Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Opatrunek z własnej tkanki, czyli autogenne narzędzia medycyny regeneracyjnej
Organizm ludzki dysponuje autogennym potencjałem regeneracyjnym wyrażonym poprzez liczne mechanizmy naprawcze, które są uruchamiane w następstwie uszkodzenia poszczególnych komórek, tkanek lub całych narządów. Przykładem są gojenie się ran czy zrastanie się kości, ale również regularna regeneracja naskórka lub nabłonka jelitowego.

 

Kiedy skala uszkodzeń przewyższa możliwości regeneracyjne organizmu, dochodzi do utworzenie tkanki łącznej, która wypełnia powstałe uszkodzenie, ale nie odtwarza struktury i funkcji. Rozwój współczesnej medycyny regeneracyjnej daje ogromne nadzieje na odtwarzanie funkcji i struktury uszkodzonych narządów i tkanek z wykorzystaniem autogennych źródeł, czyli własnych tkanek i komórek pacjenta, które nie niosą ryzyka odrzucenia przez układ immunologiczny oraz kontaminacji wirusami czy bakteriami.


Komórki macierzyste
Kluczem autogennych terapii są komórki macierzyste, które dają początek wszystkim tkankom i zachowują zdolność samoodnawiania. Poszczególne rodzaje komórek macierzystych wykazują odmienne zdolności do różnicowania. Totipotencjalne mogą dać początek wszystkim tkankom zarodka wraz z łożyskiem. Pluripotencjalne tworzą wszystkie tkanki zarodka, ale już nie łożyska. Multipotencjalne komórki macierzyste różnicują się w różne typy komórek o wspólnym pochodzeniu z jednego listka zarodkowego. Komórki macierzyste nie tworzą tkanek raz na zawsze, ale przez całe życie napędzają regenerację, która zachodzi w różnym tempie w zależności od tkanki.


Szpik
Początkowo komórki macierzyste pobierano wyłącznie ze szpiku. Obecnie stosuje się autogenne przeszczepy szpiku kostnego lub macierzystych komórek krwiotwórczych mobilizowanych do krwi obwodowej. Ze względu na ryzyko zanieczyszczenia przeszczepów autogennych komórkami nowotworowymi, w przypadku większości chorób nowotworowych, np. białaczki, preferuje się wciąż przeszczepy allogenne, czyli od dawcy ze zgodnością tkankową. W ramach programów badawczych prowadzone są próby oczyszczania preparatów komórkowych z resztkowej populacji komórek nowotworowych obecnych w materiale autogennym. Wskazaniami do terapii z użyciem autogennych przeszczepów krwiotwórczych są m.in. uszkodzenie układu krwiotwórczego, zniszczonego na skutek stosowania radio- lub chemioterapii, niektóre choroby układu chłonnego, np. chłoniak Hodgkina, niektóre choroby autoimmunologiczne, np. toczeń rumieniowaty układowy czy cukrzyca typu I.


Komórki mezenchemalne
Testowane są na dużą skalę również terapie z wykorzystaniem komórek macierzystych tkanki łącznej, tzw. komórek mezenchemalnych. Mają one zdolność różnicowania się nie tylko w kierunku komórek pochodzenia mezodermalnego, czyli komórek kości, chrząstki oraz tłuszczu, ale również komórek włókien mięśniowych, neuronów, komórek kanalików nerkowych, komórek wątroby czy wysp trzustki. Pozyskuje się je najczęściej ze szpiku kostnego lub tkanki tłuszczowej. Obecnie są powszechnie stosowane w ortopedii do regeneracji ubytków chrząstki stawowej, naderwanych mięśni czy ścięgien. W medycynie estetycznej i chirurgii plastycznej wykorzystuje się je, by zwiększyć przeżywalność przeszczepianej autogennej tkanki tłuszczowej, np. w celu wypełnienia owalu twarzy czy powiększenia biustu lub pośladków.


Rusztowanie
Najprostsza forma terapii komórkowej polega na podaniu pacjentowi komórek macierzystych przez wstrzyknięcie lub infuzję. Niestety tylko część z wprowadzonych w ten sposób komórek przeżywa i pozostaje w docelowym miejscu, co istotnie pogarsza efekt terapeutyczny. Wydajny proces regeneracji wymaga zastosowania odpowiedniego rusztowania, z którym hodowane in vitro komórki zintegrują się i razem z nim zostaną wszczepione w miejsce ubytku odpowiedniej tkanki pacjenta. Takie rusztowanie to nie tylko mechaniczna podpora, ale też system dystrybucji czynników wzrostu, hormonów i witamin, które uczestniczą w namnażaniu, różnicowaniu komórek i ich wzajemnej komunikacji.


Osocze bogatopłytkowe
Terapia z użyciem autogennych czynników wzrostu jest równie popularna, co terapia komórkowa, ale znacznie od niej tańsza. Preparat osocza bogatopłytkowego, jako koncentrat płytek krwi obwodowej, jest popularnym narzędziem medycyny regeneracyjnej, stosowanym szczególnie w ortopedii regeneracyjnej i medycynie estetycznej, w celu pobudzenia odpowiednio komórek uszkodzonej chrząstki, kości lub skóry.


Wiek
Podczas gdy szukamy innowacyjnych rozwiązań w medycynie, powinniśmy pamiętać również o ogromnym potencjale naszego własnego organizmu. Stosowanie autologicznych preparatów bez ryzyka uczuleń i nietolerancji jest nadzieją dla medycyny regeneracyjnej, ale również wyzwaniem i polem do intensywnych badań. Ograniczeniem dla autogennych terapii jest wiek pacjenta. Badania na zwierzętach i wstępne próby kliniczne sugerują, że przeszczepy autogennych komórek przyjmują się znacznie lepiej u młodszych osobników. Ma to zapewne związek z wyższym potencjałem regneracyjnym młodego organizmu.

 

Źródła

1. Apperley J., Carreras E., Gluckman E. et al., Haemopoietic Stem Cell Transplantation, The EBMT Handbook 2004 Revised Edition.
2. Linch D.C., Winfield D., Goldstone A.H., Moir D. et al., Dose intensification with autologous bone-marrow transplantation in relapsed and resistant Hodgkin’s disease: results of a BNLI randomised trial, Lancet. 1993. 341: 1051–1054.
3. Gala K., Burdzyńska A., Pączek L., Mezenchemalne komórki macierzyste szpiku a starzenie. Postępy biologii komórki, 2010, 7: 89-106.
4. Ikada Y., Challenges in tissue engineering, Journal of the Royal Society 2006. 3: 589-601.
5. Kamieniarz K., Nawrot R., Grajek K., Goździcka-Józefiak A., Biotechnologia w medycynie regeneracyjnej i reprodukcyjnej, Biotechnologia 2006. 2: 31-48.

KOMENTARZE
Newsletter