Terapia celulară: cine a inventat-o și cum funcționează
Miscelaneu / / April 04, 2023
Înțelegem de ce oamenii sunt transplantați cu celule stem și dacă porcii pot ajuta în tratamentul bolilor grave.
Transplantul celular este o metodă de tratament prin care celulele sănătoase sunt introduse în corpul unei persoane bolnave. Odată înăuntru, ele ajută la repararea țesutului deteriorat și stimulează procesele de vindecare. Aceasta metoda aplica pentru tratamentul bolilor de sânge și recuperarea după anumite tipuri de cancer. În viitor, lista opțiunilor de terapie este probabil să se extindă: oameni de știință executa studii clinice pentru a testa eficacitatea transplantului de celule pentru tratamentul problemelor cardiovasculare, bolii Parkinson, diabet și scleroză multiplă.
Cum a apărut terapia celulară?
Experimentele cu transplantul de celule au început în secolul al XIX-lea. Astfel, medicul francez Charles Brown-Séquard încercat să introducă celule hormonale umane din testiculele animalelor, presupunând că acest lucru va ajuta la prelungirea tinereții. Un medic britanic Watson-Williams
a încercat salvați un adolescent cu diabet zaharat sever folosind celule de pancreas de oaie. Acest experiment s-a încheiat fără succes, băiatul a murit trei zile mai târziu. La începutul secolului al XX-lea, elvețianul Paul Niehans a tratat pacienții de cancer prin injectarea lor cu celule embrionare de oaie. Medicul a susținut că metoda a funcționat, deși nu există alte dovezi în acest sens.Primele experimente cu adevărat reușite a început la mijlocul secolului al XX-lea. Oamenii de știință au ajuns la ideea că materialul donator pentru terapie ar trebui luat de la oameni. Potrivit pentru această sarcină tulpina celule. În anumite condiții, ei sunt capabili să se transforme în oricare altul. Primul care a încercat să le transplanteze unei persoane a fost americanul Edward Thomas: în 1956, un medic introdus un pacient cu leucemie, măduvă osoasă luată de la fratele său geamăn. Operațiunea a fost finalizată cu succes. În 1990 Thomas primit Premiul Nobel pentru contribuția sa la dezvoltarea terapiei celulare.
În 1958, Georges Mate a testat cum funcționează această metodă dacă nu există o relație de familie între pacient și donator. El transplantat celule stem pentru cinci fizicieni din Iugoslavia care au fost expuși la radiații. Patru dintre ei au ajutat. Dar după procedură, unii pacienți au experimentat epuizare a corpului. Mate a sugerat că o astfel de reacție este asociată cu răspunsul celulelor donatoare la celulele primitoare: nu au putut să prindă rădăcini și s-au distrus reciproc. Această afecțiune se numește GVHD sau boala grefă contra gazdă.
Acum înainte de transplant pentru a reduce riscul de GVHD celular curata din limfocitele T. Ei sunt doar responsabili pentru blocarea și distrugerea elementelor străine din organism. Nu este încă posibil să se elimine complet reacția, dar există medicamente care ajută la reducerea efectului GVHD.
În ultimii 60 de ani, terapia celulară s-a schimbat semnificativ. Acum, celulele pentru transplant sunt luate nu numai din măduva osoasă, ci și, de exemplu, din sânge și țesut adipos. Și sursa materialului poate fi nu numai donatorii, ci și pacienții înșiși.
Ce este terapia celulară
În funcție de sursa materialului pentru terapia de transplant divide în trei tipuri:
- autologe - celulele sunt prelevate de la pacient;
- singeneic - într-un geamăn identic;
- alogene - de la donator.
În teorie, există o altă opțiune - terapia xenogenă, atunci când celulele sunt prelevate de la animale. În ciuda experiențelor nereușite din trecut, această idee este încă considerată promițătoare. Oamenii de știință discuta utilizarea sa pentru a trata diabetul, bolile hepatice sau cistita. Porcul este considerat cel mai potrivit donator pentru o persoană.
Cum funcționează terapia celulară
După ce primesc materialul, medicii trebuie a pregati pentru a fi introduse în corpul pacientului. Pentru a face acest lucru, celulele stem se înmulțesc și efectuează asupra lor o serie de manipulări care ajută programați-le pentru sarcini specifice și curățați-le de componente care pot crește riscurile respingerea transplantului.
Celulele sunt apoi introduse în organism. Metodele sunt diferite: prin vene, țesuturi, articulații, artere coronare, spațiu din jurul măduvei spinării. Totul depinde de boală. După transplant, celulele trebuie să prindă rădăcini. În medie, durează 100 de zile. În acest timp, pacientul trebuie să fie în contact cu medicii pentru a primi rapid ajutor în caz de complicații.
Înainte de a utiliza terapia celulară, medicii executa o serie de studii, inclusiv un ECG, tomografie și un test clinic de sânge, pentru a se asigura că pacientul poate tolera un astfel de tratament.
Ce celule pot fi folosite pentru terapie
1. Celule stem adulte (postnatale).
Acestea sunt celule stem specializate care Există în corpul fiecărui adult. Ele se pot transforma doar în anumite tipuri de celule. În funcție de aceasta, acestea sunt împărțite în tipuri:
- hematopoietice sunt transformate în celule sanguine;
- neuronale - în celulele sistemului nervos;
- mezenchimatoase - în celulele țesuturilor cartilaginoase, adipoase și osoase.
Principala sursă de celule stem adulte este măduva osoasă. Dar ele pot fi găsite și în alte părți ale corpului: de exemplu, cele mezenchimale se găsesc în țesutul adipos și pulpa dentară.
2. Celulele stem embrionare
Acestea sunt celule tinere pluripotente, adică cele care nu au specializare și se pot transforma în oricare alta. Al lor a primi dintr-un blastocist - un embrion în vârstă de 3 până la 5 zile. Pentru a face acest lucru, este cultivat în laboratoare, fertilizând artificial un uter donator.
Acest tip de celule are un potențial mare, dar există o serie de probleme cu ele. Este important să le programați corect și să vă asigurați că în corpul uman se vor transforma în celule de forma necesară. În plus, există riscul unei creșteri spontane sau neuniforme. Acum oamenii de știință lucrează la găsirea unor mecanisme eficiente pentru a controla procesul.
În plus, cultivarea embrionilor în scopul obținerii de celule stem nu este considerată etică de toată lumea. Soluția la această problemă poate fi celulele pluripotente induse.
3. celule stem pluripotente induse
Ele sunt obținute din celule somatice adulte (adică oricare altele decât celulele germinale). Mecanismul de lucru cu ei a fost inventat de omul de știință japonez Shinya Yamanaka. El explorat celulele embrionare pentru a găsi în ele genele care sunt responsabile de pluripotență. S-a dovedit că patru gene sunt responsabile pentru acest lucru - Sox2, Oct4, Klf4 și c-Myc. Acum se numesc „factori Yamanaka”.
După activarea acestor gene, celula își pierde treptat specializarea și revine la starea embrionară. Apoi poate fi programat după cum doriți. De exemplu, este posibil să refaceți o celulă de țesut nervos într-o celulă de sânge. Și, probabil, după introducerea inversă, îi va fi mai ușor să prindă rădăcini în corp.
Acum celule stem pluripotente induse considerată material promițător pentru transplant, iar în viitor le pot înlocui pe cele embrionare.
4. CART
Celulele stem nu sunt singurul material posibil pentru terapie. De exemplu, pentru a lupta împotriva cancerului aplica limfocite T modificate (CAR-T). Acestea sunt celule sanguine care sunt programate să caute și să distrugă cancerul. Limfocitele T sunt luate direct de la pacient. Două catetere sunt introduse în venele unei persoane. Prin primul, sângele intră în tub, unde trece instantaneu prin filtrare, iar apoi se întoarce în corp prin al doilea cateter. Procedura durează 2-3 ore.
În acest proces, nivelul de calciu al unei persoane poate scădea. Acest lucru duce la spasme musculare, amorțeală și furnicături. Prin urmare, este mai bine să efectuați o astfel de procedură aproape de secția în care se află persoana. Acest lucru se realizează, de exemplu, în noul complex de cercetare al tehnologiilor celulare din Obninsk. Pe lângă terapia bazată pe CAR-T, există voi se angajează în transplantul de măduvă osoasă și diagnosticarea cancerului. De asemenea, este planificată dezvoltarea a patru medicamente bazate pe celule somatice.