W każdym żywym organizmie, systematycznie – przez całe życie- powstają nowe komórki, które następnie dojrzewają, różnicują się w komórki bardziej wyspecjalizowane a na koniec po ściśle określonym czasie, zapisanym w ich materiale genetycznym, obumierają. Komórkami, które dostarczają nowych komórek w miejsce obumarłych są komórki macierzyste.
Co to jest komórka macierzysta?
Komórki macierzyste są to zatem pierwotne, niewyspecjalizowane komórki, mające olbrzymi potencjał do namnażania się oraz przekształcania w wyspecjalizowane komórki tworząc w ten sposób nowe tkanki.
Podział komórek macierzystych
Ze względu na zdolność do różnicowania, komórki macierzyste dzieli się na:
- totipotentne – takie, które mogą ulec zróżnicowaniu do każdego typu komórek, w tym komórek tworzących łożysko,
- pluripotentne – takie, które mogą dać początek każdemu typowi komórek dorosłego organizmu z wyjątkiem komórek łożyska,
- multipotentne – takie, które mogą dać początek kilku różnym typom komórek, z reguły o podobnych właściwościach i pochodzeniu embrionalnym,
- unipotentne, inaczej komórki prekursorowe – mogą różnicować się tylko do jednego typu komórek.
Źródła komórek macierzystych
Ludzkie komórki macierzyste można otrzymywać:
- z embrionów ludzkich uzyskiwanych metodą zapłodnienia in vitro
- z embrionów uzyskiwanych metodą klonowania
- z tkanki płodu po poronieniu czy aborcji
- z krwi pępowinowej podczas porodu
- organizmu ludzkiego, w którym występują komórki macierzyste dorosłe
- ze zwłok
Obecnie komórki macierzyste najczęściej pozyskiwane są z krwi pępowinowej.
Krew pępowinowa
Krew pępowinowa, jest to krew pozostająca w pępowinie i łożysku po narodzinach i odpępnieniu dziecka.
Jest ona bogatym źródłem krwiotwórczych komórek macierzystych, które podobnie jak komórki szpiku mogą być przeszczepiane w celu odbudowy układu krwiotwórczego oraz odpornościowego i wykazują one przy tym większą skuteczność niż komórki macierzyste pobrane od dawców dorosłych.
W krwi pępowinowej zawarte są nie tylko krwiotwórcze komórki macierzyste dające początek komórkom krwi (krwiotwórcze komórki macierzyste) ale także komórki mezenchymy (tkankowe komórki macierzyste) dające początek komórkom innych tkanek – np. komórkom tkanki nerwowej, komórkom tkanki kostnej, komórkom tkanki mięśniowej w tym komórkom mięśnia sercowego.
Pierwsza próba przeszczepienia krwi pępowinowej (KP) została podjęta w 1970 roku. Pierwsze skuteczne przeszczepienie krwi pępowinowej przeprowadzono w 1988 roku u pięcioletniego chłopca z niedokrwistością typu Fanconiego. Krew pępowinowa pochodziła od siostry chorego. Chłopiec został wyleczony, żyje do dziś w USA . W Polsce (Lange, 1996) po raz pierwszy KP przeszczepiono chłopcu ze wznową białaczki limfoblastycznej. Przeszczepiona krew pochodziła razem ze szpikiem kostnym pobranym w dniu transplantacji od młodszej siostry.
Zalety komórek macierzystych pozyskanych z krwi pępowinowej
Komórki macierzyste z krwi pępowinowej w przeciwieństwie do komórek macierzystych ze szpiku są:
- Zawsze genetycznie młodsze, niż pobrane od osoby dorosłej.
- Bardziej pierwotne i mniej ukierunkowane niż komórki macierzyste dorosłego organizmu.
- Obciążone mniejszym ryzykiem wystąpienia powikłania “przeszczep przeciw gospodarzowi„ – przy krwi pępowinowej dopuszczalna różnica w 2 antygenach transplantacyjnych.
- W znikomym stopniu uszkodzone np. promieniowaniem czy mutagenami środowiskowymi.
- Nieinwazyjnie pobierane (różnica w stosunku do pobrań ze szpiku kostnego).
Ponadto komórki macierzyste z krwi pępowinowej odznaczają się dużym potencjałem proliferacyjnym, tj. mają dużą zdolność namnażania się po przeszczepieniu zarówno w przeszczepach autologicznych (dawca jest biorcą) jak i allogenicznych (biorca jest niespokrewniony z dawcą).
Do niedawna krew pępowinowa była traktowana jako “odpad” i utylizowana razem z łożyskiem i pępowiną.
Obecnie pobiera się ją w celu wyizolowania komórek macierzystych do przechowywania i późniejszego wykorzystania w leczeniu.
Pobieranie krwi pępowinowej
- 100ml krwi pępowinowej = ok. 0,3 x 10 do 6/ kg komórek CD34+
- 1 porcja KP wystarcza dla chorych o masie ciała < 40kg
- Max. obj. krwi pępowinowej do pobrania = 180ml
Pobranie krwi, która pozostaje po porodzie w części płodowej łożyska i w sznurze pępowinowym, tj. w strukturze zwanej popłodem, jest krótkim prostym i bezpiecznym zabiegiem, który nie powoduje żadnego zagrożenia ani dla noworodka ani dla jego matki.
Polega na nakłuciu naczynia krwionośnego sznura pępowiny (po uprzednim odpępnieniu dziecka) i pobraniu pozostawionej w popłodzie krwi do odpowiedniego zestawu.
Pobieranie krwi pępowinowej jest jedynym nieinwazyjnym sposobem pozyskania komórek macierzystych. Jest też łatwiejsze niż pobieranie ich ze szpiku czy z krwi obwodowej.
Pobranie wykonuje się w trakcie porodu i nie wpływa ono na jego przebieg i długotrwałość. Pobrań zwykle dokonują położne, ewentualnie lekarz-położnik
W przypadku szpiku, zabieg pobrania krwiotwórczych komórek macierzystych wykonuje się nakłuwając wielokrotnie (najczęściej w kilkugodzinnym znieczuleniu ogólnym) talerze kości biodrowych. Pobrany materiał oczyszcza się zwykle w separatorze komórkowym.
Przechowywanie komórek macierzystych
Po pobraniu krwi pępowinowej oddzielane są od niej komórki macierzyste.
Pobrane komórki macierzyste (tak jak komórki szpiku i krwi obwodowej) po dodaniu do nich środków krioochronnych (siarkotlenek dwumetylowy i hydroksyetylowana skrobia)umieszczane są w specjalnych kasetach.
Kasety te umieszczane są następnie w zbiornikach w temp. -196°C i przechowywane są aż do momentu kiedy zajdzie potrzeba ich użycia (nawet 50 lat)
W zależności od przeznaczenia komórki macierzyste z krwi pępowinowej mogą być przechowywane w banku rodzinnym lub publicznym.
W Polsce istnieją trzy publiczne banki komórek macierzystych z krwi pępowinowej, których działalność jest znacząco ograniczona poprzez brak finansowania z budżetu Państwa Polskiego. Jednakże pacjenci w Polsce mają dostęp do zasobów banków na całym świecie, za opłatą sięgającą do 20 000 euro.
Natomiast prywatnych banków komórek macierzystych było w kwietniu 2012 siedem.
Największy z nich, Polski Bank Komórek Macierzystych przechowuje ponad 20 000 porcji.
Banki rodzinne przechowują krew na zlecenie rodziców, którzy pokrywają koszty tej procedury. To rodzice oraz ich dzieci mogą skorzystać z tej krwi.
Banki publiczne przechowują krew na potrzeby przeszczepień pomiędzy osobami niespokrewnionymi. Osoba oddająca krew do takiego banku zrzeka się do niej praw.
Największym bankiem rodzinnym w Polsce jest Polski Bank Komórek Macierzystych, który od 2011 roku wykonuje także pobrania na potrzeby publiczne.
Polski Bank Komórek Macierzystych
PBKM został powołany w styczniu 2002 roku jako spółka z ograniczona odpowiedzialnością, o kapitale w wysokości 50 000 PLN.
W kwietniu 2003 zmieniona została forma prawna spółki. Polski Bank Komórek Macierzystych przyjął status spółki akcyjnej, jednocześnie podwyższony został kapitał.
W 2003 PBKM, jako jedyny bank krwi pępowinowej w Polsce, został poddany audytowi zewnętrznemu przez Krajowe Centrum Krwiodawstwa i Krwiolecznictwa w zakresie zgodności ze standardami, przepisami oraz procedurami obowiązującymi w prowadzonej przez Bank działalności.
W 2003 roku spółka rozpoczęła współpracę z bankiem komórek macierzystych w Stanach Zjednoczonych.
W roku 2004 PBKM otrzymał od firmy Lloyds Registry certyfikat zarządzania jakością ISO 9001:2000 w zakresie pobierania, preparatyki, mrożenia i przechowywania komórek macierzystych z krwi pępowinowej. Certyfikat ten został odnowiony w grudniu 2007r.
W 2006r. PBKM podpisał umowę z firmą KRIO ZRT. z siedzibą w Budapeszcie, o wzajemnym zapewnieniu kontynuacji przechowywania porcji Komorek macierzystych wyizolowanych z krwi pępowinowej w przypadku, gdy jedna ze stron będzie zagrożona upadłością. PBKM jako jedyny bank krwi pępowinowej w Polsce ubezpieczył wszystkie zasoby komórek macierzystych.
Na początku roku 2006 spółka została członkiem instytucjonalnym organizacji AABB (American Association of Blood Banks ) i rozpoczęła proces uzyskania specjalnej akredytacji AABB, która jest niezbędna w przypadku, gdyby zgromadzona krew pępowinowa miała być wykorzystana do przeszczepienia na terenie USA. Spółka uzyskała ostatecznie tą akredytację w drugiej połowie 2007r.
PBKM jako pierwszy bank komercyjny w Polsce wydał preparat krwi pępowinowej do przeszczepienia. Przeszczepienie krwi odbyło się 15 marca 2007 w Katedrze i Klinice Transplantacji Szpiku Onkologii i Hematologii Dziecięcej, Akademii Medycznej we Wrocławiu.
W roku 2008 odbyło się drugie w Polsce przeszczepienie krwi pępowinowej przechowywanej również w PBKM. 23 stycznia w Katedrze i Klinice Pediatrii, Hematologii i Onkologii, Collegium Medium Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Bydgoszczy przeszczepiono komórki macierzyste pochodzące z pobrania podczas porodu młodszej siostry.
Trzecie przeszczepienie przechowywanej w PBKM krwi nastąpiło również w 2008 roku. Było to pierwsze autologiczne przeszczepienie krwi pępowinowej.
Zasady działania Polskiego Banku Komórek Macierzystych
Żeby zdeponować krew swojego dziecka w PBKM rodzice muszą wykonać 3 czynności.
1. W TRAKCIE CIĄŻY:
Rodzice podpisują umowę i po wniesieniu Opłaty Wstępnej otrzymują zestaw pobraniowy.
2. PRZED PORODEM:
Rodzice przekazują zestaw położnej w szpitalu bezpośrednio przed porodem.
3. PO PORODZIE:
Rodzice lub położna w szpitalu informuje przez dedykowaną, całodobową linię telefoniczną PBKM o dokonanym pobraniu. Na końcu procesu rodzice otrzymują od PBKM Certyfikat potwierdzający zdeponowanie krwi pępowinowej.
Przed pobraniem krwi pępowinowej konieczne jest podpisanie odpowiedniej umowy, pomiędzy Rodzicami a Polskim Bankiem Komórek Macierzystych.
Podpisując umowę z Polskim Banku Komórek Macierzystych uzyskiwany jest dostęp do ubezpieczenia dziecka na wypadek poważnych zachorowań w Allianz. Podstawowy Pakiet ubezpieczenia wynosi 12,50 zł miesięcznie. Opłata jest płatna raz w roku.
Istnieje możliwość rozszerzenia ubezpieczenia i dodatkowo objęcia ochroną innych schorzeń i urazów: utrata mowy, utrata kończyn, utrata słuchu, utrata słuchu, oparzenia skóry niewydolność nerek, zapalenie mózgu, schyłkowa niewydolność wątroby, cukrzyca, dystorfia mięśniowa, guzy śródczaszkowe, śpiączka, paraliż, przeszczepienia serca, wątroby, trzustki, płuca, szpiku kostnego oraz krwi pępowinowej. Koszt ubezpieczenia w Pakiecie Rozszerzonym to 25 zł miesięcznie. Opłata jest płatna raz w roku.
Ubezpieczenie Allianz gwarantuje w przypadku wystąpienia poważnej choroby dziecka wypłatę odszkodowania w wysokości 100 000 złotych . Oferta przeznaczona jest tylko i wyłącznie dla klientów PBKM i jest jedyną tego typu ofertą na rynku.
Z wyniku zgonu Ubezpieczonego Allianz wypłaca osobie uprawnionej świadczenie w wysokości 1 000 złotych.
Wykorzystanie krwi pępowinowej w leczeniu schorzeń układu krwiotwórczego
Przeszczep komórek macierzystych z krwi pępowinowej może być wykorzystany w leczeniu wielu śmiertelnych chorób:
Ostre białaczki
Białaczki przewlekłe
Zespół mielodysplastyczny
Choroby spowodowane defektem komórki macierzystej
Zespoły mieloproliferacyjne
Zespoły rozrostowe układu chłonnego
Choroby fagocytów
Choroby związane z zaburzeniami lub brakiem funkcji enzymów
Choroby histiocytów
Dziedziczne anomalie krwinek czerwonych
Dziedziczne zaburzenia układu odpornościowego
Inne choroby dziedziczne: hipoplazja chrząstek i włosów, trombastenia Glanzmanna, osteopetroza (marmurkowatość kości)
Dziedziczne zaburzenia krwinek płytkowych
Choroby histiocytów
Dziedziczne anomalie krwinek czerwonych
Dziedziczne zaburzenia układu odpornościowego
Inne choroby dziedziczne: hipoplazja chrząstek i włosów, trombastenia Glanzmanna, osteopetroza (marmurkowatość kości)
Dziedziczne zaburzenia krwinek płytkowych
Choroby komórek plazmatycznych
Inne nowotwory złośliwe: rak piersi, mięsak Ewinga, neuroblastoma (zwojak zarodkowy), rak nerki
Lista banków tkanek i komórek, które uzyskały pozwolenie Ministra Zdrowia na gromadzenie, przetwarzanie i dystrybucję komórek z krwi pępowinowej art. 26 Ustawy z dnia 1 lipca 2005 r. o pobieraniu, przechowywaniu i przeszczepianiu komórek, tkanek i narządów (Dz. U. Nr 169, poz. 1411, z późn. zm.):
Bank Komórek Macierzystych i Tkanek, Zakład Inżynierii Komórkowej
Centrum Onkologii – Instytut im. M. Skłodowskiej Curie w WarszawieWojskowy Instytut Medyczny Bank Tkanek i Komórek Krwiotwórczych Zakładu Transfuzjologii i Klinicznej Warszawa
Polski Bank Komórek Macierzystych S.A.
Bank Komórek Macierzystych
Regionalne Centrum Krwiodawstwa i Krwiolecznictwa w Poznaniu
Bank Komórek Krwiotwórczych i Krwi Pępowinowej (BKKiKP)
Klinika Chorób Wewnętrznych, Hematologii i Onkologii
Samodzielny Publiczny Centralny Szpital Kliniczny w Warszawie
Pracownia Transfuzjologii Laboratoryjnej z Bankiem Komórek Krwiotwórczych,
Instytut Hematologii i Transfuzjologii w Warszawie
BANKI KOMÓREK KRWI PĘPOWINOWEJ:
Diagnostyka Bank Komórek Macierzystych Sp. z o.o.
Niepubliczny Zakład Opieki Zdrowotnej Bank Komórek Macierzystych
Longa Vita Sp. z o.o.Bank Komórek Macierzystych Novum Sp. z o.o.
PROGENIS – Bank Komórek Macierzystych
Progenis Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością w KrakowiePubliczny Bank Komórek Macierzystych
Regionalne Centrum Naukowo-Technologiczne
Ośrodki przeszczepiające krew pępowinową
Obecnie pozwolenie Ministra Zdrowia na pobieranie od żywego dawcy komórek krwiotwórczych szpiku i krwi obwodowej oraz ich auto- i allogeniczne przeszczepianie oraz przeszczepianie komórek krwiotwórczych krwi pępowinowej posiadają:
Katedra i Klinika Hematologii, Onkologii i Chorób Wewnętrznych WUM Samodzielny Publiczny Centralny Szpital Kliniczny
Klinika Nowotworów Układu Chłonnego
Centrum Onkologii Instytut Marii Skłodowskiej-Curie
Ośrodek Transplantacji Uniwersytecki Szpital Dziecięcy w Krakowie
Katedra i Klinika Pediatrii, Hematologii i Onkologii Collegium Medicum Szpital Uniwersytecki nr 1 im. dr. Antoniego Jurasza w Bydgoszczy
Dylematy etyczne
Wykorzystywanie embrionalnych komórek macierzystych dla celu naukowego i medycznego budzi wiele kontrowersji natury etycznej.
Zdobywanie komórek macierzystych w wyniku klonowania embrionów ludzkich i ich zabijania poprzez ekstrakcję komórek macierzystych jest z punktu widzenia etyki nie do przyjęcia.
Jednak pozyskiwanie i wykorzystywanie komórek macierzystych z krwi pępowinowej lub dorosłego organizmu nie budzi zastrzeżeń etycznych.