Pupečníková krev: slibný zdroj krvetvorných buněk pro transplantace

Overview

Pupečníková krev představuje významný zdroj krvetvorných kmenových buněk použitelných k transplantacím v případě mnoha život ohrožujících onemocnění. V porovnání s odběrem kostní dřeně není odběr pupečníkové krve spojen se zátěží dárce a při následné transplantaci je sníženo riziko onemocnění z reakce hostitele vůči štěpu. Přípravou a zpracováním transplantátů z pupečníkové krve se na Slovensku od roku 1997 zabývá Slovenský register placentárnych krvetvorných buniek, o.z. (Eurocord-Slovakia). Článek přináší stručnou informaci o postupu při zpracování pupečníkové krve, činnosti registru a perspektivách využití kmenových buněk z pupečníkové krve v buněčné terapii.

Klíčová slova:
pupečníková krev – kmenové krvetvorné buňky – transplantace krvetvorných buněk – buněčná terapie

Úvod

Pupečníková krev (placentární krev – PK) je krev novorozence, která zůstává v placentě po přerušení pupečníku. Obdobně jako kostní dřeň i PK obsahuje velké množství krvetvorných a progenitorových kmenových buněk s charakteristickou schopností sebeobnovy a diferenciace, které reprezentují prekurzory kmenových buněk [1]. Zájem o použití pupečníkové krve, resp. placentární krve jako alternativního zdroje kmenových buněk k léčení získaných a geneticky podmíněných onemocnění prudce vzrostl po první úspěšné transplantaci PK v roce 1988 [2]. Z odborného hlediska vykazují kmenové buňky z pupečníkové krve v porovnání s kostní dření vysoký migrační potenciál [3] a větší kapacitu pro sebeobnovu a dlouhodobou kultivaci [4]. Velkou výhodou placentární krve je z praktického hlediska její lehká dostupnost, odběr bez rizika, možnost kryokonzervace a uskladnění.

Zpracovávání pupečníkové krve na Slovensku

V roce 1997 byla na Slovensku za účelem přípravy transplantátů z pupečníkové krve pro mezinárodní výměnu a sourozeneckou transplantaci založena nezisková organizace Slovenský register placentárnych a krvetvorných buniek, o.z. (Eurocord-Slovakia) – nestátní zdravotnické zařízení. Tato organizace se statutem výzkumného a vývojového pracoviště připravuje transplantáty na základě licence Ministerstva zdravotnictví SR (podle zákona č.140/1998 Z. Z. o lécích a zdravotnických pomůckách). Eurocord-Slovakia je držitelem certifikátu správné výrobní praxe pro výrobu transfuzních léků – zpracování pupečníkové krve. Slovenský register placentárnych krvetvorných buniek, o.z., je členem mezinárodní výměnné sítě dárců kostní dřeně a pupečníkové krve Bone Marrow Donors Worldwide (BMDW).

I přesto, že je pupečníková krev cenným zdrojem krvetvorných buněk, při většině porodů je likvidována jako biologický odpad. Důvodem jsou vysoké náklady na odběr, zpracování a uskladnění PK, které nejsou ani zčásti hrazeny veřejným zdravotnickým systémem.

Odběr pupečníkové krve

Pupečníková krev se odebírá až po narození dítěte a přestřihnutí pupečníku, a proto je odběr bezbolestný a nepředstavuje žádné riziko ani pro matku, ani pro narozené dítě. Placentární krev odebírají zaškolení gynekologové nebo porodní asistentky, kteří dodržují při odběru sterilní podmínky, aby nedošlo ke kontaminaci tohoto vzácného biologického materiálu.

Laboratorní zpracování a zamrazení PK

Odebraná placentární krev je zpracována nejpozději do 48 hodin od porodu podle standardního protokolu v uzavřeném systému – v boxu s laminárním prouděním vzduchu Biohazard II, v prostoru se samostatnou vzduchotechnikou a s filtrací vzduchu. Bezprostředně po zpracování přechází PK naprogramovaným a kontrolovaným procesem postupné kryokonzervace v zmrazovacím přístroji. Po dosažení teploty -180 °C je zmrazená pupečníková krev připravená k uskladnění v tekutém dusíku při teplotě -196 °C prakticky na neomezené časové období.

Transplantace krvetvorných buněk (TKKB)

V současnosti se transplantace krvetvorných kmenových buněk používá při více než 50 onemocněních (tab). TKKB se rozděluje na autologní a alogenní. O autologní transplantaci hovoříme při transplantaci vlastních krvetvorných kmenových buněk z kostní dřeně, periferní krve, případně z vlastní pupečníkové krve. Alogenní transplantací se rozumí, jestliže krvotvorné kmenové buňky pocházejí například od sourozence nebo od nepříbuzného dárce. I přesto, že jsou jak kostní dřeň, tak i PK zdroji krvetvorných kmenových buněk, zjistili se mezi nimi určité signifikantní rozdíly. Odběr pupečníkové krve nepředstavuje žádné riziko ani zátěž pro dárce, při transplantaci PK je minimální riziko přenosu virové infekce a snížené riziko reakce štěpu proti hostiteli [5].

Schopnost přijetí štěpu z PK při 5násobně až 10násobně menším počtu jaderných buněk v porovnání s kostní dření odráží funkční a početné rozdíly mezi těmito 2 zdroji krvetvorných buněk. Na základě klinických studií se ukazuje, že transplantace pupečníkové krve poskytuje lepší dlouhodobou rekonstituci krvetvorného rezervoáru ve smyslu vyšší frekvence společných progenitorových a méně zralých pluripotentních progenitorových buněk v porovnání s transplantacemi kostní dřeně [6]. Autologní transplantát z pupečníkové krve však nemůže být použit při onemocněních, která jsou geneticky podmíněna, a u těch onemocnění, jejichž začátek sahá do období před narozením. Vlastní krvetvorné buňky mohou být aplikovány pouze při onemocněních, při nichž je riziko odebrání nádorových buněk relativně nízké. Výhodou alogenní transplantace je, že teoreticky může být použita při všech onemocněních uvedených v tabulce. V praxi se však při mnohých onemocněních alogenní transplantace nepoužívá vzhledem k závažným potransplantačním komplikací. Celkově však platí, že výběr léčby závisí na množství různých faktorů, proto je výběr léčby u konkrétního pacienta přísně individuální.

Potenciální využití kmenových buněk v budoucnu

Nejnovější poznatky ve výzkumu poukazují na velké možnosti využití kmenových buněk v budoucnu [7]. Zjistilo se, že zmrazená pupečníková krev může sloužit jako alternativní zdroj tzv. mezenchymových kmenových buněk, které dokáží vytvářet kostní, tukovou a pojivovou tkáň [8]. Zajímavou skutečností je i fakt, že z lidské PK byla odvozena pluripotentní populace buněk, která kromě toho, že vykazuje extrémní proliferační kapacitu bez spontánní diferenciace, má i schopnost cíleného vývoje směrem do mezodermální, entodermální a ektodermální buněčné linie [9,10]. Klinické studie stejně jako experimenty na zvířecích modelech z posledních let informují o možném použití kmenových buněk získaných z různých zdrojů (včetně PK) i u nehematologických indikacích, jako jsou například oprava poškozeného myokardu [11,12], neurodegenerativní poruchy: Alzheimerova choroba [13], Parkinsonova choroba [14], cukrovka [15], onemocnění jater [16].

Všechny tyto údaje potvrzují, že pupečníková krev je zajímavým a uznávaným biologickým materiálem, který má obrovský význam nejen z vědeckého pohledu, ale i z perspektivního využití v buněčné terapii a regenerativní medicíně.

RNDr. Miroslava Najvirtová PhD.

Slovenský register placentárnych krvetvorných buniek, o.z., Eurocord-Slovakia

Překlad: PharmDr. Lucie Kvasnicová

Cord Blood Center CZ s.r.o.