcu, ktorý nemá túto chorobu, a účinne nahradiť chybný krvný systém tým, ktorý nie je chybný.

Weissman plánuje osloviť aj deti s SCID (závažná kombinovaná imunodeficiencia) — ochorenie, pri ktorom sa nevyvinie žiadny dospelý imunitný systém — a transplantovať týmto pacientom čisté krvotvorné kmeňové bunky buď od ich matky, alebo od súrodenca.

'S čistými kmeňovými bunkami ukazujeme na zvieracom modeli po zvieracom modeli, že by sme mohli mať platformu pre regeneratívnu medicínu,' hovorí Weissman. „Ak potrebujete pľúca, dostanete krvotvornú kmeňovú bunku od darcu pľúc spolu so samotnými pľúcami a nakoniec aj pľúcnu kmeňovú bunku. To je základ pre regeneratívnu medicínu.“

Dva ďalšie nedávne objavy by mohli pole ešte viac posunúť, hovorí Weissman.

Objav enzýmu Crispr, ktorý skutočne dokáže upraviť genetický kód, by mohol viesť k ešte lepšiemu spôsobu liečby dieťaťa so SCID. Lekári by mohli použiť enzým Crispr na odstránenie defektného génu a jeho nahradenie zdravým génom, takže pacienti dostanú späť svoje vlastné krvotvorné kmeňové bunky.

Pluripotentné kmeňové bunkové línie , „majstrovské“ bunky, ktoré môžu potenciálne produkovať akúkoľvek bunku alebo tkanivo, ktoré telo potrebuje na samo opravu, sú tiež veľkým sľubom. 'Práve teraz pracujeme na projekte, rovnako ako mnoho iných laboratórií, aby sme získali každú tkanivovo špecifickú kmeňovú bunku z týchto pluripotentných kmeňových bunkových línií, ' hovorí Weissman.

— Adam Wernick (pôvodne uverejnený na PRI.org )